Moteur à compresseur alimenté par l'intermédiaire d'un dispositif radiateur. La présente invention se rapporte à un moteur à compresseur dans lequel le com presseur alimente les cylindres par l'inter médiaire d'un conduit comprenant un dispo sitif radiateur refroidi par l'air ambiant, l'accès de l'air de refroidissement au disposi tif radiateur étant commandé automatique ment.
On conçoit que, sous certaines conditions atmosphériques, le refroidissement trop in tense d'un fluide d'alimentation constitué en totalité ou en grande partie par de l'air forte ment chargé d'humidité, peut amener la for mation de givre à l'intérieur du dispositif radiateur dont il vient d'être question. Les sections de passage de la partie du conduit d'alimentation formée par le dispositif radia teur se trouvent alors diminuées et cela cause une perte de charge anormale entre le com presseur et le moteur dont, en conséquence, la puissance diminue.
Le moteur à compresseur suivant l'inven tion est caractérisé par le fait que la com- mande a lieu de telle façon que la quantité d'air de refroidissement soit au moins dimi nuée lorsque la différence de pression entre deux points du conduit d'alimentation entre lesquels se trouve au moins une partie, expo sée au givrage, du dispositif radiateur aug mente à la suite de ce givrage.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution de l'ob jet de l'invention.
La fig. 1 montre, schématiquement avec parties arrachées, l'ensemble d'un moteur à compresseur@établi suivant la première forme d'exécution, ce moteur fonctionnant à régime constant.
La fig. 2 représente, également avec par ties arrachées, l'ensemble d'un moteur à com presseur établi suivant la deuxième forme d'exécution, ce moteur fonctionnant à régime variable.
La fig. 3., enfin, représente une partie d'un moteur à compresseur établi suivant la troisième forme d'exécution, ce moteur tra vaillant à régime variable.
Le moteur 1 représenté à la fig. 1, qui est du type en:<B>V,</B> est alimenté par un com presseur 2, par exemple du type centrifuge, entraîné par l'arbre de ce moteur l., l'air dé bité par ce compresseur étant refroidi dans une partie du conduit d'alimentation cons tituant un dispositif radiateur 3 entouré par un carénage 4 muni d'une entrée et d'une sortie d'air commandées simultanément à l'aide de volets 5 et 6. Ces volets sont com mandés automatiquement de façon que lors que la différence des pressions en aval et en amont du dispositif radiateur croît du fait du givrage, les susdits volets se ferment.
On conçoit, dans ces conditions, que, cha- que fois qu'il se produira un commencement de givrage dans le dispositif radiateur 31, la capacité de refroidissement de ce dernier se trouvera réduite du fait de la fermeture du volet 5, et l'air chaud circulant dans le con duit d'alimentation provoquera. lui-même la fusion de la glace réduisant la, section (le passage de ce conduit à l'endroit du disposi tif radiateur.
Les volets 5 et 6 sont actionnés par un servomoteur comprenant un piston 8 coulis sant dans le cylindre 7 et dont la tige 9 est attelée à l'un des sommets d'un parallélo- gramme articulé 10 dont le sommet opposé est articulé au moyen du pivot 11à un point fixe, alors que ses deux autres sommets sont reliés au moyen des tiges 12 et. 13 respecti vement aux volets 5 et 6.
De l'huile sous pression, fournie par le moteur est envoyée au servomoteur par l'in lermédiaire d'un distributeur à commande pneumatique, et agit sur l'une des face> du piston 8, l'autre face étant soumise à l'ac tion d'un ressort. de rappel 1.1. Le distribu teur pourrait naturellement aussi être établi de façon que la pression d'huile agisse alter nativement sur l'une ou l'autre des faces du piston 8.
Le distributeur est actionné par un pis ton 16, coulissant dans un cylindre 15 et sou mis à l'action de deux ressorts 17. Sur les faces du piston agissent, respectivement, les pressions p1 et p_ prélevées, la première, par un conduit 18, dans la partie 19 du conduit d'alimentation situé en amont du dispositif radiateur 3, et, la seconde, par un conduit 20, dans la partie 21 de ce conduit d'alimenta tion située en aval du dispositif radiateur.
La tige du piston 1ô porte un tiroir dis tributeur 22, le tout étant agencé de façon que. lorsque la différence p,-p, tombe sous une certaine valeur, de l'huile sous pression, arrivant par le conduit 24 soit envoyée par le conduit 23 au cylindre 7, de sorte que les volets 5 et 6 s'ouvrent, tandis que tant que la, différence p1 p2 dépasse une certaine va leur (c'est-à-dire lorsqu'il y a givrage) le conduit 23 communique avec un conduit de décharge 25.
retournant au carter du mo teur 1, de sorte que les volets 5 et 6 restent fermés.
Dans le moteur représenté à la<B>fi-.</B> 2, qui travaille à divers régimes, le dispositif de commande est agencé de façon que les va riations de la pression d'alimentation consé cutives aux variations de régime, soient sans effet. sur ce dispositif.
Dans ce moteur, le dispositif de com mande agit en fonction du rapport des dif férences de pression dans lequel p désigne toujours la différence
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entre les pressions Pl et p_ régnant en amont. et en aval du disposi tif radiateur 3 du conduit. d'alimentation et <I>p'</I> la différence entre des pressions p;; et pi prélevées respectivement en deux points choi sis dans une partie du conduit d'alimentation qui ne risque pas de .givrer et entre lesquels existe une perte de charge.
Si l'on désigne par Q le débit d'air à tra vers le conduit d'alimentation, les valeurs de 1) <I>et</I> p' seront respectivement: p <I>=A</I> Q. (A et, 13 étant des paramètres caractérisant les sections de passage dans les parties du conduit d'alimentation considérée) et on voit que dans ces conditions, le rapport
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est indépendant du débit R donc également du régime moteur 1. De plus, du fait que seule la partie du conduit d'alimentation cor respondant à p peut givrer, la formation de glace dans le dispositif radiateur 3 entraî nera une variation de A sans modifier la va leur de B.
L'on peut, par conséquent, considérer que les variations du facteur ; caractériseront uniquement le développement
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du phénomène de givrage dans le dispositif 3 et aucune ment les variations éventuelles de régime du moteur 1.
Dans le moteur représenté en fig. 2;, le tiroir distributeur 22 est commandé par un levier 2,6 articulé autour d'un pivot 27. A ce levier sont attelés, de part et d'autre de son axe d'oscillation, les tiges 2,8 et 28' de deux pistons 29 et 29' coulissant respective ment dans les cylindres 30 et 3,0'. Sur les faces du piston 29 agissent respectivement les pressions p, et pz, le cylindre<B>30</B> étant relié à la partie 19,, située en amont du dispositif radiateur, du conduit d'alimentation par un conduit 18 et à la partie 21, située en aval du dispositif radiateur, de ce conduit d'ali mentation, par un conduit 20.
Sur les faces du piston 29' agissent, d'autre part, les pres sions p, (par un conduit 31) et p4 (par un conduit 3,2) respectivement, prélevées en ,amont du dispositif radiateur 3, de part et d'autre d'un organe d'étranglement 33 du conduit d'alimentation. Le servomoteur 7, 8 et le mécanisme de commande des volets 5 et 6 sont les mêmes que dans le cas du moteur selon la fig. 1.
L'ouverture de l'organe d'étranglement 33 est dimensionnée de façon telle qu'il donne lieu à<B>là,</B> même chute de pression que celle produite par le dispositif radiateur 3 s'il n'y a pas de givrage dans ce dernier.
L'action, sur le piston 29', de la diffé rence de pression régnant de part et d'autre l'organe d'étranglement est donc compensée par l'action, sur le piston 2,9, de la différence de pression régnant de part et d'autre du dispositif radiateur 3. Les pistons 29 et 29' restent donc dans la position moyenne repré sentée par la fig. 2 aussi longtemps qu'il n'y a pas de givrage et indépendamment du ré gime du moteur.
Eventuellement, pour obtenir toute sécu rité pour maintenir les pistons 219,, 29' dans leur position moyenne aussi longtemps qu'il n'y a pas de givrage, on pourrait les munir de ressorts qui tendraient à maintenir ces pis tons dans ladite position, ressorts qui corres pondraient aux ressorts 17 du moteur de la fig. 1, mais de tels ressorts ne sont nullement indispensables.
Le fonctionnement est le suivant: Si l'on suppose tout d'abord que le ré gime du moteur est maintenu constant, un givrage éventuel du dispositif radiateur 3 provoque un accroissement de p. Les actions des pistons 29 et 29' ne s'équilibrent plus; le piston 29 monte et le tiroir 22, est déplacé dans le sens pour lequel le conduit 23 est mis en communication avec le conduit de dé charge 25, de sorte que le ressort 14 du servo moteur provoque la fermeture des volets 5 et 6.
Si l'on suppose maintenant que l'on fait varier le régime du moteur 1, on conçoit que ces variations entraîneront des variations pro portionnelles de<I>p</I> et<I>p',</I> donc ne modifieront pas la position du levier 26.
Si p tombe au-dessous d'une certaine va leur, le tiroir 22i prend une position pour la quelle de l'huile sous pression, arrivant par le conduit 24, est envoyée au cylindre 7, et les volets 5 et 6 s'ouvrent.
Dans l'exemple suivant la fig. 3@, le mo= teur est également à régime variable et le dispositif radiateur 3 que comporte son con duit d'alimentation est du type à ailettes. Ce dispositif comprend un tronçon 40- du conduit d'alimentation, dans lequel passe l'air fourni par le compresseur 2, et dont la paroi porte deux séries d'ailettes, l'une de ces séries étant disposée à l'intérieur du tronçon 40 et l'autre dans un compartiment 3,9, dans lequel circule de l'air de refroidissement dont le débit est réglé par un volet 5.
La série d'ailettes dis posée à l'intérieur du tronçon 40 comporte deux groupes 44 et 45 et le dispositif radia teur est tel que seule la. partie du tronçon 40 du conduit d'alimentation correspondant au Croupe d'ailettes 44 est exposée au givrage, tandis qu'en amont de cette partie du tron çon 40 aucun givrage n'est à craindre.
Une enceinte 34 communique an moyen d'un tube avec le tronçon 40 en un point de celui-ci situé entre les groupes d'ailettes 44 et 45, de sorte que dans cette enceinte règne la pres sion<I>p.</I> qui règne dans le conduit d'alimen tation au point de jonction d'une partie de ce conduit exposée au givrage et d'une par tie de ce conduit où aucun givrage n'est à craindre. A l'intérieur de l'enceinte 34 sont disposées deux capsules manométriques 35 et 36 reliées chacune à l'une des extrémi tés d'un levier 37 monté sur un arbre 38 au quel est fixé un bras 43.
L'intérieur de la capsule 35 communique avec le conduit d'ali mentation immédiatement en amont du groupe d'ailettes 45 et l'intérieur de la cap sule 36 communique avec le conduit d'ali mentation immédiatement en aval du groupe d'ailettes 44. Sur la capsule 35 agit. donc la différence entre les pressions p1 et p, et sur la capsule 36 la différence entre les pressions <I>p. et</I> p3. Si le régime du moteur change, le débit varie, mais le rapport de ces diffé rences de pression restera constant, de sorte que le levier 37 ne bougera pas.
Par contre, s'il y a b vrage, la différence entre les pres sions P, et p3 au;mentera, tandis que celle entre les pressions p1 et p_ reste la même et le levier 37 se déplacera., entraînant le vo let 5 dans le sens de sa- fermeture par l'inter médiaire du bras 43 de la. tige 42 et du bras 43'. Si la différence entre les pressions p, et p3 diminue ensuite par suite de la diminu tion du givrage, le volet 5 s'ouvrira et la quantité d'air de refroidissement augmen tera.
Les différents moteurs à compresseur dé crits présentent l'avantage d'être à l'abri des chutes de rendement consécrtives à un ai- vrage éventuel de leur dispositif radiateur de refroidissement d'air d'alimentation.
Le dispositif de commande pourrait na turellement aussi coagir avec des moyens de commande du débit d'air de refroidissement différents de ceux envisagés dans ce qui pré cède, par exemple avec les organes de com mande d'un by-pass permettant de détourner du dispositif radiateur une partie de l'air prélevé pour le refroidissement.
Compressor motor powered by a radiator device. The present invention relates to a compressor engine in which the compressor supplies the cylinders via a duct comprising a radiator device cooled by the ambient air, the access of the cooling air to the device. the radiator being controlled automatically.
It is understood that, under certain atmospheric conditions, the too intense cooling of a feed fluid consisting entirely or in large part of air highly charged with humidity, can cause the formation of frost to the water. inside the radiator device just mentioned. The passage sections of the part of the supply duct formed by the radiator device are then reduced and this causes an abnormal pressure drop between the compressor and the engine, the power of which consequently decreases.
The compressor motor according to the invention is characterized in that the control takes place in such a way that the quantity of cooling air is at least reduced when the pressure difference between two points of the supply duct between which there is at least a part, exposed to icing, of the radiator device increases as a result of this icing.
The appended drawing represents, by way of example, three embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 shows, schematically with parts broken away, the assembly of a compressor engine @ established according to the first embodiment, this engine operating at constant speed.
Fig. 2 shows, also with parts broken away, the assembly of a compressor motor established according to the second embodiment, this motor operating at variable speed.
Fig. 3., finally, represents a part of a compressor engine established according to the third embodiment, this engine working at variable speed.
The motor 1 shown in FIG. 1, which is of the type: <B> V, </B> is supplied by a compressor 2, for example of the centrifugal type, driven by the shaft of this motor 1., the air supplied by this compressor being cooled in a part of the supply duct constituting a radiator device 3 surrounded by a fairing 4 provided with an air inlet and an air outlet controlled simultaneously by means of flaps 5 and 6. These flaps are com automatically requested so that when the difference in pressures downstream and upstream of the radiator device increases due to icing, the aforesaid flaps close.
It will be understood, under these conditions, that each time there is a start of icing in the radiator device 31, the cooling capacity of the latter will be reduced due to the closing of the shutter 5, and the cooling capacity of the latter will be reduced. hot air flowing through the supply line will cause. itself the melting of the glass reducing the section (the passage of this duct at the location of the radiator device.
The flaps 5 and 6 are actuated by a servomotor comprising a piston 8 sliding in the cylinder 7 and whose rod 9 is coupled to one of the vertices of an articulated parallelogram 10 whose opposite vertex is articulated by means of the pivot 11 at a fixed point, while its other two vertices are connected by means of rods 12 and. 13 respectively in parts 5 and 6.
Pressurized oil, supplied by the engine, is sent to the booster via a pneumatically controlled distributor, and acts on one side of the piston 8, the other side being subjected to the pressure. action of a spring. reminder 1.1. The distributor could naturally also be established so that the oil pressure acts alternately on one or other of the faces of the piston 8.
The distributor is actuated by a pin 16, sliding in a cylinder 15 and subjected to the action of two springs 17. On the faces of the piston act, respectively, the pressures p1 and p_ taken, the first, by a conduit 18 , in part 19 of the supply duct located upstream of the radiator device 3, and, the second, via a duct 20, in part 21 of this supply duct located downstream of the radiator device.
The piston rod 10 carries a distributor drawer 22, the whole being arranged so that. when the difference p, -p, falls below a certain value, pressurized oil, arriving through line 24 is sent through line 23 to cylinder 7, so that flaps 5 and 6 open, while as long as the difference p1 p2 exceeds a certain value (that is to say when there is icing) the duct 23 communicates with a discharge duct 25.
returning to the motor housing 1, so that flaps 5 and 6 remain closed.
In the engine shown in <B> fi-. </B> 2, which operates at various speeds, the control device is arranged so that the variations in the supply pressure resulting from the variations in speed are Without effect. on this device.
In this motor, the control device acts according to the ratio of the pressure differences in which p always denotes the difference
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between the pressures Pl and p_ prevailing upstream. and downstream of the radiator device 3 of the duct. supply and <I> p '</I> the difference between pressures p ;; and pi taken respectively at two points chosen in a part of the supply duct which is not at risk of icing and between which there is a pressure drop.
If we denote by Q the air flow through the supply duct, the values of 1) <I> and </I> p 'will be respectively: p <I> = A </I> Q (A and, 13 being parameters characterizing the passage sections in the parts of the supply duct considered) and it can be seen that under these conditions, the ratio
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is independent of the flow rate R and therefore also of the engine speed 1. Moreover, because only the part of the supply duct corresponding to p can freeze, the formation of ice in the radiator device 3 will cause a variation of A without modifying the value of B.
We can, therefore, consider that the variations of the factor; characterize only the development
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icing phenomenon in device 3 and not any variations in engine speed 1.
In the engine shown in fig. 2;, the distributor spool 22 is controlled by a lever 2,6 articulated around a pivot 27. To this lever are coupled, on either side of its axis of oscillation, the rods 2,8 and 28 ' two pistons 29 and 29 'sliding respectively in cylinders 30 and 3.0'. The pressures p, and pz act respectively on the faces of the piston 29, the cylinder <B> 30 </B> being connected to the part 19 ,, located upstream of the radiator device, of the supply duct by a duct 18 and to part 21, located downstream of the radiator device, of this supply duct, via a duct 20.
On the sides of the piston 29 ′ act, on the other hand, the pressures p, (via a conduit 31) and p4 (via a conduit 3.2) respectively, taken upstream of the radiator device 3, on either side and d another of a throttling member 33 of the supply duct. The servomotor 7, 8 and the control mechanism of the flaps 5 and 6 are the same as in the case of the motor according to fig. 1.
The opening of the throttle member 33 is dimensioned in such a way that it gives rise to <B> there, </B> the same pressure drop as that produced by the radiator device 3 if there is no no icing in the latter.
The action, on the piston 29 ', of the pressure difference prevailing on either side of the throttle member is therefore compensated by the action, on the piston 2.9, of the pressure difference prevailing on either side of the radiator device 3. The pistons 29 and 29 'therefore remain in the mean position shown in FIG. 2 as long as there is no icing and regardless of engine speed.
Optionally, to obtain complete safety in maintaining the pistons 219 ,, 29 'in their average position as long as there is no icing, they could be fitted with springs which would tend to maintain these pis tons in said position, springs which correspond to the springs 17 of the motor of FIG. 1, but such springs are by no means essential.
The operation is as follows: If it is assumed first of all that the engine speed is kept constant, any icing of the radiator device 3 causes an increase in p. The actions of pistons 29 and 29 'no longer balance out; the piston 29 rises and the spool 22 is moved in the direction in which the duct 23 is placed in communication with the discharge duct 25, so that the spring 14 of the servomotor causes the closing of the flaps 5 and 6.
If we now assume that the speed of engine 1 is varied, we can see that these variations will lead to proportional variations of <I> p </I> and <I> p ', </I> therefore do not will not change the position of lever 26.
If p falls below a certain value, the spool 22i takes a position in which the pressurized oil, arriving through the duct 24, is sent to the cylinder 7, and the shutters 5 and 6 open .
In the example following fig. 3 @, the engine is also variable speed and the radiator device 3 in its supply duct is of the finned type. This device comprises a section 40- of the supply duct, through which passes the air supplied by the compressor 2, and the wall of which carries two series of fins, one of these series being arranged inside the section. 40 and the other in a compartment 3.9, in which circulates cooling air, the flow rate of which is regulated by a flap 5.
The series of fins placed inside the section 40 comprises two groups 44 and 45 and the radiator device is such that only the. part of the section 40 of the supply duct corresponding to the croup of fins 44 is exposed to icing, while upstream of this part of the section 40 no icing is to be feared.
An enclosure 34 communicates by means of a tube with the section 40 at a point thereof located between the groups of fins 44 and 45, so that in this enclosure the pressure <I> p. </ I prevails. > which prevails in the supply duct at the junction point of a part of this duct exposed to icing and a part of this duct where no icing is to be feared. Inside the enclosure 34 are arranged two manometric capsules 35 and 36 each connected to one of the ends of a lever 37 mounted on a shaft 38 to which an arm 43 is fixed.
The interior of the capsule 35 communicates with the supply duct immediately upstream of the group of fins 45 and the interior of the capsule 36 communicates with the supply duct immediately downstream of the group of fins 44 On the capsule 35 acts. therefore the difference between the pressures p1 and p, and on the capsule 36 the difference between the pressures <I> p. and </I> p3. If the engine speed changes, the flow varies, but the ratio of these pressure differences will remain constant, so the lever 37 will not move.
On the other hand, if there is ab abvrage, the difference between the pressures P, and p3 will lie, while that between the pressures p1 and p_ remains the same and the lever 37 will move., Dragging the valve 5 in the direction of its closure by the intermediary of the arm 43 of the. rod 42 and arm 43 '. If the difference between the pressures p, and p3 then decreases as a result of the decrease in icing, the damper 5 will open and the quantity of cooling air will increase.
The various compressor motors described have the advantage of being sheltered from drops in efficiency resulting from any damage to their supply air cooling radiator device.
The control device could naturally also co-act with means for controlling the flow of cooling air different from those envisaged in the foregoing, for example with the control members of a by-pass making it possible to divert the device. radiator part of the air taken for cooling.