Installation de réglage d'un groupe comportant au moins un auto-générateur de gaz moteurs à au moins un piston libre et au moins une machine réceptrice alimentée par ces gaz. L'invention est relative à une installation de réglage d'un groupe comportant au moins un auto-générateur de gaz moteurs à au moins un piston libre à pression de refoulement et à débit variables et au moins une machine réceptrice alimentée par ces gaz,
laquelle installation comporte un dispositif comman dant la variation de la quantité de combus tible injectée dans l'auto-générateur et assu rant à lui seul le réglage du groupe dans une première zone de marche où les puissances de la machine réceptrice sont supérieures à une puissance déterminée au-dessus de la quelle cette machine réceptrice est capable d'absorber la totalité des gaz moteurs débités par l'auto-générateur à la pression de refoule ment de l'auto-générateur s'établissant en régime pour ce débit.
Cette installation est caractérisée par un dispositif de laminage des baz moteurs et par le fait que le premier et le second dispo sitif a bissent ensemble dans une, deuxième zone de marche correspondant aux puissances de la machine réceptrice au plus égales à ladite puisssance déterminée en assurant, le premier, le réglage du débit des gaz moteurs et, le second, une diminution de la pression de ces gaz afin de l'amener aux valeurs con venant à la machine réceptrice dans cette deuxième zone.
Le dessin représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'installation selon l'invention et, sur ce dessin, la fig. 1 montre, schématiquement, un groupe moteur comportant un seul auto- générateur alimentant une seule turbine et comprenant la première forme d'exécution de l'installation de réglage, la fig. 3 montre un groupe moteur com portant plusieurs auto-générateurs alimen tant une seule turbine et comprenant la deuxième forme d'exécution de l'installation de réglage, les fig. 2 et 4, enfin, sont des diagrammes qui se rapportent respectivement nu fonction nement des installations représentées, Le groupe moteur, représenté schémati quement sur la fig.
1, comprend un seul auto- générateur à piston libre A alimentant une turbine B, une conduite C reliant l'échappe ment de l'auto-générateur à cette turbine; un réservoir intermédiaire D, muni d'un cla pet de sûreté E, est intercalé dans cette con duite C.
L'nuto-générateur à piston libre A est à deux temps et comprend un piston dont la partie 1 coulisse dans le cylindre moteur 3 et dont 7a. partie 2 coulisse dans le cylindre compresseur 4, coaxial au premier, ce cylin- dre compresseur 4 fournissant de l'air com primé pour assurer le balayage et l'alimen tation du cylindre moteur 3. Les gaz de combustion, mélangés à l'excès d'air com primé de balayage, s'échappent par les lu mières 5. Ces gaz constituent les gaz moteurs de la turbine B.
L'injection du combustible dans le cylin dre moteur est assurée par un injecteur 6' alimenté par une pompe 6, commandée par un poussoir 7 et par un levier 8 actionné par une tige 8' reliée au piston 1-2.
Le réglage quantitatif du combustible est commandé par une tige 9 articulée à une seconde tige 9', cette dernière étant elle-même articulée à un levier 11 portant une bouton nière 11a. Les déplacements de la tige de réglage 9' sont limités par une came 12 ayant deux rampes entre lesquelles se trouve une butée 9" portée par l'extrémité de la tige 9' opposée à son articulation avec la tige 9. La position de la butée 9" par rap port à la came 12 dépend de la pression de refoulement de l'auto-générateur.
A cet effet, un piston 13, sur lune des faces duquel agit la pression de l'air d'alimentation et de ba layage (donc une pression pratiquement égale à la pression de refoulement), amenée par le conduit 14, déplace cette butée 9" par rapport à la came 12 de telle sorte que les limites entre lesquelles peut varier la quan tité de combustible injectée, dont dépend la course du piston 1 et par suite le débit des gaz produits, changent en fonction de la pres sion de refoulement.
Les profils des deux rampes de la came 12 déterminent donc res pectivement les courses maximum et mini mum du piston libre, c'est-à-dire les débits maximum et minimum de l'auto-générateur pour les différentes pressions de refoulement de ce dernier.
Un dispositif de sécurité assure la dimi nution de l'alimentation en combustible du cylindre moteur lorsque est atteinte la pres sion de refoulement à partir de laquelle le débit maximum de l'auto-générateur est in férieur au débit exigé par la turbine, ce qui peut arriver si la charge de la turbine dépasse une certaine valeur. Ce dispositif comporte un piston 90 soumis, d'une part, à la pression de l'air d'alimentation et de balayage de l'auto-générateur et, d'autre part, à l'action d'un ressort antagoniste 91. Le piston 90 est solidaire d'une tige 92 qui applique la butée 9" contre la rampe de la came 12 qui correspond au débit minimum de l'auto-géné rateur, lorsque la susdite pression de refou lement est dépassée.
Un organe de laminage 10 est monté dans la conduite C entre le réservoir intermé diaire D et la turbine et est commandé par une tige 15, actionnée elle-même par une came 16 artioulée autour d'un axe 17.
Les déplacements angulaires de la came 16 et du levier 11 sont commandés simulta nément par une tige 18 attelée à l'organe de man#uvre 19. Cette tige 18 pourrait aussi être commandée par un régulateur automa tique 21 de la turbine. L'agencement est tel que le levier 11 soit inopérant dans la zone de marche pour laquelle a lieu le laminage et la came 16 inopérante dans la zone die marche pour laquelle le réglage est fait seu lement par la variation quantitative du com bustible.
A cet effet, d'une part, le levier 11 est articulé autour d'un axe 11b s'appuyant sur des ressorts antagonistes 20 et 20' parallèles à la tige 18 et, d'autre part, la came 16 a un profil circulaire à partir (le la position pour laquelle l'organe die laminage est complète ment ouvert.
Les tensions des ressorts 50 et 20' sont choisies à façon que tant que l'organe de laminage 10 n'e:.t pais entièrement ouvert. la position de la tige 9 de commande de :l'injection de combustible est déterminée uniqwement par la position du piston 13, la butée 9" étant maintenue contre la.
rampe de la came 12 correspondant aux -courses minimum .du piston 1, sous l'action l'es ressorts 20, 20' qui tendent à ramener l'axe llb à sa position neutre ic'est-'à-:fire vers la droite).
Le fonctionnement de :cette installation est illustré pair le diagramme de la fig. 2, sur lequel sont représentés les débits massi ques, portés en ordonnée, en fonction des pressions portées en abeisse. Sur ce dia gramme sont figurées: - en ce qui concerne la<B>,</B> turbine,<B>la</B> courbe I qui constitue la caraetérittique de la turbine et indique, pour chaque pression d'admission de la, turbine, le poids du gaz par lequel elle doit être alimentée dans l'unité de temps, - en ce qui concerne l'auto-générateur.
deux courbes pression-débit limites, dont l'une, la courbe II, correspond à la course minima de fonctionnement du piston 1 et l'autre, la courbe II', correspond à la course maxima admissible dans e piston.
Pour ce qui est spécialement de la courbe II, sa forme dépend de la forme de celle des deux rampes de la came 12 qui dé termine, pour chaque pression de refoulement de l'auto-générateur la quantité minimum du combustible injecté. La forme de cette rampe est choisie, pour la partie qui est efficace pour les pressions supérieures à la pres sion P2 pour laquelle la courbe I coupe la courbe II, de façon telle que la course mini mum du piston 1 est toujours égale à la course qu'il faut imposer à ce piston pour qu'il découvre d'une façon suffisante les orifices de balayage du cylindre moteur. Cette partie de la courbe II coïncide donc avec la courbe donnant en fonction de la pression les débits minimum caractéristiques de l'auto-générateur.
Par contre, la partie de la courbe II correspondant aux pressions inférieures à la pression P2 a été rapprochée de la courbe I grâce à une forme appropriée <B>c e</B> le la partie supérieure de la rampe en ques tion de la came 12, afin que, dans cette région qui correspond à la montée en pression de l'auto-générateur, ce dernier fonctionne avec une course sensiblement constante et ayant une valeur suffisante pour assurer avec certitude son bon fonctionnement.
Enfin, la courbe III de la fig. 2 repré sente les puissances ou charges utiles de la turbine en fonction de la, pression de marche de celle-ci. La courbe I coupe les courbes II et Il' en deux points ni et t3 correspondant à deux régimes de débit et en même temps à deux puissances N2z et N3 de la turbine entre les quels la turbine est capable d'absorber la to talité des gaz moteurs débités par l'auto- générateur à la pression die refoulement de celui-ci s'établissant en régime pour ce dé bit. La zone entre les puissances N2 et N3 est appelée première zone de marche.
La zone de marche dans laquelle 4a puis sance de la turbine est inférieure à la valeur N2 est appelée la deuxième zone de marche.
Le fonctionnement de l'installatïon de réglage qui vient d'être décrite est le suivant: Après le démarrage, l'organe de lami nage 10 est d'abord complètement fermé; la pression croît dans le réservoir D, qui se trouve en amont de cet organe 10, , jusqu'à la valeur Pl correspondant au débit q1 de l'auto-générateur.
Si l'on n'ouvre pas tout de suite l'organe 10, les gaz débités par l'auto-générateur s'échappent par la soupape de sécurité E.
Pour les positions de l'organe de ma neeuvre l9 correspondant à la fermeture to tale ou partielle de l'organe de laminage 10. le levier 11, dont le centre de rotation 11b est déplacé contre l'action des ressorts 20,20', applique la butée 9" sur la rampe de la came 12 qui correspond, pour les différentes pres sions, aux courses de débit minimum du générateur.
En man#uvrant l'organe 19 dans le sens de la flèche -j--, on ouvre progressivement l'o,rbane de laminage<B>101,</B> le levier<B>Il</B> ayant -son centre .de rotation en lia, e't étant ainsi sans effet sur la tige 9. La. pression d'admis sion à la, turbine croît en même temps que la pression de refoulement du générateur dé croît.
Si, pair exemple, la puissance demandée à la turbine<I>B</I> est égale <I>à.</I> lN, ladite turbine devra être alimentée par un poids q de gaz ayant la pression P.
D'autre part, pour que le générateur puisse fournir le poids (1, il devra, mawher à la pression P' ainsi que cela ressort de la courbe II de la fig. 2. On ouvre donc l'organe de laminage 10 de façon telle qu'il abaisse la pression P', régnant dans le réservoir D, à la pression P avec laquelle les gaz moteurs doivent entrer dans la turbine B.
De par l'action du piston 13, la position de la butée 9" de la tige 9' sur la rampe de la came 12, correspondant à la course mini mum, varie en fonction da la, presssion lorsque cette dernière varie entre P1 et P2. La rampe de la came 12 correspondant auxcourscoursés és minimum est, comme on l'a vu, conformée de façon que le profil de la partie de ladite rampe avec laquelle coopère la butée 9" dans cette deuxième zone de marche corresponde à des quantités de combustibles injectées donnant pour chaque pression de refoule ment, la, course minimum, done le débit mini mum caractéristique de l'auto-générateur.
Cette situation, qui caractérise la deuxième zone de marche, est maintenue jusqu'à la position d'ouverture totale de l'organe de laminage 10 correspondant à la puissance N2 (fig. 2) et à la pression P2.
Pour les puissances comprises entre N2 et N3 (première zone de marche), l'organe 19 est tourné encore davantage vers la droite et par suite la butée 9" de la tige 9' est écartée de celle cles rampes de la came l2 qui correspond à la course minimum, les ressorts 20 et 20' prenant à ce moment des tensions égales et maintenant dès lors sen siblement fixe l'articulation llb du levier hl qui, dans cette première zone de marche, tourne autour de cette articulation.
L'action de l'organe l9 est alors trans mise directement, par l'intermédiaire du le vier 11, à la tige de réglage quantitatif 9, ce qui permet de faire varier le débit du générateur entre les limites déterminées par les rampes de la came 12 qui eorrespondent aux courses minima et maxima du généra teur, ces limites étant, ainsi qu'il a été expli que, sous la dépendance de l'action de la pression de refoulement de l'auto-générateur, pression pratiquement égale à la pression d'admission à la turbine, lorsque l'organe de laminage est complètement ouvert, et qui augmente en même temps que la puissance utile.
Pendant toute la première zone de marche, l'organe de laminage 10 reste dans sa posi tion d'ouverture maximum par suite de la forme circulaire de la partie de la came 16 eoepérant avec la tige 15 dans cette zone. Dans cette zone, le débit du générateur s'adapte automatiquement à la demande de la turbine simplement par le réglage de la quantité du combustible injectée.
On voit donc que, dans la première zone de marche, le dispositif commandant la varia tion de la quantité de combustible injeetée assure à lui seul le réglage, tandis que ce dis positif et le dispositif de laminage agissent ensemble dans la deuxième zone de, marche et assurent le premier, le réglage du débit, et le second, la diminution nécessaire de la pression à l'entrée de la turbine.
On remarque que, dans la deuxième zone de marche, l'auto-générateur ne pourrait four nir un débit suffisamment faible à des pres sions de refoulement correspondant aux pres sions demandées par la turbine dans cette Zone.
Le groupe représenté par la fig. 3 com prend trois auto-générateurs à piston libre à deux temps A1, Ag, A3, pouvant être mis séparément en ou hors service et une turbine à trois ensembles d'aubes montés sur un même arbre, l'ensemble Bp constituant, par exemple, l'ensemble principal, l'ensemble Bc servant pour la marche à puissance réduite et l'ensemble Br servant pour la marche arrière.
Ces trois ensembles d'aubes sont alimen tés par unie conduite générale -commune C, dans laquelle débitent les auto-générateurs A,, A2, A3, et ont chacun leur admission dis.hnete, l'échappement <B>310</B> étant commun aux trois ensembles.
Des vannes V,, V , V.. permettent d'iso- ler .deux des ensembles d'aubes de la turbine pour n'en alimenter qu'un seul.
Entre l'échappement die chaque généra teur et la conduite générale C :est intercalé un réservoir intermédiaire D1 (respective ment D2, D3) muni d'une soupape de sécu rité E, (respectivement E2, E3), et des clapets anti-retour 301, 302 303 sont disposés entre les réservoirs D1, D2, D3 et la conduite géné rale commune C dans, laquelle est monté l'organe de laminage f0.
Semblablement à ce qui a été expliqué plus haut pour le cas d'un seul auto-généra teur, chaque auto-générateur est muni d'un dispositif commandant la variation de la quantité de combustible injectée. Chacun de ces dispositifs comporte une tige 91 (92, 93) de réglage quantitatif de l'injection, articulée à une seconde tige 9'1 (9r2, 9'3) elle-même arti culée à un levier 11, (12, 112) portant une boutonnière. Les déplacements de la tige 9'1 (9'2, 9'3) sont limités comme précédemment par une, came 121 (122, 123) et l'extrémité formant butée et coopérant avec la came de la tige 9'1 (9'2, 9'3) est reliée à un piston 131 (132, 133) soumis sur l'une de ses faces à la pression de balayage et d'alimentation et sur l'autre à l'effet d'un ressort.
Des dispositifs de sécurité (non repré sentés sur la figure) analogues à celui du groupe de la fig. 1 sont disposés de manière à limiter les déplacements de chacun des en sembles de tiges 91-9'1, 92-9,2, 93-9'i.
Enfin, les extrémités libres des leviers 111, l12, 112 sont articulées à une même tige 18, par l'intermédiaire de ressorts antagonistes 20, 20'. cette tige 18 étant commandée par un ongane de man#uvre 19 qui commande également l'organe de laminage 10, par l'in termédiaire d'une tringlerie et d'une came 16 qui comporte, comme déjà expliqué, une par tie circulaire rendant inopérante l'action de l'organe 19 sur l'organe de laminage 10, lorsque ledit organe est complètement ouvert. L'organe 19 est en outre commandé par un régulateur 21 de la turbine.
Un manchon fileté (non représenté) est intercalé entre la tige 18 et l'organe de ma- nmuvre 19 afin de permettre de régler la position de cette tige par rapport à l'organe de man#uvre 19, donc afin que l'on puisse modifier la pression des gaz moteurs, corres pondant à l'ouverture complète de l'organe 10.
On a représenté, sur les diagrammes de la fig. 4: par I, la caractéristique pression-débit de l'ensemble principal de la turbine; par Ir la caractéristique pression-débit de l'ensemble de marche arrière; par Ic la caractéristique pression-débit de l'ensemble pour marche à puissance réduite, et par II1 et II'1 les courbes pression-débit d'un seul auto-génèrateur pour les courses minima et maxima; par II2 et II'2 les courbes pression-débit de deux auto-générateurs pour les courses minima et maxina; par II3, et II'3 les courbes pression-débit de trois auto-générateurs pour les courses mi nima et maxima.
On voit sur la fig. 4, que dans le cas du groupe de la fig. 3, la première zone de ma=rche s'étend pour l'ensemble principal Bp et trois générateurs: entre te-up; pour l'ensemble de marche arrière Br et deux générateurs: entre tr-ur; pour l'ensemble Bc de marche à puissance réduite et un générateur: entre t@-Uc Le fonctionnement de l'installation de réglage de ce groupé moteur, dans le cas où les trois auto-générateurs sont utilisés simul tanément, est identique à celui de l'installa tion de réglage, décrite ci-dessus, du groupe à un seul auto-gésérateur, les trois auto- générateurs marchant dans les mêmes con ditions puisque leur pression dé débit est la même et que leurs organes de commande d'injection occupent toujours des;
positions de réglage identique.
Ainsi, en -supposant qu'on veuille utiliser l'ensemble B,, de la turbine. on mettra tout d'abord les auto-générateurs sous pression en fermant complètement l'organe de laminage 10, le débit allant en diminuant et la.
pres sion .en -augmentant. Quand le débit corres pond @à. celui de l'ensemb=le Bp, sous faible charge, on manoeuvr e l'organe 19 ,dans le sens de l'ouverture de l'organe die laminage 10. Tant que cet organe 10 n'est pas com plètement ouvert, les pompes 61, 62, 63 sont assujetties à leur débit minimum, compa tible avec la pression des générateurs, par l'action des ressorts 20, 20' qui appliquent les butées des tiges respectives 9'1, 9'2 et 9'3 sur les rampes de débit minimum des cames 121, 122 et 123 (deuxième zone de marche).
Les cispositifs commandant la variation de l'in jection et l'organe de laminage assurent donc ensemble le réglage.
Quand on atteint le débit correspondant au point tp, l'organe de laminage 10 est ouvert en grand et le réglage est assuré uni quement par modification de l'injection au moyen de la tige 18 et des leviers 111, 112, 113, les ressorts 20, 20' retrouvant leur équi libre mutuel, de sorte que des leviers 11 suivent les mouvements de cette tige, ceci jusqu'au débit maximum correspondant au point up (première zone de marche).
Dans la groupe représenté par la fig. 3, on pourrait également alimenter l'ensemble Bp, suivant la charge de ce dernier, par deux auto-générateurs au lieu de trois. Dans ce cas, l'installation de réglage fonctionnant Comme décrit ci-dessus avec laminage dans la deuxième zone de marche jusqu'au point p et sans laminage dans la première zone de marche entre les points p et s. Bien entendu, au-dessus de s, la misse en marche d'un troisième générateur serait indispensable.
On voit, en se reportant à la fig. 4, que, selon le nombre d'auto-générateurs, utilisés, la pression correspondant à l'ouverture com plète de l'organe de laminage 10, donc à une même position de l'organe de man#uvre f9, a une valeur différente, représentée par les ab@isses des points p et tp respectivement pour les marches à deux ou trois auto-géné rateurs (lesdits points étant les intersections de la courbe Ip, caractéristique de, l'ensemble Bp de la turbine avec les courbes Il, et II, définies ci-dessus).
On règle alors la manchon reliant la tige 18 à l'organe 19 pour chacune des marches envisagées, de manière telle que les butées des tiges 9'1, 9'2 et 9'3 des différentes pompes à injection commencent à être libérées des rampes des cames 12i, 122, 123 déterminant l'injection minimum (c'est-à-dire de manière telle que les ressorts 20, 20' soient rétablis dans leur position d'équilibre mutuel) res pectivement pour les pressions indiquées ci- dessus, pressions qui sont d'ailleurs , d'autant plus réduites que le nombre d'auto-généra teurs en marche est plus petit.
Lorsque l'ensemble Br est en marche. l'utilisation de deux générateurs est obliga toire et l'an règle le manchon reliant la tige 18 à l'organe 19 de façon que l'installa tion de réglage fonctionne avec laminage entre o et t, et sans laminage entre tr et ur. Enfin, lorsque l'ensemble Bc est en marche, on utilise un seul générateur et l'on règle lc manchon de façon à obtenir un fonctionne ment avec laminage entre o et tc et sans la minage entre tc et ut. On voit donc qu'une fois la position du manchon reliant la. tige 18 à l'argane 19 déterminée suivant le nom bre de générateurs en servicee et l'ensemble d'aubes de la turbine utilisé, l'installation de réglage fonotionne de façon identique au fonctionnement de l'installation de réglage du groupe de la fig. 1.
Ainsi que cela a déjà été dit, l'organe de man#uvre 19 est déplacé soit à la main, soit par le régulateur 21. Si on agit à la main sur l'organe 19, on soumet à une cer taine déformation les ressorts du régula- leur;
-d'autre part, lorsque c'est le régula- teur 21 qui doit commander les dêplace- ments de l'organe l'9, il faut rendre ineffi- cac.e le cran d'arrêt (non dessiné) die cet organe 1'9 à l'aide duquel on peut immobili se r ledit organe dans ses ,différentes positions de réglage.
Installation for regulating a group comprising at least one self-generator of engine gas with at least one free piston and at least one receiving machine supplied with these gases. The invention relates to an installation for adjusting a group comprising at least one motor gas self-generator with at least one free piston at variable delivery pressure and flow rate and at least one receiving machine supplied with these gases,
which installation comprises a device controlling the variation in the quantity of fuel injected into the auto-generator and ensuring by itself the adjustment of the group in a first operating zone where the powers of the receiving machine are greater than a power determined above which this receiving machine is capable of absorbing all of the driving gases delivered by the auto-generator at the discharge pressure of the auto-generator being established for this flow rate.
This installation is characterized by a device for rolling the motor baz and by the fact that the first and the second device have bent together in a second operating zone corresponding to the powers of the receiving machine at most equal to said determined power while ensuring , the first, the adjustment of the flow rate of the driving gases and, the second, a reduction in the pressure of these gases in order to bring it to the values suitable for the receiving machine in this second zone.
The drawing shows, by way of example, two embodiments of the installation according to the invention and, in this drawing, FIG. 1 shows, schematically, a motor unit comprising a single self-generator supplying a single turbine and comprising the first embodiment of the adjustment installation, FIG. 3 shows a motor unit comprising several auto-generators supplying a single turbine and comprising the second embodiment of the adjustment installation, FIGS. 2 and 4, finally, are diagrams which relate respectively to the operation of the installations shown. The motor unit, shown schematically in FIG.
1, comprises a single self-generator with free piston A supplying a turbine B, a pipe C connecting the exhaust of the self-generator to this turbine; an intermediate tank D, fitted with a safety valve E, is interposed in this pipe C.
The free piston nuto-generator A is two-stroke and comprises a piston, part 1 of which slides in engine cylinder 3 and of which 7a. part 2 slides in the compressor cylinder 4, coaxial with the first, this compressor cylinder 4 supplying compressed air to ensure the scavenging and supply of the engine cylinder 3. The combustion gases, mixed in excess of compressed air for sweeping, escape through the lights 5. These gases constitute the driving gases of the turbine B.
Fuel injection into the engine cylinder is provided by an injector 6 'supplied by a pump 6, controlled by a pusher 7 and by a lever 8 actuated by a rod 8' connected to the piston 1-2.
The quantitative adjustment of the fuel is controlled by a rod 9 articulated to a second rod 9 ', the latter itself being articulated to a lever 11 carrying a nere button 11a. The movements of the adjustment rod 9 'are limited by a cam 12 having two ramps between which there is a stop 9 "carried by the end of the rod 9' opposite to its articulation with the rod 9. The position of the stop 9 "in relation to cam 12 depends on the discharge pressure of the auto-generator.
For this purpose, a piston 13, on one of the faces of which the pressure of the supply and discharge air acts (therefore a pressure practically equal to the discharge pressure), supplied by the duct 14, moves this stop 9 "relative to the cam 12 so that the limits between which the quantity of injected fuel can vary, on which the stroke of the piston 1 and therefore the flow rate of the gases produced depends, change as a function of the discharge pressure.
The profiles of the two ramps of cam 12 therefore respectively determine the maximum and minimum strokes of the free piston, that is to say the maximum and minimum flow rates of the auto-generator for the various delivery pressures of the latter. .
A safety device ensures that the fuel supply to the engine cylinder is reduced when the delivery pressure is reached, from which the maximum flow rate of the auto-generator is less than the flow rate required by the turbine, which can happen if the turbine load exceeds a certain value. This device comprises a piston 90 subjected, on the one hand, to the pressure of the feed and purging air of the auto-generator and, on the other hand, to the action of an antagonist spring 91. The piston 90 is integral with a rod 92 which applies the stop 9 "against the ramp of the cam 12 which corresponds to the minimum flow rate of the auto-generator, when the aforesaid discharge pressure is exceeded.
A rolling member 10 is mounted in the pipe C between the intermediate reservoir D and the turbine and is controlled by a rod 15, itself actuated by a cam 16 articulated around an axis 17.
The angular movements of the cam 16 and of the lever 11 are simultaneously controlled by a rod 18 coupled to the actuator 19. This rod 18 could also be controlled by an automatic regulator 21 of the turbine. The arrangement is such that the lever 11 is inoperative in the operating zone for which the rolling takes place and the cam 16 inoperative in the operating zone for which the adjustment is made only by the quantitative variation of the fuel.
To this end, on the one hand, the lever 11 is articulated around an axis 11b resting on antagonist springs 20 and 20 'parallel to the rod 18 and, on the other hand, the cam 16 has a circular profile from (the position for which the die rolling member is fully open.
The tensions of the springs 50 and 20 'are chosen so that as long as the rolling member 10 is not fully open. the position of the control rod 9 for: the fuel injection is determined uniqwement by the position of the piston 13, the stop 9 "being held against the.
ramp of the cam 12 corresponding to the minimum -courses. of the piston 1, under the action of the springs 20, 20 'which tend to return the pin 11b to its neutral position is-'à-: fire towards the right).
The operation of: this installation is illustrated by the diagram in fig. 2, which shows the mass flow rates, plotted on the ordinate, as a function of the pressures plotted on the abeisse. On this diagram are shown: - as regards the <B>, </B> turbine, <B> the </B> curve I which constitutes the characteristic of the turbine and indicates, for each inlet pressure of the, turbine, the weight of the gas by which it is to be supplied in the unit of time, - as regards the auto-generator.
two limit pressure-flow curves, one of which, curve II, corresponds to the minimum operating stroke of piston 1 and the other, curve II ', corresponds to the maximum admissible stroke in the piston.
With regard to curve II especially, its shape depends on the shape of that of the two ramps of cam 12 which determines, for each delivery pressure of the auto-generator, the minimum quantity of fuel injected. The shape of this ramp is chosen for the part which is effective for pressures greater than pressure P2 for which curve I intersects curve II, so that the minimum stroke of piston 1 is always equal to the stroke that it is necessary to impose on this piston so that it discovers in a sufficient way the scavenging holes of the engine cylinder. This part of curve II therefore coincides with the curve giving the minimum characteristic flow rates of the auto-generator as a function of the pressure.
On the other hand, the part of the curve II corresponding to the pressures lower than the pressure P2 has been brought closer to the curve I thanks to an appropriate shape <B> ce </B> the upper part of the ramp in question of the cam 12, so that, in this region which corresponds to the rise in pressure of the auto-generator, the latter operates with a substantially constant stroke and having a sufficient value to ensure its correct operation with certainty.
Finally, curve III of FIG. 2 represents the powers or payloads of the turbine as a function of its operating pressure. Curve I intersects curves II and II 'at two points ni and t3 corresponding to two flow regimes and at the same time to two powers N2z and N3 of the turbine between which the turbine is capable of absorbing all the gases motors delivered by the autogenerator at the discharge pressure of the latter being established in regime for this flow. The zone between the powers N2 and N3 is called the first operating zone.
The walking zone in which 4a power of the turbine is less than the value N2 is called the second walking zone.
The operation of the adjustment installation which has just been described is as follows: After starting, the laminating member 10 is first completely closed; the pressure increases in the reservoir D, which is located upstream of this member 10, up to the value Pl corresponding to the flow rate q1 of the auto-generator.
If the member 10 is not opened immediately, the gases delivered by the auto-generator escape through the safety valve E.
For the positions of the operating member l9 corresponding to the total or partial closure of the rolling member 10. the lever 11, whose center of rotation 11b is moved against the action of the springs 20,20 ', apply the stop 9 "on the ramp of the cam 12 which corresponds, for the various pressures, to the minimum flow strokes of the generator.
By moving the member 19 in the direction of the arrow -j--, the rolling o, rbane <B> 101 </B> is gradually opened, the lever <B> Il </B> having - its center of rotation at 11a, thus having no effect on the rod 9. The inlet pressure to the turbine increases at the same time as the outlet pressure of the generator increases.
If, for example, the power demanded from the turbine <I> B </I> is equal to <I> to. </I> lN, said turbine must be supplied with a weight q of gas having the pressure P.
On the other hand, for the generator to be able to provide the weight (1, it will have to be at the pressure P 'as is apparent from curve II of FIG. 2. The rolling member 10 is therefore opened so such that it lowers the pressure P ', prevailing in the tank D, to the pressure P with which the driving gases must enter the turbine B.
By the action of the piston 13, the position of the stop 9 "of the rod 9 'on the ramp of the cam 12, corresponding to the minimum stroke, varies depending on the pressure when the latter varies between P1 and P2. The ramp of the cam 12 corresponding to the minimum current courses is, as we have seen, shaped so that the profile of the part of said ramp with which the stop 9 "cooperates in this second walking zone corresponds to quantities of injected fuels giving for each delivery pressure, the minimum stroke, hence the minimum flow rate characteristic of the auto-generator.
This situation, which characterizes the second walking zone, is maintained until the fully open position of the rolling member 10 corresponding to the power N2 (FIG. 2) and to the pressure P2.
For powers between N2 and N3 (first operating zone), the member 19 is turned even more to the right and consequently the stop 9 "of the rod 9 'is separated from that of the ramps of the cam 12 which corresponds at the minimum stroke, the springs 20 and 20 'at this time taking equal tensions and now therefore substantially fixed the articulation llb of the lever hl which, in this first walking zone, turns around this articulation.
The action of the member 19 is then transmitted directly, via the lever 11, to the quantitative adjustment rod 9, which makes it possible to vary the output of the generator between the limits determined by the ramps of the cam 12 which correspond to the minimum and maximum strokes of the generator, these limits being, as has been explained, depending on the action of the discharge pressure of the auto-generator, pressure practically equal to the inlet pressure to the turbine, when the rolling member is completely open, and which increases at the same time as the useful power.
During the whole of the first walking zone, the rolling member 10 remains in its position of maximum opening owing to the circular shape of the part of the cam 16 which separates with the rod 15 in this zone. In this zone, the flow rate of the generator automatically adapts to the demand of the turbine simply by adjusting the quantity of fuel injected.
It can therefore be seen that, in the first operating zone, the device controlling the variation of the quantity of fuel injected alone ensures the adjustment, while this positive device and the rolling device act together in the second operating zone. and ensure the first, the adjustment of the flow, and the second, the necessary reduction of the pressure at the inlet of the turbine.
Note that, in the second operating zone, the auto-generator could not provide a sufficiently low flow rate at discharge pressures corresponding to the pressures demanded by the turbine in this Zone.
The group represented by FIG. 3 comprises three two-stroke free-piston autogenerators A1, Ag, A3, which can be put into or out of service separately and a turbine with three sets of blades mounted on the same shaft, the set Bp constituting, for example , the main unit, the unit Bc used for running at reduced power and the unit Br used for reverse gear.
These three sets of vanes are supplied by a united general pipe -common C, in which the autogenerators A ,, A2, A3 deliver, and each have their separate admission, the exhaust <B> 310 </ B > being common to the three sets.
Valves V, V, V .. allow two of the turbine blade assemblies to be isolated to supply only one.
Between the exhaust of each generator and the general pipe C: is interposed an intermediate tank D1 (respectively D2, D3) provided with a safety valve E, (respectively E2, E3), and non-return valves 301, 302 303 are arranged between the reservoirs D1, D2, D3 and the general common pipe C in which the rolling member f0 is mounted.
Similar to what was explained above for the case of a single self-generator, each self-generator is provided with a device controlling the variation in the quantity of fuel injected. Each of these devices comprises a rod 91 (92, 93) for quantitative injection control, articulated to a second rod 9'1 (9r2, 9'3) itself articulated to a lever 11, (12, 112 ) wearing a buttonhole. The movements of the rod 9'1 (9'2, 9'3) are limited as before by a cam 121 (122, 123) and the end forming a stop and cooperating with the cam of the rod 9'1 (9 '2, 9'3) is connected to a piston 131 (132, 133) subjected on one of its faces to the sweep and supply pressure and on the other to the effect of a spring.
Safety devices (not shown in the figure) similar to that of the group of FIG. 1 are arranged so as to limit the movements of each of the rods like 91-9'1, 92-9.2, 93-9'i.
Finally, the free ends of the levers 111, l12, 112 are articulated to the same rod 18, by means of opposing springs 20, 20 '. this rod 18 being controlled by an operating member 19 which also controls the rolling member 10, by means of a linkage and a cam 16 which comprises, as already explained, a circular part making the action of the member 19 on the rolling member 10 inoperative, when said member is completely open. The member 19 is further controlled by a regulator 21 of the turbine.
A threaded sleeve (not shown) is interposed between the rod 18 and the actuator 19 in order to allow the position of this rod to be adjusted with respect to the actuator 19, thus so that one can adjust the position of this rod relative to the actuator 19. can modify the pressure of the driving gases, corresponding to the complete opening of the unit 10.
There is shown in the diagrams of FIG. 4: by I, the pressure-flow characteristic of the main assembly of the turbine; by Ir the pressure-flow characteristic of the reverse gear assembly; by Ic the pressure-flow characteristic of the assembly for operation at reduced power, and by II1 and II'1 the pressure-flow curves of a single autogenerator for the minimum and maximum strokes; by II2 and II'2 the pressure-flow curves of two auto-generators for the minimum and maximum strokes; by II3, and II'3 the pressure-flow curves of three auto-generators for the minimum and maximum strokes.
It is seen in fig. 4, that in the case of the group of FIG. 3, the first zone of ma = rche extends for the main set Bp and three generators: between te-up; for the set of reverse gear Br and two generators: between tr-ur; for the Bc operating unit at reduced power and a generator: between t @ -Uc The operation of the adjustment installation for this engine group, in the case where the three auto-generators are used simultaneously, is identical to that of the regulating installation, described above, of the group with only one self-loading, the three self-generators working under the same conditions since their flow pressure is the same and their injection control members still occupy;
identical adjustment positions.
Thus, by -supposing that we want to use the assembly B ,, of the turbine. the autogenerators will first be put under pressure by completely closing the rolling member 10, the flow rate decreasing and the.
pressure .in -increasing. When the flow rate corresponds @ to. that of the assembly = the Bp, under low load, the member 19 is maneuvered in the direction of the opening of the die rolling member 10. As long as this member 10 is not completely open, the pumps 61, 62, 63 are subjected to their minimum flow, compatible with the pressure of the generators, by the action of the springs 20, 20 'which apply the stops of the respective rods 9'1, 9'2 and 9'3 on the minimum flow rate ramps for cams 121, 122 and 123 (second operating zone).
The cispositives controlling the variation of the injection and the rolling member therefore together ensure the adjustment.
When the flow rate corresponding to point tp is reached, the rolling member 10 is fully opened and the adjustment is ensured only by modifying the injection by means of the rod 18 and the levers 111, 112, 113, the springs 20, 20 'regaining their mutual equi free, so that levers 11 follow the movements of this rod, this up to the maximum flow rate corresponding to the up point (first walking zone).
In the group represented by FIG. 3, we could also feed the assembly Bp, depending on the load of the latter, by two auto-generators instead of three. In this case, the control system operating As described above with rolling in the second walking zone up to point p and without rolling in the first walking zone between points p and s. Of course, above s, the start of a third generator would be essential.
It can be seen, by referring to FIG. 4, that, depending on the number of auto-generators, used, the pressure corresponding to the full opening of the rolling member 10, therefore at the same position of the operating member f9, has a value different, represented by the ab @ isses of the points p and tp respectively for the steps with two or three auto-generators (the said points being the intersections of the curve Ip, characteristic of, the set Bp of the turbine with the curves Il , and II, defined above).
The sleeve connecting the rod 18 to the member 19 is then adjusted for each of the steps envisaged, so that the stops of the rods 9'1, 9'2 and 9'3 of the various injection pumps begin to be released from the ramps. cams 12i, 122, 123 determining the minimum injection (that is to say in such a way that the springs 20, 20 'are reestablished in their position of mutual equilibrium) respectively for the pressures indicated above, pressures which are, moreover, all the more reduced as the number of autogenerators in operation is smaller.
When the Br assembly is on. the use of two generators is obligatory and the year adjusts the sleeve connecting the rod 18 to the member 19 so that the adjustment installation operates with rolling between o and t, and without rolling between tr and ur. Finally, when the assembly Bc is in operation, a single generator is used and the sleeve is adjusted so as to obtain operation with rolling between o and tc and without mining between tc and ut. It can therefore be seen that once the position of the sleeve connecting the. rod 18 to the argan 19 determined according to the number of generators in service and the set of blades of the turbine used, the adjustment installation works identically to the operation of the adjustment installation of the group of fig. . 1.
As has already been said, the operating member 19 is moved either by hand or by the regulator 21. If one acts by hand on the member 19, the springs are subjected to a certain deformation. regulator;
-On the other hand, when it is the regulator 21 which must control the movements of the organ 9, it is necessary to make ineffective the stop notch (not drawn) die this organ 1'9 by means of which one can immobili r said organ in its different adjustment positions.