Groupe moto-compresseur à combustion interne. L'objet de la, présente invention est un groupe moto-compresseur à combustion in terne.
Le dessin annexe représente, à titre d'exemple et schématiquement, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale de la première forme d'exécution et montre un moteur à quatre temps; Les fig. 2 à 15 montrent à plus grande échelle des détails, respectivement des va riantes de détail du moteur suivant la fig. 1; La fig. 16 est une coupe longitudinale de la deuxième foime d'exécution du moteur et montre un moteur à d'eux temps; Les fig. 17, 18 et 19 des coupes représen tant un dispositif d'accouplement de deux mo teurs fonctionnant en sens opposé pour équi librage des efforts; Les fig. 20 et 21 représentent un disposi tif d'obturation de l'aspiration et du refoule ment dans un compresseur; La fig. 22 représente un dispositif d'ob turation de l'aspiration et de l'échappement dans un moteur à quatre temps;
La fig. 23 est le détail d'un système pneu matique supprimant le graissage des pièces en frottement; Les fig. 24 et 25 représentent des détails de la fig. 22.
Dans la première forme d'exécution, la force motrice est produite dans les cylindres moteurs 4, 5, 6, 7 à l'intérieur desquels se déplace une tige 1 portant les pistons 2 et 3 à double effet qui servent de parois mobiles aux cylindres moteurs 4, 5, 6, 7.
L'admission d'air et l'échappement des gaz brûlés s'effectuent au moyen de tiroirs manoeuvrés en temps utile pour établir la. communication entre les cylindres moteurs 4; 5, 6, 7 et les chambres de mélange 8, 9, 10; ces tiroirs et chambres seront décrites plus bas. Le combustible gazeux ou liquide est injecté dans les cylindres à fin de compres sion au moyen de :pompes 11 ou 12 à. gaz ou à combustible liquide indiquées en détail fig. 2 et 3. L'inflammation est. spontanée par suite de la température élevée produite par la compression.
La commande des appareils de distribu tion est établie pour que l'explosion ou co-m- bastion dans un cylindre moteur pousse ou tire la tige 1 dans le sens opposé à celui de la course immédiatement précédente, ce qui permet de supprimer: bielle, manivelle, vo lant et autres accessoires.
Le mouvement de la, tige et les efforts résistants résultant de l'aspiration, de la com pression et de l'échappement de trois cylin dres moteurs ainsi que toutes les résis tances accessoires sont vaincus par le tra vail du quatrième cylindre en cours de dé tente et tout l'excédent de travail utilisable est absorbé dans le compresseur à double effet comportant le piston 13 servant de pa roi mobile aux cylindres compresseurs 14 et 15 mis en communication avec l'extérieur par les chambres 16 et 17, au moyen de tiroirs dont les seuls visibles sur la fig. 1 sont le tiroir 18 de refoulement et le tiroir 19 d'as piration.
La tige 1 actionne en outre plusieurs pompes à huile dont certaines, d'un type spé cial, jouent un rôle capital pour le fonction nement du moteur compresseur.
La tige 1 n'est assujettie à aucune liai son mécanique; elle se déplace donc alterna tivement avec une vitesse et une course qui peuvent être très variables d'une cylindrée à la suivante: mais, cependant, les pistons ne peuvent entrer en contact avec les fonds de cylindres à cause de l'air ou des gaz compri més toujours interposés entre les fonds et les pistons.
Ce fait de course variable est d'une brande importance parce que du fait des com pressions très élevées, une variation de quel ques millimètres à la fin de course de la tige représente encore une fraction considérable de l'énergie emmagasinée dans la, masse tige et pistons sous forme de force vive.
Les pompes à huile spéciales déjà citées plus haut sont représentées à plus grande échelle sur les fig. 2 et 3. La fig. 2 est une coupe longitudinale de l'une de ces pompes, tandis que la fig. 3 est une coupe transver sale par l'ensemble des pompes. La partie de la tige 1 qui actionne les pompes présente une section carrée. Cette section pourrait être quelconque, rectangulaire, polygonale, cylin drique, mais les sections non cylindriques fa cilitent la, construction et l'établissement des tiroirs de distribution.
La transition entre la, partie ronde et la partie carrée de la, tige est effectuée à hau teur du piston 13.
Les pompes dont les pistons 20, 21, 22, 23, 24, 25 sont indiqués sur la fig. 3, sont. identiques, la description de celle, comportant le piston 20, suffira donc.
Cette pompe est à double effet et com porte le piston 20 se déplaçant dans les cham bres 26 et 2 7 dont il forme la paroi mobile.
L'aspiration et le refoulement d'un côté clé cette pompe à double effet, soit en 26, sont commandées par le tiroir 28 mû par le piston de man#uvre 29 se déplaçant dans le cylindre à double effet 30 en formant les chambres 31 et 32.
La, tige 1 se déplace dans le sens indiqué par la, flèche (fig. 2). La chambre 26 est donc en cours de refoulement d'huile. La chambre 31 est en communication permanente avec un réservoir à huile, gaz ou air, non dessiné, dans lequel la pression est réglée à. volonté par -Lui mano-détendeur ou des sou papes de sûreté et d'admission non figurées sur le dessin.
La. chambre opposée 32 est en communi cation permanente avec la chambre 26 par la lumière 33.
Lorsque la pression dans. la chambre 26 est inférieure à celle dans la, chambre 31, le tiroir 28 est manaeuvré, obture l'orifice de refoulement 34 et découvre celui d'aspiration 35, ces orifice: communiquant avec un réser voir d'alimentation non dessiné. Pour une variation de pression très faible entre 31 et 32, le tiroir 28 sera manaeutré, si le pistou 29 est assez ;rand.
Par contre, au fur et à mesure que croît la vitesse de la tige 1, augmentant ainsi le débit, la pression s'élève en 26 et le tiroir 28 ferme l'admission 35 puis d'é:eouvre pro gressivement l'orifice de refoulement 34 et l'obture à nouveau lorsque la vitesse de la tige décroît vers la. fin clé course. L'huile s'échappe en outre par la lumière permanente 36 dont le débit peut être réglé volonté par la vis de réglage 37; cette huile retournant au réservoir d'alimentation avec lequel communiquent les orifices 34, 35.
Lorsque la vitesse de la fig. 1 est encore ou devient très faible, cette lumière 36 est ou devient suffisante pour évacuer l'huile et la pression reste ou baisse clans la chambre 26 en dessous de celle du fluide comprimé en 31. Par conséquent, l'orifice de refoulement 34 est complètement obturé et celui d'admission 35 ouvert.
Dès que, ou tant que la vitesse de l'arbre sera appréciable, il est évident que la pression dans la pompe à huile en 26 res tera sensiblement constante et voisine de celle du fluide sous pression en 31 et cela pendant toute la course de refoulement, sauf lorsque la vitesse sera nulle ou presque nulle, c'est-à- dire au début et à fin de course; ce moment pouvant être réglé à volonté au moyen de la vis de réglage 37.
Pendant la course suivante, cette pression sera constamment nulle ou égale à celle du réservoir d'alimentation communiquant par la canalisation 35, mais, par contre, la pres sion sera engendrée dans la chambre 27 dont les orifices d'admission et de refoulement 351 et 341 sont commandés de façon analogue.
Les pressions d'huile en 26 sont trans mises dans la canalisation 38 et amplifiées dans le relais 39 genre presse hydraulique formé de plusieurs pistons et plongeurs en série comme indiqué sur le dessin.
La pression initiale en 26 sera aussi élevée que l'on désire en agissant sur la pres sion en 31 et après avoir été amplifiée de fa çon considérable en 39, cette pression est transmise dans la canalisation 40, la trans mettant aux endroits appropriés pour pro- (luire l'immobilisation des tiroirs et autres appareils et ne les libérer qu'au moment voulu, c'est-à-dire lorsque la pression s'an nule.
Pour cela, tous les appareils de distribu tion sont man#uvrés généralement par trac tion, au moyen de pistons recevant<B>de</B> l'air ou du gaz comprimé provenant d'une source appropriée et admis pendant tout ou partie de la course qui précède leur man#uvre, mais ces appareils de distribution sont immobilisés dès le début de cette course au moyen de blocs ou verrous, tels que ceux représentés en 41 et 42 contenus dans les logements 43 et 44 et le long desquels le tiroir 45 glisse à frotte ment doux.
Le verrou 41 reçoit les pressions trans mises par la canalisation 40 aboutissant dans le logement 43.
Pendant la course de refoulement de la pompe 26, il reçoit donc la pression dévelop pée en 26, amplifiée en 39 et cette pression au cm' et la surface du verrou 41 pouvant être aussi grandes que l'on désire, le tiroir 45 ne pourra être manoeuvré par la pression d'air comprimé accumulé sous le piston 46 dans le cylindre 47 et cela malgré un, faible coefficient de frottement dû à un abondant graissage des surfaces de glissement de 41, 42, 45.
Par contre, au moment où la tige 1 s'im mobilise, la pression d'huile en 26 devient nulle et, par conséquent, est aussi annulée en 39, 40, 43 et sur le verrou 41. Le tiroir 45 pourra alors glisser le long du verrou 41 sans qu'une pression et, par conséquent, un frotte ment .considérable s'y oppose et il sera ma- n#uvré avec une rapidité aussi grande que l'on désire et qui sera fonction de la section du piston de manoeuvre 46 et de la pression de l'air comprimé accumulé en 47.
.Il n'y a donc pas de circulation d'huile et, par conséquent, d'effets d'inertie impor tants puisqu'il n'y a .pas de@ circulation autre que celle qui pourrrait provenir de la, com- pressibilité de l'huile, de la dilatation des en veloppes ou conduites dans lesquelles elle est transmise et des pertes par défaut d'éta.u- chéité. Une légère avance à l'annulation de la pression et., par conséquent, à la manoeuvrP peut être donnée au moyen .de la vis de ré glage<B>37.</B>
Pendant la, course de retour de la. tige 1, il n'y a pas de pression, dans le relais 39 puisque la pompe 26 est en cours d'aspira- tion, ce qui permet d'établir dans les relais et canalisations un remplissage automatique d'huile par soupapes ou tiroirs analogue à celui déjà décrit en 28 et de compenser ainsi les fuites et pertes éventuelles dans ces ca nalisations.
Autant de pompes à huile qu'il est néces saire peuvent être établies afin de comman- cer les tiroirs d'aspiration, d'échappement, lfs pompes d'injection ete., et la vis de ré glage 37 de chacune de ces pompes permettra de donner une avance à la man#uvre, régla ble à volonté pour chacun des appareils com- nmandés.
Par conséquent, du fait de ces dispositifs, lus appareils de distribution seront man#u- vrés seulement lorsque la tige 1 sera immo bile ou presque immobile entre la fin d'une course et le début de la suivante; ce qui sup prime toute liaison ou commande mécanique die ces appareils et permet d'effectuer ces nan#uvres quelle que soit la position de la 1, mais seulement lorsqu'elle est prati quement immobile, après avoir restitué aux fluides interposés entre les pistons et fonds de cylindres tout le travail emmagasiné sous forme de force vive.
Pour utiliser de grandes vitesses de pis ton, il faut que les sections d'aspiration et d'échappement des cylindres 4, 5, 6 et 7 soient três grandes afin cl(, réduire au mini mum les effets de dépression ou surpression pendant les courses d'aspiration, d'échappe ment on de refoulement.
Pour cela le diamètre des cylindres 4 à 7 est agrandi vers le fond comme l'indique la fig. 1, ce qui permet d'obtenir une surface suffisante et aussi grande que l'on désire.
Chaque cylindre comporte un corps de cylindre 48, commun à deux cylindres con tigus, une pièce annulaire 49, vissée sur ledit corps et un fond 50. Chaque fond est bou lonné sur la pièce 49 correspondante par des boulons 51.
Afin d'éviter toutes possibilités de con tact entre les pistons 2, 3 et les fonds 50, ces pitons portent un respectivement deux épaulements 52 s'emboîtant avec un léger jeu dans un logement 53 ménagé dans le fond correspondant. L'air comprimé dans ce loge ment ne peut s'échapper que par le jeu exis tant entre cet épaulement et le fond, ce qui constitue un frein pneumatique. Les tiroirs des cylindres 1, 5, 6 et 7 sont logés chacun entre un fond 50 et la pièce 49 eorrespon- dante et sont mus au moyen d'air comprimé comme indiqué plus loin et seulement par iraction parce qu'ils fléchiraient pendant la man#uvre sous l'action d'une pression par bout, en raison de leur longueur et faible épaisseur.
En outre, afin de faciliter cette man#u- vre, en lus rendlant aussi légers due possible. mais en leur laissant une certaine flexibilité permettant à ces tiroirs d'être plaqués sur leur glace, c'est-dire lu fond 50 correspon dant, par la pression. chaque tiroir comporte trois lanmes a b e (fig. 5) en acier par exem ple. Chaque lame est munie de perforation d, auxquelles correspondent des ouvertures s son blables e clans le fond 50 correspondan La lame médiane b est en outre pourvue d'un trou oblong f pour la tige 1 et de fentes pour les boulons 51.
Dans le but d'éviter au réduire le grais sage et les, grippements éventuels ainsi due le frottement dût à la pression, ces tiroirs peu vent n'être man#uvrés que lorsque la pres sion totale qui les appuie sur leur glace est inférieure à la pression totale reçue sur la face opposée ce qui esi réalisable pour l'aspi ration et également pour l'échappement lors que l'expansion prolongée est employée et poussée légèrement au-dc@"ous de la pression ,t.tniospbéridue comme il sera. décrit plus loin.
Pour réduire fin annuler le graissage ct lut fait que le tiroir n'est plaqué sur sa- ;lace que par une force assez faible ou même néga- tive, le dispositif suivant représenté fify. 23 esi; employé.
Dans les pièces 49 et les glaces 50 des tiroirs sont ménagées des cavités coniques 54 recevant: de l'air ou attire -,az. Cet air ou gaz comprimé est admis dans les cavités 54 par des canaux 55', dont chacun est muni d'un étranglement 55. Les cavités coniques sont constamment et pratiquement obturées par le tiroir et le fluide y contenu ne peut s'échapper que par suite du jeu existant entre le tiroir et les pièces 49 et 50 correspondantes.
La pression dans la cavité 54 est donc modifiée à chaque instant suivant le jeu exil- tant entre le tiroir et lesdites pièces. Tant due le cylindre moteur est en compression ou détente,le jeu entre le tiroir et sa glace est pratiquement nul en raison de la pression exercée sur le tiroir, mais à fin de course de détente, si celle-ci est prolongée suffisamment loin, et lorsque la pression faiblit, s'annule, ou devient négative, le tiroir est éloigné de sa glace sous l'action du fluide provenant des cavités 54, mais seulement d'une faible quan tité parce que le jeu entre le tiroir et la glace devenant important, la pression s'affai blit dans la cavité 54, le canal 551 par suite de son étranglement ne pouvant suffire au débit;
et afin de limiter ce déplacement, le tiroir est retenu sur la face opposée en quel ques points par les cavités des pièces 49 dont le débit le repousse.
Il se trouve donc en état d'oscillation de très faible amplitude, il est en quelque sorte en équilibre entre les fluides débités par les cavités opposées et ne peut toucher les parois à moins d'une pression extérieure suffisante sur une face.
Il ne pourra donc frotter sur sa glace au moment de la man#uvre si, afin d'éviter tout aléa, les cavités sont suffisamment grandes et la pression assez élevée pour dépasser les ef forts totaux tendant à plaquer le tiroir sur sa glace.
Dans ces conditions, le graissage peut être très réduit et même supprimé, les tiroirs étant man#uvrés seulement lorsqu'ils sont écartés de leur glace ou faiblement appuyés sur elle, et étant immobiles le reste du temps. Ils se comportent donc en quelque sorte pen dant ce temps comme une soupape sur sou siège.
Il est bien évident que de l'huile pour rait également être employée soit dans les cavités, soit dans des tiroirs à graissage sim ples, ou bien encore, ces deux moyens pour raient être conjugués.
La man#uvre des tiroirs d'échappement s'effectue de la façon suivante, décrite pour le tiroir d'échappement 45 au cylindre mo teur 4. Il est commandé dans un sens par le piston 46 se déplaçant dans le cylindre 47 et dans le sens opposé par le piston 57 se dépla çant dans. le cylindre 58.
Sur le dessin, le cylindre moteur 4 est en cours d'échappement, il doit donc être fermé ,à fond de cette course.
Pour cela il est verrouillé par la pression produite en 26 amplifiée en 39 et transmise par la. canalisation 40 sur le verrou 41 placé dans le logement 43, et le .piston 46 reçoit en 47 par la .canalisation .permanente 59 la pression développée dans le cylindre 6 qui se trouve en cours de compression, tandis que le piston 57 qui sert pour la manoeuvre oppo sée, reçoit en 58, .par la canalisation perma nente 60 la pression développée dans le cy lindre 5 -qui se trouve en .cours de compres sion lorsque le cylindre 4 est en cours- de détente.
L'air comprimé en 6 s'accumule sous le piston 46 et à fin de course, la pression sur le verrou 41 s'annule, le tiroir 45 est ma- noeuvré par traction avec une- rapidité aussi grande que le permettent la section du piston 46 et la pression en 4 7 et avec une avance variable et réglable à volonté, obtenue en agissant sur 1,9, vis de réglage 37.
L'accélération de vitesse n'est pas à re douter parce que ce tiroir 45 est freiné dans sa course et par traction par l'air on le gaz qui se trouve comprimé dans le cylindre 58 par le piston 57, et ne peut s'échapper que par la canalisation 60 dont la section dé vient insuffisante pour une vitesse impor tante du piston 57.
Du reste, un piston auxiliaire analogue au piston de freinage employé pour la, pompe à combustible liquide décrite plus loin pour rait être établi.
Pendant la course suivant de la, tige 1, c'est-à-dire course d'aspiration du cylindre 4, l'air comprimé sous le piston de man#uvre 46 se détend dans le cylindre 6 qui est en cours de détente et le verrou 41 ne bloque pas le tiroir 45, mais celui-ci reste en place, ne re cevant pas d'efforts antagonistes et étant en outre immobilisé par le verrou 42 dans le logement 44 recevant de 61 la pression dé veloppée en 2 7 et amplifiée par le relais 62.
Pendant la course de compression du cy lindre 4, le verrou 41 bloque le tiroir 45, mais celui-ci reste en place à fin de course malgré sa libération parce due le cylindre 6 est en cours d'échappement et ne fournit pas de pression par 59 en 47 pour la man#uvre du piston 46.
Pendant la course de détente du cylindre 4, le tiroir 45 est bloqué par le ver rou 42 et l'air du cylindre 5 en compression s'accumule en 58 sous le piston de man#uvre 57 par la canalisation 60 et à fin de course de la tige et, par conséquent, au moment de la libération du tiroir 45, sa man#uvre est effectuée par traction pour ouverture et n'é tant pas retenue par la pression sous le pis ton de man#uvre opposé 46 puisque celui-ci reçoit par la canalisation 59 la pression du cylindre 6 en cours d'aspiration.
Les tiroirs 'd'échappement des autres cy lindres 5, 6, 7 fonctionnent de façon ana logue, mais les canalisations ne sont pas in diquées sur le dessin.
Afin d'obtenir le maximum de rendement thermique et de faciliter le refroidissement. il importe de réaliser une expansion prolon gée pouvant aller même en dessous de la pres sion atmosphérique afin de diminuer l'usure des tiroirs.
Elle est obtenue en maintenant ouvert, pendant une partie de la course de compres sion, le tiroir d'aspiration au lieu de le fer mer à fin d'aspiration; une partie de l'air aspiré est donc expulsée et la compression ne commence qu'à partir de la fermeture du tiroir d'aspiration.
En avançant ou retardant ce moment, il sera possible de varier à volonté l'expansion prolongée.
Cette man#uvre est indiquée fig. 1. sur le tiroir d'aspiration 63 du cylindre 7. Pour effectuer le verrouillage de ce tiroir 63 avec un certain retard pendant la course de compression, la pompe spéciale 64 (fig. 2) à simple effet est utilisée.
Dans cette pompe, la pression est engen drée seulement pendant la course de compres sion (et d'échappement,) du cylindre 7 par le déplacement du piton 65, mais n'est pas maintenue pendant toute cette course parce que la paroi extérieure de la pompe qui est parallèle à l'axe de la tige 1 est constituée par une glace 66 coulissant dans son loge ment 67.
Cette glace 66 est creuse et porte sur la face en contact avec le piston 65 une rainure en diagonale 68 (fig. 4) prolongée par une rainure 69 qui établissent alternativement<B>la</B> communication de l'espace creux 70 de la ffl ace, soit avec la. chambre 64. soit avec la chambre 71, suivant la. position du piston 65 par rapport à la rainure 68.
En déplaçant dans son logement 67 cette glace 66 au moyen d'une vis 72 ou en admet tant de l'huile d'un côté ou de l'autre de ce logement 67 et l'évacuant sur la face oppo sée, la position du point de communication par la rainure 68 de l'espace creux 70 avt>c la, chambre 64 ou 71 sera. modifiée à volonté par ce déplacement dans le sens longitudinal de la pompe.
Pendant la. course de .compression dans la chambre 64. la pression sera exercée, tant dans cette chambre 64 que dans l'espace creux 70 et transmise par la. canalisation 73 au relais 74 (fit, g. 1), puis par la canalisation 75 ait verrou 76 contenu dans le logement 77.
Le tiroir d'aspiration 63 est donc bloqué dans la position d'ouverture au début de la course de compression; mais, lorsque la tige 1 con tinuant a se déplacer amène le piston 65 ait delà, de la rainure. 68, celle-ci établit à ce mo ment la, communication entre la chambre 64. l'espace creux 70 et l'arrière du piston, c'est- < i.-dire avec la chambre 71 qui est en cours d'aspiration, le tiroir d'aspiration 63 sera clone libéré par le verrou 76, du fait de i'an- nulation de la pression en 64.
Ce tiroir 76 sera man#uvré à ce moment par de l'air comprimé admis au préalable sous le piston de man#uvré 78 de la façon suivante (fig. 1 et 6).
L'air comprimé est admis en 79 sous le piston 78 au moyen d'un tiroir auxiliaire 80 mîi par le piston 81 mettant l'air comprimé arrivant en 82 en communication avec 79 au moyen de la lumière 83 débouchant dans la rainure ou gorge 84 ménagée dans la tige de man#uvre du tiroir d'aspiration 63.
Le piston 81 du tiroir auxiliaire 80 est mû par une pompe à huile spéciale identique à celle déjà décrite pour les tiroirs d'échappe ment, laquelle pompe refoule de l'huile en 85 à une pression suffisante pour la man#uvre, mais dont la vis de réglage découvre suffi samment la lumière permanente pour pro duire un certain retard à l'établissement de cette pression de façon que le tiroir 63 soit déjà bloqué par le verrou 76 au moment où l'air comprimé sera admis en 79, ce qui em pêchera la man#uvre de ce tiroir d'aspira tion 63.
L'air est donc admis à ce moment sous le piston 78, puis, lorsque la pression d'huile s'annule en 64, le tiroir 63 est man#uvré et, du fait que les, gorges 84 auront franchi la lumière 83, l'obturation de l'admission sera effectuée et à fin de course, l'air sera, évacué par la tubulure 86.
Avant la fin de course de compression du cylindre 7, et du fait de l'ouverture en grand de la lumière permanente de la pompe à huile servant à la manoeuvre du tiroir auxiliaire 80, celui-ci ne recevant plus de pression en 85 est ramené par une pression permanente ou admise à ce moment sur l'autre face du piston 85.
Pendant la course de détente du cylindre 7, le tiroir 63 n'est pas bloqué par le verrou 76 et le tiroir auxiliaire 80 ne recevant pas de pression d'huile en 85 reste fermé.
Pendant la course d'échappement du cy lindre 7, le tiroir 63 est bloqué par le verrou 76, au début de la course et libéré ensuite comme pour la course de compression. Le tiroir auxiliaire 80 est également ma noeuvré, mais malgré cela, l'air ne peut être admis en 79 parce que la lumière 88 reste ob turée par la tige de manoeuvre du fait que le tiroir d'admission 63 est fermé, A fin de cette course d'échappement, ce tiroir 63 doit être man#uvré en sons inverse pour ouvrir l'aspiration.
Pour cela, il est man#uvré à ce moment par le piston 87 se déplaçant clans le cylin dre spécial 88 dont la forme extérieure peut être cylindrique ou polygonale et se dépla çant lui-même dans un corps de pompe 89 portant des verrous 90 dans des logements 91 sur lesquels agit la pression développée dans une pompe à huile identique à :celle déjà dé crite pour la manaeuvre des tiroirs d'échappe ment et donnant la pression seulement pen- ,da.nt la course d'échappement (et compres sion) du cylindre 7.
Cette pièce 88 reçoit en 92, par la canalisation @93, l'air du cylindre moteur 5 qui est en cours de compression pendant la course d'échappement de 7. A fin de course d'échappement de 7, la pièce 88 étant libérée des blocs 90, entraîne dans sa .course le piston de manaeuvre 87 du tiroir 63 avec amortissement pneumatique.
Pendant la course suivante, cette pièce spé ciale 88 sera ramenée par une pression per manente ou par une communication perma nente avec le .cylindre 4 en cours de compres sion, cette pression agissant en 94 et lorsque le tiroir 63 sera manoeuvré pour fermeture, le piston 87 reviendra à sa position initiale.
Des lumières convenablement ménagées permettent l'évacuation de l'air et constituent ainsi un frein pneumatique pour l'arrêt des pièces en mouvement.
Cette expansion prolongée est donc réali sable avec toutes les variations possibles.
Il y a intérêt à régler cette expansion pro longée jusqu'à la pression atmosphérique et même légèrement en dessous, afin que les ti roirs d'échappement soient déchargés pendant la manaeuvre d'ouverture, -ce qui réduit l'u sure.
Ce réglage de l'expansion prolongée peut être réalisé de façon automatique. .et, en par- ticulier, de la façon suivante visible sur le schéma fig. 7.
Le cylindre moteur 7 est mis en com munication permanente par la canalisation 95 avec le cylindre à double effet 96 à l'in térieur duquel se déplace une tige 9 7 portant lu piston 98 et le piston 99 se déplaçant fans un cylindre à double effet 100 mis de part et d'autre en communication avec le logement G7 de la glace 66 au moyen des canalisations, 101, 102.
Ce circuit est toujours plein d'huile arri vant sous une pression quelconque, mais Su périeure à la pression atmosphérique.
La tige 97 glisse contre verrous 103, 104. Le verrou 104 reçoit de façon permanente la pression du cylindre moteur 7 amplifiée dans le relais 105.
A fin de compression du cylindre moteur 7. la pression en 106 ne peut man#uvrer la tige 9 7 à cause du verrou 104.
Dans la course suivante de détente du cy lindre 7, la tige 97 est bloquée par le verrou 103 recevant la pression d'une pompe à huile analogue à celle déjà décrite pour les tiroirs d'échappement et n'agissant sur le verrou 103 que pendant les courses de détente et d'aspi ration.
Par conséquent, à fin de course de détente ou avec une légère avance, le verrou 103 est libéré et la pression en 104 étant seulement celle de la fin (le détente devient insuffisante pour bloquer la tige 97.
Celle-ci est donc libérée et soumise à la pression d'échappement en 106 et à la pres sion réglable à volonté et opposée en 107 qui peut être supérieure, égale ou inférieure à la pression atmosphérique. Le déplacement de la tige 9 7 soumise à ces influences sera trans mis dans les logements 67, et, en déplaçant la glace 66, agit ainsi sur le moment de fermeture du tiroir d'aspiration de 7.
Du fait des vitesses très élevées communi quées à la tige 1 dès le début de la détente, le temps pendant lequel les gaz très chauds sont en contact avec les parois est très réduit, ce qui améliore le rendement puisque la force développée est emmagasinée sous forme de force vive de la, tige 1. Il faut donc que l'in jection et la combustion soient aussi rapides que possible, avant que le piston ait effectué un déplacement important.
Pour cela le combustible liquide (ou le gaz) est injecté dans les chambres de mé lange 8, 9, 10 par de nombreux trous 108 (fig. 8 et 8a) perforés dans les parois des fonds 50 et alimentés par les canalisa tions 109.
Pour obtenir une consommation aussi peu coûteuse que possible, il est préférable de faire fonctionner le moteur avec du gaz pau vre ou tout autre gaz. Dans ce cas, afin de maintenir les hautes compressions et l'injec tion à fin de compression, le gaz est com primé à part dans un compresseur non figuré sur le dessin et refoulant ce gaz à haute pres sion et, de préférence, sans refroidissement; les tiroirs et cylindres du compresseur pou- varrttoujours être protégés contre cette tem pérature élevée de compression.
Le gaz est injecté dans le moteur par une pompe spé ciale 11 (fig. 9), disposée pour injecter de l'air après le gaz afin de chasser celui-ci des canalisations et d'y prendre sa. place, provo quant ainsi immédiatement la combustion complète.
Cette pompe soigneusement refroidie pour éviter que les gaz chauds rie provoquent un grippement comporte une série. de cylindres à l'intérieur desquels se déplacent des pistons 11.7, 123 et 124 portés par une tige 110 sur laquelle sont pratiquées les gorges 111 et 112 qui. servent à mettre les cylindres 121 et 119 en communication avec le cylindre moteur.
- Cette tige 110 est bloquée pendant la course de compression du cylindre moteur dans lequel doit avoir lieu l'injection au moyen d'une pompe à huile du type déjà décrit agissant sur le bloc 113 dans le logement 114, seulement pendant. la course de compression (et d'échap pement) du cylindre moteur.
L'air du cylindre en compression arrive en 115 par la. canalisation 116 et s'accumule sous le piston 117, il est également admis par la canalisation 11.8 dans le cylindre 119. Le gaz, de préférence non refroidi, pro venant d'un compresseur qui l'amène à une haute pression est admis par la canalisation 120 dans le cylindre 121.
A fin de course de compression du cylin dre moteur, la pression sur le bloc 118 s'an nule et sous l'action de l'air comprimé en 115, le piston 117 entraîne la pompe par traction avec une vitesse qui est fonction de la section du piston 117 et de la valeur de la compression dans le cylindre moteur.
Dans sa course, le piston 122 obture d'a bord l'admission de gaz 120, puis comprime le gaz en 121 jusqu'à ce que les gorges 111 arrivent en face de la lumière 123.
A ce moment, le gaz est évacué dans les canalisations 109 communiquant avec les trous d'injection 108 des fonds 50, puis la tige 110 continuant sa course obture la com munication 121 et 123.
Dès le début de la course, la canalisation d'air 118 a été obturée par le piston 124. Au moment où la communication a été obturée entre 121 et 128, les gorges 112 établissent à leur tour la communication entre 119 et 125 et l'air accumulé et surcomprimé en 119 chasse le gaz contenu en 125 et 123 et canali sations suivantes jusqu'aux trous d'injection. Il prend la place de ce gaz dans les canali sations pour se détendre ensuite avec le reste de la charge du cylindre.
L'inflammation susceptible de se pro duire au début de l'injection au moment où le gaz éjecté par la pompe arrive sur l'air contenu dans les canalisations d'injection et ensuite lorsque l'air arrive sur le gaz dans ees mêmes canalisations à fin d'injection, c'est-à-dire clans les canalisations 123 et 125, n'est pas à redouter parce qu'elle est très ré duite, le mélange ne pouvant se faire de fa çon importante et l'élévation de pression pou vant en résulter étant vaincue par la sur pression produite dans la pompe à injection dont le piston de man#uvre 117 peut être d'une section aussi grande que l'on désire, provoquant ainsi une injection presque ins tantanée.
Le freinage de la tige de pompe 110 est effectué par la compression de l'air et des gaz contenus dans les cylindres 112 et 121 complètement obturés vers la fin de course et retenant la tige de pompe par trac tion sur une couche d'air ou gaz comprimés; ceux-ci aidant ensuite au retour de la tige pendant la course de détente du cylindre mo teur, parce due le verrou 118 ne reçoit pas de pression pendant cette course de retour.
Le fonctionnement du moteur avec du gaz comprimé à part a lieu sans pertes impor tantes de force puisque le gaz est comprimé adiabatiquement et injecté sans perte consi dérable de chaleur, et que, d'autre part, l'air comprimé ayant servi à la man#uvre du pis ton 117 se détend dans le cylindre avec le reste de la charge.
Cette disposition de pompes permet d'ob tenir une vitesse d'injection aussi élevée que l'on désire, sans avoir à redouter les effets d'inertie des soupapes.
Le réglage de la quantité de combustible injecté a lieu en agissant sur la course de la pompe au moyen de la pièce 126 (fig. 9) cou lissant dans le cylindre 127 et man#uvrée au moyen d'une vis ou volant de manoeuvre 1.28. La tige 110 de la pompe coulisse dans un logement axial de la, pièce 126, mais son extrémité ne peut entrer en contact avec le fond du logement à cause de la lumière d'é chappement 129 qui est obturée à partir d'un certain point de sa, course.
Ce réglage est rendu automatique et fonc tion du travail. demandé au moteur compres seur. Chaque course de même sens du com presseur 14, 15 refoule du caz comprimé dans- un réservoir séparé 130, 131 avant de passer dans le réservoir principal 132. Des organes d'étranglement 130' et 131', com mandant les conduites reliant le réservoir 132 avec'les réservoirs 180 et 131, permettant de régler la pression dans ces réservoirs.
Suivant que'la pression dans les premiers résérvoirs 130, 131 augmente ou diminue par rapport à celle du réservoir 132 principal, un piston 133 recevant sur une face en 134 la pression du réservoir principal et sur l'autre face .en 135 la pression du réservoir 131, agit au moyen d'une liaison quelconque sur -le vo- tant de la vis de réglage 128 du combustible afin de régler l'injection 129, il en est de même pour l'autre cylindre compresseur.
Pour assurer une marche aussi régulière que possible et éviter tout aléa, il y a lieu de prévoir une injection supplémentaire de combustible ne pouvant s'effectuer que si la compression du cylindre moteur reste en des sous de la valeur fiée par suite d'une résis tance anormale pendant une course.
Pour cela une pompe supplémentaire spé ciale fig. 10 est adjointe, refoulant du gaz ou du combustible liquide dans les canalisa tions avec la pompe principale 11.
La, pompe supplémentaire est verrouillée pendant toutes les courses par le verrou 136 recevant une pression d'huile amplifiée par relais et engendrée par une pompe analogue à celles déjà décrites, et par un verrou sup plémentaire 137 recevant la pression d'huile d'un relais 138 dans lequel la pression initiale est produite par le plongeur 139, mû par le piston 140 se déplaçant dans le cylindre l41 recevant en 142 la pression du cylindre mo teur et, d'autre part, en 143 une pression constante qui est celle voulue pour que par suite d'une compression insuffisante dans le cylindre moteur, le plongeur 139 rie puisse engendrer de pression dans le relais 138, ce qui empêche le bloc 137 de verrouiller la pompe à fin de course de compression.
Le bloc 136 étant également libéré à fin de course, la pompe sera man#uyrée, tandis due si la pression du cylindre moteur agissant en 141 est supérieure à la valeur voulue, le plongeur 139 engendre une pression qui blo que la pompe par le verrou 137 malgré que le verrou 136 soit libéré.
La remontée du plongeur 139 a. lieu par une pression permanente en 143 ou par un ressort en donnant une certaine avance au dé verrouillage du bloc 136 par la vis de réglage vers la fin de course de détente et d'aspira tion.
Lorsque le gaz est très pauvre, les dimen sions du compresseur à gaz, des pompes et canalisations d'injection deviennent considé rable. Il est préférable dans ce cas de mélanger l'air et le gaz avant introduction dans le cy lindre moteur.
Par suite de la, température relativement basse due à l'expansion prolongée, l'inflam mation prématurée n'est pas à redouter.
Le mélange est très dilué afin de ,porter la compression à la valeur voulue pour ob tenir un bon rendement thermique.
A fin de course de compression, une fai ble quantité de gaz pur ou de combustible liquide est injectée par les moyens décrits, ce qui produit l'inflammation du reste de la charge.
C'est surtout dans ce cas de mélange ga zeux préalable due la pompe à injection sup plémentaire est utilisée.
Il peut arriver que la température de compression dépasse celle d'inflammation spontanée du mélange gazeux.
Dans ce cas, l'élévation subite de pression due à la combustion spontanée freine plus rapidement la masse mobile. La force vive de celle-ci est absorbée par une surcompres sion du mélange explosé. Ce travail est en suite restitué pendant la course de détente, et le rendement n'est pas affecté de façon im portante.
Les appareils (le distribution fonctionnent .seulement lorsque la tige 1. est immobile, mais, par contre, la course est diminuée et le compres.seur n'expulse pais autant de fluide, mais le fluide résiduel de l'espace dit nui sible dans les compresseurs ordinaires resti tue inté#ralenrent son travail pendant la course suivante, abstraction faite des pertes de chaleur.
Lorsque le moteur marche avec un com bustible liquide, la pompe à. injection est lé gèrement modifiée.
L'injection d'air de balayage est suppri mée, le: liquide ;este dans les canalisations et, à chaque injection, en fait sortir la quantité, voulue. Cette pompe est représentée fig. 11w elle fonctionne comme la. pompe ir gaz, mais avec suppression des cylindres et canalisa tions de chasse de gaz et d'air; le liquide ar rive en 1-19, remplit le cylindre 150 mis en. communication par la canalisation 151 avec le cylindre 152 dans lequel le piston 153 re çoit en 154 une pression aussi élevée que l'on désire et supérieure ou égale à celle de l'injection (au moyen d'air comprimé).
Quand le piston 155 refoule, par suite de l'action de l'air arrivant du cylindre moteur en compression au-dessous du piston 1171, le liquide en obturant l'admission 149, celui-ci repousse le piston 153 jusqu'à ce que les gorges 156 de la tige 158 aient établi la com munication entre le cylindre 150 et la canali sation d'injection 157. A ce moment, et pen dant que la tige de pompe 158 continue sa course, le piston 153 refoule également le combustible sous l'action de la pression en 154, puis lorsque la tige de pompe arrive presque à fond de course, elle est freinée par obturation progressive des lumières 151 et gorges 156, par le piston 155 et la tige 158.
En outre, elle est retenue par la compres sion de l'air contenu dans le cylindre 159 par le piston 160, ce qui constitue un amor tisseur et aide au retour rapide de la tige de pompe.
Pendant la course de retour de la tige de pompe, celle-ci aspire d'abord en 157 puis, après obturation de 157 par la tige, effectue le vide jusqu'à ce que la lumière d'aspiration 149 soit découverte.
Les vitesses d'injection peuvent donc être aussi grandes que l'on désire.
Par suite des très grandes vitesses de pis ton prévues et de la fréquence des courses, il est pratiquement impossible d'employer des soupapes pour le compresseur; elles sont rem placées par des tiroirs d'aspiration 19 (fig. 1) et de refoulement 18 commandés comme les tiroirs des cylindres moteurs 4 à 7, mais fonc tionnant de façon différente.
Le cylindre 14 est en cours de compres sion.
Pendant la période de compression, le tiroir 18 est plaqué sur sa glace 164, par la pression du réservoir 16 et devient libre à partir du moment où les pressions du réser voir 16 et du cylindre 14 s'équilibrent; il y a même une légère avance par suite de la disposition des cavités 54 et des canaux 551 avec leurs étranglements, décrits par rapport à la fig. 23.
Le tiroir 18 est alors man#uvré de la fa çon suivante: D'un côté, le piston 165 reçoit la pression permanente du réservoir 16 par la lumière 166, de l'autre côté, le piston 167 reçoit la pression du cylindre 14 par la lumière 168. Ce dernier piston 167 est de diamètre supé rieur à celui du piston 165 commandé par la pression du réservoir 16.
Pour une différence de pression très fai ble entre le réservoir 16 et le cylindre 14, le tiroir 18 sera man#uvré avec une rapidité aussi grande que l'on désire en augmentant la différence des surfaces des pistons 165 et 167.
Ce rapport peut être modifié à volonté en introduisant en 169 de l'air comprimé à pression réglable à volonté suivant la. com pression désirée en 16.
A fond de course de compression, le tiroir doit être refermé. .
Pour cela il est manoeuvré par le .piston 1.70 se -déplaçant dans un cylindre spécial 1.71, se déplaçant lui-même dans, le logement 172 et bloqué pendant la, course de compres sion par une pompe à huile agissant sur les blocs 173.
Ce cylindre sipé-cial 171 reçoit en 174 la pression du compresseur 14 et à fin de com pression étant libéré par les blocs 173 en traîne le piston 1,65 avec amortissement pneu matique et, par conséquent, produit la ferme ture du tiroir 18.
Pendant la course de retour ou aspiration dans le cylindre 14, le cylindre spécial 171 est redescendu par une pression permanente admise en 175, n'étant pas verrouillé par les blocs 173.
De même, pendant la course de compres sion en 15, le tiroir d'aspiration 19 fermé dès le début de course lest maintenu fermé par la pression ,agissant sous le piston 176 par la lumière<B>177,</B> puis à fin de compression et dès que le piston 13 revient en arrière, la pres sion baisse en 15 et le piston 178 de plus grand diamètre que le piston 176 recevant, par la lumière 179, la pression du réservoir 17, tire le piston pour ouverture du tiroir.
Pendant la course d'aspiration suivante du cylindre 15, le cylindre spécial 180 est verrouillé par sa pompe à huile agissant sur les blocs 181 pendant cette course seulement, et reçoit en 183, la pression de compression du cylindre 14 par la conduite 183 puis, étant libéré à fond de course, entraîne le piston 184 (lu tiroir 19 pour fermeture. Il redescend en suite pendant la course de retour, sous l'ac tion de la pression permanente arrivant en 185, parce qu'il n'est pas verrouillé.
Pour réaliser de grandes vitesses de la tisse 1 et supprimer les segments ordinaires à frottement avec graissage, ainsi que le frot tement de ladite tige sur ses portées, les moyens suivants sont employés: La tige 1 et les pistons 2, 3 et 13 sont tournés à un diamètre nettement plus faible due celui des corps de cylindres 48 et 481 à l'intérieur desquels ils se déplacent afin d'é viter un frottement possible provenant d'un gauchissement de la tige l.
Celle-ci est maintenue au centre de l'axe des corps de cylindres au moyen de pistons 186 (fig. 12) arrêtés par les butées 187 et qui atteignent dans cette position la tige 1 occupant sa place idéale en épousant sa forme; ces pistons 186 sont plaqués contre la butée 187 correspondante par la pression d'air comprimé arrivant en 188. Ces pistons portent (les cavités coniques 189 alimentées par des canalisations 190 par l'intermédiaire d'étranglements 191.
L'air comprimé en 189 ne pouvant s'é chapper que par le jeu existant entre la tige 1 et le piston 186 correspondant, la tige 1 glissera sur l'air comprimé des cavités l89, si les pistons 186 sont convenablement dis posés autour d'elle.
Si elle est déformée et bombée au moment du passage devant le piston 186, la pression en 189 s'élève par suite du jeu plus faible et repousse le piston 186, malgré l'air comprimé en 188. Par contre, les pistons opposés ne pouvant dépasser leurs butées 187 laissent échapper l'air comprimé (les cavités 189 par suite du jeu plus grand, et la tige 1 a une tendance à se rapprocher; puis la partie dé formée ayant été franchie, l'air comprimé en 188 repousse à nouveau le piston 186 et lors que la tige 1 est centrée à nouveau, la pres sion en 189 s'abaissera derechef.
Pour assurer l'étanchéité entre les corps de cylindre 48 respectivement les fonds 50 au passage des pistons 2, 3, 13, respectivement de la tige 1, sans frottement ni graissage, des segments d'un type spécial sont employés et représentés fig. 12 et 13.
Ces segments 192 disposés dans les pis- ions 2, 3, 13, respectivement dans les fonds 50 de chaque cylindre, sont munis de rainures ou cannelures nombreuses 193 tournées en même temps que le segment et sont d'une épaisseur légèrement plus faible que leur logement 1921.
Ils sont maintenus écartés des parois de logement, de la. paroi du corps de cylindre, respectivement de la tige 1 au moyen de cavités coniques 195 analogues à celles<B>déjà</B> décrites et les segments reçoivent la. pression du cylindre correspondant par des lumières 194 arrivant sur la, face opposée. aux cannelures 1.93. Uair comprimé est admis dans les cavités 1.95 par les tubes 196.
Plus cette pression est élevée, plus, le seg ment: 192 a de tendan oes â se rapprocher de la tige 1 et à. assurer l'étanchéité.
Afin de réduire les pertes entre deux seg ments d'un piston contigus dans la direction de l'axe de la tige 1, un certain espace<B>197</B> est laissé et constitue un réservoir auxiliaire dans lequel s'accumulent les gaz qui ont pu traverser entre segments et corps de cylindre.
Cette perte est très minime du fait des grandes vitesses réalisées, d'autant que le jeu peut être réduit à quelques centièmes de milli mètres; la perte ne peut guère affecter le rendement et est largement compensée (ainsi que la. force employée pour produire l'air comprimé débité par les cavités 195 par l'é conomie d'huile et l'augmentation de vitesse permise qui diminue les pertes aux parois tout en annulant le frottement des-segments et aussi du fait que le cylindre peut être maintenu à plus haute température.
Cette manière d'assurer l'étanchéité est particulièrement intéressante pour le cas de très hautes préssions dans les compresseurs à gaz attaquant le métal, les parois intérieures pouvant être formées d'une matière inerte.
Du fait des grands diamètres susceptibles d'être réalisés, les cylindres sont frettés par des fils ou lames d'acier de faibles diamètres ou épaisseurs qui peuvent être soudées par des alliages à températures de fusion relative ment basses.
La mise en marche du moteur à quatre temps décrit est effectuée de la façon sui vante au moyen de la distribution d'air com primé effectuée par le robinet représenté par les fig. 14 et 15.
Dans ce robinet, compensé pour équilibrer les pressions et réduire l'effort de man#uvre, l'air comprimé arrive en 198, à l'intérieur de la clé 199 et est distribué clans les lumières ou canalisations 1, 1, 1 ménagées dans le corps 200 au moyen de canalisations 201, 202, la section de chacune des deux canalisations 202 étant égale à la moitié de la section de 201; en outre les canalisations 202 sont décalées de 180 par rapport à 201.
L'air comprimé contenu dans les canali sations aboutissant en 1, 1, 1 est évacué par les lumières de décharge 208.
L'ensemble de ces lumières est établi pour que la mise en marche soit effectuée pour une demi-rotation de la clé 199.
Avant la man#uvre du robinet, l'air com primé est admis dans les cavités coniques 189 et 195 pour écarter les segments 192 des pa rois correspondantes, centrer la tige 1 et évi ter la frottement desdits segments qui pour rait détériorer les cannelures 198; puis le ro binet 199 est man#uvré.
1 Tous les tiroirs des cylindres moteurs et cylindres compresseurs reçoivent de l'air comprimé sous les pistons qui servent à la man#uvre d'ouverture.
La distribution est assez abondante pour surmonter l'échappement par les canalisations permanentes telles que par exemple 59, 60 etc. Puis l'admission est fermée et l'air évacué par les lumières 208.
2 L'air comprimé est admis sur le piston 204 (fig. 8) se déplaçant dans un corps de pompe et l'arbre 1 est poussé à fond de course dans la position de fin de compression ou échappement du cylindre 4, puis l'air de 204 est évacué.
3 L'air comprimé est admis sous les pis tons de manoeuvre des cylindres moteurs pour les mettre à leur position normale lorsque le cylindre 4 est au début de détente, puis cette admission d'air est refermée.
4 L'air comprimé est admis dans deux ou plusieurs réservoirs à huile 205 (fig. 12) prévus dans l'un des fonds 50. Dans chacun de ces réservoirs est logé un verrou 206 ana logue à ceux déjà décrits et épousant la forme de la tige 1 dont il est maintenu écarté pen dant la marche au moyen des ressorts 207.
50 La pression arrivant en 205 peut être amplifiée au moyen 'd'un relais. et l'effort exercé sur 206 est suffisant pour maintenir la tige 1 immobile malgré la pression de l'air comprimé admis immédiatement après dans le cylindre 4.
Puis, lorsque la pression dans le cylindre 4 devient égale à celle du réservoir distribu teur, l'air est fermé puis évacué en 205 et ensuite fermé sur le cylindre 4 pendant que la tige 1 libérée des verrous 206 est lancée et effectue la compression dans le cylindre 5.
Les pompes à gaz ou autres dispositifs sont alimentés par leur collecteur et un rQ- servoir à gaz sous pression établi entre le compresseur à gaz et les pompes.
Les tiroirs du compresseur restent ouverts. Il sont ensuite fermés par admission d'air sous le cylindre spécial servant à la manoeu- vre de fermeture tel que 171, resp. 180.
Le moteur à deux temps suivant la fig. 16 est constitué de la. façon suivante: La tige creuse 208 portant les pistons moteurs, les pistons compresseurs et divers se déplace à l'intérieur d'un corps fixe t.
La force motrice est produite dans deux cylindres moteurs 209, 210, séparés par une chambre à double effet 211, 212, dans la- quelle se meut le piston 213 servant à la compression de l'air destiné au balayage des gaz brûlés dans les cylindres 209, 210.
La communication est établie entre le cy lindre 209 et la chambre 211, d'une part, et entre 210 et 212 d'autre part, par des lu- rnières 214, 215 ménagées dans la tige creuse 208 qui porte des flasques d'arrêt 2161 et 2171 formant conjointement avec le piston 213 les chambres 216 et 217.
L'air comprimé en 211 et 216 resp. 212 et 217 ne peut s'échapper que lorsque les lu mières 214 resp. 215 commencent à dépasser le fond 218 correspondant du cylindre 209 resp. 210. Ceci se produit en 211 et 216 lorsque le piston 219 a déjà découvert les lu- nières d'échappement 220 du cylindre 209 et en 212 et 217 lorsque le piston 219' a dé couvert les lumières d'échappement 220 du cylindre 210. Le refoulement des gaz brûlé à l'intérieur de 216 et 211 resp. 217 et 212 est donc impossible.
Afin d'éviter toute compression inutile, la compression dans la chambre 211 resp. 212 ne doit commencer que lorsque les lu mières 214 resp. 215 sont ou vont être démas quées, c'est-à-dire dans ce dernier cas avec une légère avance.
Pour cela le diamètre du cylindre par couru par le piston 213 est assez grand pour lue le volume engendré à partir du moment où les lumières 214 resp. 215 sont démas quées soit suffisant pour effectuer le ba layage des gaz brûlés du cylindre 209 resp. 210 et même légèrement plus band. Quelle qie soit la vitesse de la tige 208, le balayage sera donc effectué. En conséquence le cylin dre 211, 212 est muni de lumières 221 qui servent à la fois pour l'aspiration et le re foulement du trop-plein d'air. C'est à partir du moment où elles sont obturées que com mence le balayage des gaz brûlés.
On pourrait aussi introduire dans les chambres 211, 212 de l'air comprimé prove nant d'une source quelconque ou de l'air in jecté par des trompes.
Tout le travail disponible est absorbé dans le cylindre compresseur à double effet 222, 223 analogue à celui déjà décrit pour le moteur à quatre temps.
La tige 208 porte également le piston 224 de la pompe à huile à double effet 225, 226 servant à commander les blocs de verrouillage des pompes ou appareils d'injection et tiroirs. Elle est analogue à celle déjà décrite par rap port aux fig. 1 et 2, mais les commandes ne sont pas visibles sur ce dessin.
Dans le moteur à deux temps générale ment à faible course et très grande vitesse, l'injection de l'huile lourde ou combustible liquide a lieu comme dans le moteur à quatre temps déjà décrit, mais il est nécessaire de modifier le procédé d'injection de gaz, sur tout lorsque celui-ci est pauvre en calories, représentant, par conséquent, un grand vo lume.
Dans ce cas, le gaz est comprimé dans le compresseur à double effet 227, 228 (fig. 16) à une pression supérieure à la, pression ma.xi- mum qui peut être développée dans le cylin dre moteur au moment de l'injection et admis dans des chambres à gaz 229 prévues dans les fonds de la chambre 211, 212. Il est dis tribué dans les cylindres moteurs 209, 210 par les tiroirs 230 se déplaçant chacun avec un léger jeu entre le fond 218 du cylindre moteur correspondant et le fond adjacent de la chambre 211, 212. Ces tiroirs sont com mandés par (les pistons de manoeuvre 231.
232 mus par l'a.ir du cylindre moteur corrcs- ponda.nt arrivant par des lumières 233 sous les pistons de manceuvre. Chaque tiroir est verrouillé de part et d'autre par des verrous 234, 235 recevant respectivement les pressions des chambres 296 225 resp. 2261, 2W de la pompe à huile.
3 fin de courte, chaque tiroir est libéré et manoeuvré en sens inverse par rapport à l'au tre; au début de leur course, ils découvrent les lumières 237, 238, puis continuant, leur course les obturent à nouveau et restent dans des pôsitions opposées telles que les indique la, fig. 16. A la fin de la course suivante de la tige 208, chaque tiroir est man#uvré en sens in verse et produit également l'injection.
La vitesse des tiroirs et, par conséquent, le volume injecté peut être réglé au moyen de verrous 239 recevant une pression régla ble à volonté et servant ainsi de frein.
Cette man#uvre alternative de chaque tiroir 230 à chaque fin de course de compres sion est réalisée parce que l'air comprimé ad mis sous les lumières telles que 233 sous les pistons 231, 232 ne l'est que par l'intermé diaire des gorges 240, 241 ménagées dans la tige de manoeuvre de chaque tiroir, ce qui fait que lorsqu'un piston de man#uvre est à sa position la plus rapprochée de la tige 208, l'air comprimé arrive seulement sous, ce pis ton 231, mais ne peut arriver sous le piston de man#uvre 232, parce que la lumière d'ad mission est obturée par la tige du piston 232 et n'est admis que lorsque la man#uvre est en cours, il sert ainsi de frein,
mais pres- qu'aussitôt, le tiroir est à nouveau verrouillé et ne peut être man#uvré en sens inverse.
Le même moyen d'injection pourrait être employé pour les combustibles liquides, ceux- ci étant refoulés sous pression suffisante jus qu'aux canalisations d'injection et admises dans celle-ci par un tiroir analogue à celui servant à l'injection de gaz, ce qui permet de diminuer la surface des blocs de verrouillage et la pression à exercer sur eux par suite des moindres efforts de man#uvre à exercer.
L'expansion prolongée peut également être appliquée comme dans le quatre temps. Le tiroir dit d'expansion 242 de chaque cylindre moteur destiné à rester ouvert pen dant une partie de la course de compression est placé de préférence sur le cylindre cor respondant à une certaine distance du fond, ce qui le protège contre l'action des gaz très chauds, mais rend le rapport d'expansion constant.
Chaque tiroir 242 est commandé par des pistons 243, 244, se déplaçant dans des cy lindres mis, respectivement en communication avec les cylindres 209 et 210 par les canali sations 245, 246, respectivement 2451, 2461. Pendant la course de compression dans le cylindre 209 le tiroir 242 de ce cylindre reste ouvert jusqu'à ce que les lumières 247 aient été dépassées par le piston 219. A ce moment, la compression commence et agissant par la. canalisation 246 sur le piston 244, ferme le tiroir. Pendant la. course suivante, lorsque le cylindre opposé 210 entre en com pression, il agit par pression arrivant. sous le piston 243 par la canalisation 245 et ferme le tiroir. L'actionnement :du tiroir 242 du cy lindre 210 est analogue.
Les distances des lumières diverses et ti roirs sont établies pour que la compression d'un cylindre commence au moment où le cy lindre opposé laisse ou va laisser échapper les gaz.
Du fait des pressions énormes développées sur les pistons et fonds de cylindres, il est. ab solument nécessaire de les équilibrer par -des pressions équivalentes développées dans un moteur fonctionnant simultanément en sens opposé; par exemple en reliant par des canali sations les cylindres semblables de deux mo teurs compresseurs. Afin d'assurer autant que possible le même mouvement, il sera. pré férable de -commander les appareils, de distri bution des deux moteurs compresseurs oppo sés par les pompes à huile d'un seul de ces moteurs. C'est surtout dans ce cas que l'in jection supplémentaire de combustible .déjà décrite sera utile afin de compenser les va riations qui pourraient se produire, tout en conservant la même puissance.
Lorsqu'il est nécessaire d'obtenir un équi librage rigoureux des masses en mouvement, les deux moteurs opposés peuvent être reliés comme indiqué fig. 17, 18 et 19. .
Les cylindres .moteurs opposés dont les combustions doivent être simultanées sont mis en communication par les canalisations permanentes 248.
Les deux tiges opposées 250, 249 portent la tige 249; une partie plane 251 perforée- de trous 252 et qui est pressée entre les rou leaux 253. L'autre tige 250 porte deux parties planes 254 pressées chacune entre deux rouleaux 255 et 253.
Si la pression sur les rouleaux est suffi sante pour éviter le glissement, on conçoit que les tiges 249, 250 sont reliées d'une fa çon desmodromique.
Les poids des deux tiges avec leurs pis tons et organes de liaison étant rigoureuse ment égaux, le centre de gravité de l'ensem ble ne sera pas déplacé pendant le déplace ment des parties mobiles.
Pour obtenir une pression suffisante sur les rouleaux presseurs 255, ces rouleaux ainsi que les rouleaux intermédiaires 253 tournent dans des paliers 256, 257 pouvant se dépla cer comme cela est visible par les coupes fig. 18 et 19.
La pression sur les rouleaux 255 est ob tenue au moyen des vis de pression 258. Ces rouleaux n'ont pas besoin d'être graissés, mais leurs paliers doivent être faciles à at teindre, visiter et refroidir.
Il est évident que des crémaillères et roues dentées pourraient aussi être employees. Pour les moteurs de très grosse puissance, les canalisations 248 pourraient même servir de chambres de combustion dans lesquelles il resterait un volume de gaz brûlés facile à ex pulser par balayage d'air introduit au milieu de la canalisation au début et pendant la course d'échappement.
Sur les fig. 17 et 18, les tiges 249 et 250 sont creuses et de l'air de refroidissement peut circuler comme indiqué par les flèche. L'intérieur de la tige porte des ailettes pa rallèles à l'axe et le cylindre intérieur C1 oblige l'air à passer à grande vitesse -autour les ailettes.
Il est également possible et même préfé rable d'établir sur des glissières le bâti du moteur compresseur et de le laisser libre clé se déplacer sous l'action des pressions déve loppées à l'intérieur et qui changent cons tamment de sens. Il prendra dans ce cas une vitesse et un déplacement qui dépendront des poids respectifs du bâti et de l'ensemble tige- piston. Il faut cependant dans ce cas avoir la précaution de mettre les tiroirs entre deux parties fixes comme indiqué par exemple sur la fig. 16 où le tiroir 259 glisse entre les pa rois 260 et 261, afin d'éviter qu'ils ne flé chissent sous l'action des changements de sens et augmentations clé vitesse.
Sauf dans le cas où des dispositifs rele vant de l'inertie des masses sont employé comme indiqué plus loin, il est préférable d'établir le sens clé déplacement des tiroirs d'expansions prolongée perpendiculairement à la tige 208, afin de les soustraire aux ef fets d'inertie.
Il en est clé même pour les pompes ou ti roirs d'injection de combustible.
Le fait d'établir ce moteur compresseur sur des glissiéres est d'une grande impor- la.nce parce due en dehors des avantages dus à l'annulation des efforts de réaction, il per met en outre d'utiliser pratiquement certains dispositifs qui ne pourraient guère être éta blis sur la. tige des pistons.
Par exemple les tiroirs des compresseurs peuvent être supprimés comme indiqué fig. 20. D'après cette figure, la communication entre le cylindre compresseur 223, les cham bres 262 d'aspiration et 263 de refoulement est établie de la façon suivante: Entre deux parois 261, 265 qui séparent <B>la</B> chambre d'aspiration 262 du cylindre com presseur 223 est placée une plaque mobile 266 perforée aux endroits voulus ainsi que les pa rois 264 et 265.
Elle se comporte comme une soupape, et quand elle n'est pas en mouvement est appli- quuée alternativement sur les parois 26.1, <B><I>2C5.</I></B>
A fin de course de refoulement du com presseur 223, et dés le début. de la course suivante pour aspiration, le cylindre étant mobile. sera repoussé dans la direction de la flèche 267.
L ri. plaque 266 appliquée sur la paroi 265 par la pression des gaz non balayés par le piston ne pourra rester en arrière malgré l'inertie et la communication sera intercepté ., jusqu'à ce que la pression en<B>2</B>23 ait suffis;@m- ment baissé, le fluide ayant ainsi restitué le travail emmagasiné.
A ce moment, la pression ne s'opposant plus au mouvement de la plaque 266, celle-ci restera en arrière par suite de l'inertie et à cause de l'accélération de vitesse qui continue d'être communiquée au cylindre.
Elle établit ainsi la communication d'as piration en venant s'appliquer sur la, pa roi 264.
Elle restera appliquée sur cette paroi jus qu'à ce que le cylindre ralentisse son mouve ment, ce qui a lieu vers le milieu de la course et généralement après le milieu de course.
A ce moment, en raison de son inertie, n'étant pas retenue comme le cylindre par des efforts extérieurs et sa vitesse devenant supérieure, la plaque 266 quitte la paroi 264 et vient s'appliquer sur la paroi 265 obturant ainsi à nouveau la communication.
Il y a lieu de remarquer que cette ferme ture ayant lieu avant la fin de course, le cy lindre 223 ne sera pas complètement rempli, il se produira donc une détente et un certain vide à l'intérieur. Les dimensions du com- presséur devront être agrandies en consé quence. Cette fermeture de la plaque 266 peut être retardée notablement par divers moyens, par exemple, une très grande lé gèreté, une certaine distance à parcourir en tre les parois 264 et 265, s'ajoutant aux ef fets de pression et dépression de part et d'au tre de cette plaque.
Elle peut aussi être retardée par des bu tées 268 (fig. 21) s'enfonçant dans des loge ments 269 ménagés dans les parois 264, 265 et dans lesquels les butées compriment de l'air ne pouvant s'échapper que par une lu mière 270, ou bien ces logements peuvent re cevoir de l'air comprimé admis et évacué en temps utile.
Pendant la course de retour ou de com pression, la plaque reste appliquée sur la pa roi 265 et la compression commence. Le tra- v ail de compression et de détente dû à la fermeture prématurée de l'aspiration s'an nule et il n'en résulte pas de perte impor tante de force. Lorsque la vitesse du cylindre .diminue, la. plaque 266 a une tendance à ouvrir l'as piration, mais elle ne peut le faire parce qu'elle est maintenue sur la paroi 265 par la, pression engendrée dans le compresseur et qui sera. d'autant plus élevée que la, ferme ture de l'admission aura, été plus retardée.
Le refoulement est effectué dans la. cham bre<B>263</B> avec laquelle le cylindre 223 est mis en communication au moyen d'une plaque 272 mobile, semblable à la plaque 266 et dis persée entre deux parois 273 et 274.
Le compresseur étant à fin de refoule ment et dès le début de la course suivante pour aspiration, la plaque 272 qui était appliquée sur la paroi 274, établissant ainsi la com munication entre la, chambre 263 et le cylin dre 223 en cours -de refoulement ne peut res ter dans cette position par suite de l'inertie, elle vient s'appliquer sur la paroi 273 et la communication est interrompue.
Puis lorsque la vitesse du cylindre dé croît, elle ne peut quitter la paroi 273 à cause de la. pression qui règne dans la chambre 263 et est supérieure à. la force d'inertie de la plaque.
A fond de course d'aspiration et dès le début de la course de compression, la plaque 272 est. aussi maintenue appliquée par la pression sur la. paroi 273, puis elle a une ten dance à quitter la paroi 273 aussitôt que les pressions de 223 et 263 le permettent.
Cette mobilité de la- masse comprenant les cylindres et fonds, de' cylindres permet d'uti liser l'inertie des masses au lieu de l'air com primé pour la commande des appareils d'ob turation de l'aspiration et de l'échappement- dans le moteur fixe à quatre temps déjà dé crit plus haut.
Dans ce cas, le mouvement de glissement des plaques tiroirs est supprimé et remplacé par un mouvement de battement de la plaque obturatrice.
Une variante permettant cette mancruvre est indiquée schématiquement fig. 22. L'ouverture et la fermeture de l'aspira tion sont effectuées par le déplacement pa- rallèle à l'arbre moteur d'une plaque obtura trice 275 venant s'appliquer alternativement sur les parois 276 et 277, la paroi 277 for- rnant le fond du cylindre et la paroi 276 une plaque d'arrêt de la plaque mobile 275.
Cette plaque 275 est soutenue et guidée par des tiges 278 (fig. 24). Ces tiges aussi légères que possible coulissent dans des loge- rnents appropriés des parois 276, 277.
Elles sont bloquées en temps utile et dans la position voulue par un verrou 279 rece vant la pression d'une pompe à huile ana logue à celles déjà décrites pour les tiroirs du moteur fixe à quatre temps.
Les divers mouvements de cette plaque obturatrice d'aspiration sont les suivants: Course d'aspiration Première moitié: ouverte par inertie; Deuxième moitié: fermée par inertie avant la fin de course (pratiquement après le mi lieu de course). Cette fermeture anticipée permet de réaliser l'expension prolongée.
Course (le compression Première moitié: fermée par inertie et bloquée par le verrou 279; Deuxième moitié: maintenue fermée par le verrou et ensuite par la compression lans le cylindre malgré l'inertie qui tend à l'ou vrir.
Course de détente Première moitié: maintenue fermée par la pression du cylindre malgré l'inertie qui tend à l'ouvrir; Deuxième moitié: fermée par l'inertie et la pression résiduelle de détente.
Course d'échappement Première moitié: fermée par inertie et blo quée par le verrou; Deuxième moitié: maintenue fermée par le verrou malgré l'inertie qui tend à l'ouvrir. A fin de course, le verrou est libéré et la plaque ouverte par inertie.
Une plaque d'échappement 280 disposée entre deux parois 281 et 282 est man#uvrée de façon à peu près analogue.
La man#uvre de cette plaque 280 est in diquée schématiquement sur la fig. 25. La plaque 280 s'applique alternativement sur les palois 281 et 289.
Elle est soutenue et guidée par les tiges 283 coulissant dans les logements 284, 2841 des parois 281, 282.
Le logement 284 est mis en communica tion permanente avec le cylindre moteur qui se trouve en compression quand le cylindre contenant la plaque 280 se trouve en cours d'aspiration. Elle est bloquée en temps utile et dans la position voulue par les verrous 285, 286, commandés par des pompes à huile et l'immobilisant pendant toutes les courses dans la position voulue comme indiqué pour la plaque d'aspiration 275.
Les divers mouvements de cette plaque obturatrice 280 sont les suivants: Course aspiration Première moitié: fermée par l'inertie; Deuxième moitié: maintenue fermée mal gré l'inertie par le verrou, et aussi par l'air comprimé du cylindre en cours de compres sion arrivant dam le logement 284 sur la tige 283.
Course compression Première moitié: maintenue fermée mal gré l'inertie par le verrou et par la cornpres- sion dans le cylindre en cours de détente et agissant en 284 sur la tige 283; Deuxième moitié: maintenue fermée par inertie à fin de course.
Course de détente Première moitié: fermée par inertie: Deuxième moitié: maintenue fermée par les verrous malgré l'inertie, mais libérée à fond de crnrnse et orlveriure par inertie. Coio-se écli.Rppement Première moitié: ouverture par inertie; Deuxième moitié: maintenue ouverte par les verrous malgré l'inertie, mais à fin de course fermeture par inertie.
Le fonctionnement des plaques obtura trices est donc réalisé d'une façon parfaite et les plaques étant très légères ne nécessitent qu'une faible force pour le verrouillage par J'huile ou le blocage par air comprimé. En outre, l'expansion prolongée est réalisée d'une façon parfaite.
Du fait de cette fermeture de l'aspiration qui est effectuée pratiquement vers le milieu de la course, il se produit pendant la seconde moitié de la course d'aspiration une détente adiabatique inférieure à la pression atmos phérique. Pendant la course suivante, il se produit une compression équivalente; il n'y a donc pas de perte sensible de travail. Il y a lieu clé remarquer que la commande de fermeture de l'aspiration pourrait être effec tuée par une man#uvre analogue à celle déjà décrite pour l'expansion prolongée du quatre temps fixe, la pompe à huile spéciale em ployée dans ce cas, agissant sur un verrou bloqueur de la course d'aspiration.
Pour réaliser (le grandes vitesses et sous traire aussi rapidement que possible les pa rois des cylindres moteurs à l'action des gaz très chauds en réduisant le temps pendant lequel règnent les hautes pressions, il faut que l'ensemble tiges-pistons soit aussi léger que possible. Il serait très difficile d'obtenir une légèreté suffisante pour les moteurs à puissance réduite, surtout dans les moteurs à deux temps.
Cet inconvénient est évité en adjoignant à l'ensemble un compresseur auxiliaire à dou ble effet, dont chaque cylindre est muni d'une soupape ou tiroir du genre déjà décrit, éta blissant la communication avec des réservoirs d'air ou gaz comprimé dans lesquels la pres sion peut être variée à volonté et servant l'un à l'admission, l'autre au refoulement.
L'air contenu dans les cylindrés de ce compresseur et comprimé sans issue pendant la course (si la soupape de refoulement est assez chargée) agit sur le piston à fond de course pour renvoyer ou tirer la tige du pis ton en sens inverse en agissant comme un res sort.
Le nombre de courses et, par conséquent, la puissance du moteur est clone, accrue dans des proportions aussi élevées que l'on désire en faisant varier la pression dans le compres seur auxiliaire.
Il est évident que si les pressions dans ce compresseur sont de 1 et 10 kg au début et à fin de course ou bien de 10 et 100 kg au début et à fin de course, l'effet produit sur la tige de pistons du moteur sera dix fois plus élevé.
Le résultat sera le même que si cette tige était allégée dans les proportions correspon dantes, ou si la surface des pistons moteurs était accrue dans ces proportions.
Du fait clé ces variations, il est donc pos sible de donner à ladite tige les vitesses aussi grandes que l'on désire accroissant ainsi lu puissance massique de la machine.
Le rendement n'est pas affecté parce que la compression adiabatique est suivie immé diatement de la détente adiabatique, déduc tion faite des pertes de chaleur à peine sen sibles.
Sur le dessin (fig. 16), les cylindres 287, 291, resp. 288, 292 du compresseur auxiliaire sont placés par bout de part et d'autre de la machine, ce qui permet d'accroître les sur faces de piston et, en outre, fait travailler constamment la tige 208 par compression et le bâti A par traction.
Les cylindres 287 et 288 agissent simul tanément: lé piston 289 pousse la tige 208 et le piston 290 la tire.
Pendant la course suivante, les cylindres 291 et 292 agissent simultanément. Le pis ton 289 tire la tige 208 et le piston 290 là pousse.
Dans les deux cas, la tige travaille clone par compression.
Lorsque de''1nrtes compressions à plu sieurs étages sont envisagées et pour produire l'air comprimé nécessaire aux' segments et afin d'éviter une longueur considérable -des tiges clés pistons moteurs, il est possible -clé réaliser plusieurs Compresseurs, en. les grou pant cornmo les pompes à huile, mais en ayant soin d'équilibrer les surfaces pat rapport aux pressions pour- que-=la= résultante générale passe par l'axe de la tige. -208.
La mise en marche est également effec tuée par un robinet d'air comprimé analogue à celui du quatrelemps; mais dont la distri bution reçoit quelquës'variantes.:- L'air ou gaz comprimé est admis sur les segments, puis les tiroirs susceptibles d'être ouverts le sont, et des soupapes constamment fermées pendant la marche permettent d'éva cuer les gaz ou air contenus dans les cylin dres puis l'air est admis sur le piston de ren voi de la tige des pistons moteurs et sur le segment de frottement au d'arrêt, ensuite dans un cylindre moteur, puis évacué sur le segment d'arrêt et fermé sur le cylindre mo teur.
Dans le cas où les cylindres spéciaux servant à l'augmentation de vitesse sont em ployés, l'air peut être également admis sur le cylindre voulu afin d'augmenter la vitesse de lancement.
Le refroidissement peut être effectué de fa çon quelconque, par ailettes, à air ou à eau, mais est réduit au minimum du fait de l'ex pansion prolongée et du temps très faible pendant lequel les gaz très chauds sont en contact avec les parois.
Grâce aux dispositifs ci-dessus décrits, le moteur compresseur est pratiquement à l'a bri de tout arrêt et il est possible d'envisager des puissance énormes pour un prix de re vient très bas et une consommation extrême ment réduite.
Pour réduire cette consommation à la li mite extrême, il est préférable de le faire fonctionner avec du gaz et comme indiqué plus haut autant que possible avec du gaz riche.