Procédé et dispositif de démarrage d'une machine à piston libre. L'invention a pour objet un procédé de démarrage d'une machine à piston libre à combustion interne dont le cylindre moteur est alimenté en marche normale à une pres sion supérieure @à la pression ambiante et dans lequel le piston est lancé -à partir d'une position voisine du point mort extérieur vers son point mort intérieur.
Jusqu'à ce jour, il était d'usage, pour faire démarrer une telle machine, de lancer le piston vers son point mort intérieur, alors qu'il ne régnait dans le cylindre moteur que l'a pression ambiante, inférieure à la pression d'alimentation de marche normale. Cette ma nière de faire avait pour inconvénient le dan gger de rencontre du piston moteur contre le fond du cylindre moteur ou, dans le cas d'une machine à pistons opposés, le danger de ren contre des pistons entre eux.
Afin de remédier à cet inconvénient, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on met au moins le cylindre moteur sous pression avant de lancer le piston vers son point mort intérieur.
Le procédé selon l'invention peut s'appli quer avec avantage, notamment, au démar rage d'un autogénérateür de gaz sous pres sion -à piston libre, dans lequel l'air comprimé par l'élément compresseur du piston est en voyé dans. un réservoir d'air d'alimentation et de balayage du cylindre moteur. Dans le cas d'une telle machine, la méthode usuelle de démarrage présente, outre le désavantage déjà mentionné, celui que la pression dans le réservoir d'alimentation ne monte que pro gressivement jusqu'à sa valeur normale de marche pendant les premières courses de la machine.
Ceci représente une perte de temps qui peut être particulièrement gênante lors- qu'ils'agit, par exemple, du démarrage d'une machine faisant partie d'une installation en comportant plusieurs et dont la puissance globale dépend du nombre des machines mises en service. Dans certains cas, enfin, il peut y avoir insuffisance du poids d'air comburant se trouvant dans le cylindre moteur pendant les premières courses.
En appliquant le procédé selon l'inven tion au démarrage d'un tel autogénérateur, il est possible d'éliminer au moins en grande partie les inconvénients cités.
L'invention comprend également un dis positif pour la mise en oeuvre de ce procédé, ce dispositif étant caractérisé par une source d'air comprimé reliée au cylindre moteur par l'intermédiaire d'un organe permettant d'in terrompre l'a communication entre cette source et ce cylindre et par un organe servant à obturer le canal d'échappement du cylindre moteur.
0 Le dessin représente, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, chaque forme d'exécution servant à. mettre en #uvre une forme d'exécution particulière de ce procédé, -également donnée â titre d'exemple.
La fig. 1 représente, en coupe, un auto- _ générateur à piston libre faisant partie d'un groupe de machines identiques muni d'une première forme d'exécution de ce dispositif.
La fig. 2 montre un jeu de diagrammes illustrant le fonctionnement du dispositif de la fig. 1 et d'i-tne variante de celui-ci. Les diagrammes de la fig. 3 illustrent le fonc tionnement d'une autre variante.
La fig. 4 montre un détail d'une variante du :dispositif de la fig. 1.
La fig. 5 montre un groupe de deux gé nérateurs à piston libre muni d'une deuxième forme d'exécution du dispositif.
La fig. 6 montre également un groupe de deux générateurs muni d'une troisième forme d'exécution du dispositif.
Enfin, la fig. 7 est un diagramme relatif au fonctionnement du dispositif de la fig. 6. Dans la fig: 1, on a représenté un auto- générateur -là un seul piston libre débitant dans un collecteur 1 conduisant les gaz chauds sous pression à une machine récep trice, non représentée.
Ce générateur fait partie d'une installation comprenant plusieurs machines identiques débitant toutes dans le collecteur 1.
Le générateur présente un cy lindre. moteur 2, fonctionnant selon le cycle à -deux temps et dans lequel travaille un élé ment de piston moteur 3 et un cylindre com- presseur 4 - dans lequel coulisse un élément de piston compresseur 5, travaillant à double effet et relié à l'élément 3 au moyen d'un corps cylindrique 6;
le générateur comprend en outre un matelas pneumatique 7 assurant-, en marche normale, la course de retour du piston libre 3, 5, c'est-à-dire la course su cours de laquelle s'effectue la compression dans le cylindre moteur: L'espace contenant ce matelas constitue, au démarrage, un espace dans lequel' on introduit de l'air. sous pres sion servant à lancer le piston libre vers son point mort intérieur.
Le matelas 7 est contenu -dans un -espace comprenant une capacité 8 constituée par un alésage central du corps cylindrique 6 et limité par un piston allongé fige 9, coulissant dans cet alésage. L'intérieur du piston 9 pré sente une capacité 9a recevant l'air de lan cement et qui communique avec l'alésage 8 par une ouverture 9b. La capacité<B>91,</B> fait, en marche normale, partie de l'espace contenant le matelas.
Le cylindre compresseur 4 communique, d'une part, avec l'atmosphère au moyen de soupapes d'aspiration 4a, -et, d'autre part, avec un carter 10, formant réservoir de l'air d'ali mentation et de balayage du cylindre mo teur 2, au moyen- de soupapes de refoulement 4b et 4,, dont la première (4b) donne directe ment dans le carter 10 et l'a seconde (4,#) dans une capacité 10a,, située à l'opposé du carter 10 par rapport au cylindre 4 et reliée au carter 10 par un tuyau extérieur 11.
Le cylindre 2 présente des lumières d'ad mission 2a, s'ouvrant dans le carter 10 et des lumières d'échappement 2b communiquant avec le collecteur 1 au moyen d'un tuyau de branchement 12. Le cylindre 2 est pourvu d'un dispositif d'injection de combustible 13 dont la pompe 13a, est actionnée par une tige 5a, portée par l'élément de piston 5.
L'air servant au lancement du piston libre du générateur est fourni par un réservoir 14 contenant de l'air comprimé à une pression P indiquée par un manomètre 14a,, le réservoir 14 pouvant être alimenté par une source quel conque; par exemple une bouteille ou un com- presseur auxiliaire, à une pression supérieure à la pression maximum des espaces. qui :sont à alimenter à partir de ce réservoir.
Le réser voir 14 est relié à la capacité<B>9,</B> par un tuyau 15 muni d'un robinet 15y.
Le dispositif de commande du lancement comprend une soupape 21, obturant l'orifice 9b faisant communiquer l'alésage 8 et la ca pacité 9a, et dont la tige est solidaire d'un piston 21a coulissant dans une chambre cy lindrique 22, disposée @à l'-extrémité de la capacité 9a, et dans laquelle débouche le tuyau 15.
Le piston 21a, -est muni d'un clapet de non-retour 9, disposé de manière à laisser entrer l'air comprimé du réservoir 14 dans l'a capacité 9a,, la soupape 21 étant alors main tenue fermée par l'action d'un ressort 22a, <B>g</B> ssant sur le piston 21#,.
<B>-</B> i <B>Zn</B> Au moyen d'un robinet â trois voies 15b placé sur le tuyau 15, on peut isoler la cham bre 22 du réservoir 14 et mettre simultané ment cette même chambre en communication avec l'atmosphère, ce qui a pour effet de pro voquer le déplacement du piston 21a, vers l'extérieur et par suite l'ouverture de la sou pape 21 et le lancement -du piston libre.
La position de lancement convenable du piston libre est déterminée par une butée mo bile 23 disposée dans le fond du cylindre 4 et commandée par un piston 23a,, glissant à l'intérieur d'un cylindre 24 disposé à l'inté rieur de la capacité 10a,.
La pression de l'air de lancement amené au cylindre 24 au moyen d'un tuyau 24a,, communiquant avec la chambre 22, agit sur la face extérieure du piston 23a,, tandis que son autre face -est soumise, d'une part, à la pression régnant dans la capacité 10a, au moyen d'un orifice 24b débouchant dans cette capacité 10a, et, d'autre part, à un ressort 23b qui ramène la butée 23 dans sa position de retrait lorsqu'on supprime la pression dans le cylindre 24 en mettant le robinet 15b dans l'a position de décharge.
Il est à noter ici qu'en marche normale la. pression régnant dans, <B>la</B> capacité 10a, est la pression de refoulement du cylindre compresseur, cette pression étant pratiquement égale à la pression avec laquelle les gaz moteurs s'échappent du cylindre mo teur dans le collecteur 1, cette dernière pres sion étant nommée dans ce qui suit "pression de marche".
Une soupape 16 est disposée pour isoler le générateur du collecteur 1 lorsque ce gé nérateur est jà l'arrêt.
Cette soupape 16 est commandée par un piston 16a, coulissant dans un cylindre 16b. On commande la fermeture de la soupape 16 en faisant agir sur la face extérieure du pis ton 16a, la pression régnant dans le réservoir 14 qui communique avec le cylindre 16b par un tuyau 16e. Un robinet à triple voie 16, est disposé sur le tuyau 16, et permet de mettre le cylin dre 16b soit en communication avec le réser voir 14 pour fermer la soupape 16, soit en communication avec l'atmosphère pour l'ou verture de la soupape 16.
Un tuyau 16e fait communiquer le cylin dre 16b avec la capacité 9a, de telle façon que, dès que le décollage de la soupape 16 a eu lieu, la pression régnant alors dans cette ca pacité 9a,, donc celle du matelas, agisse sur la face intérieure du piston 16a,, ce qui provoque l'ouverture rapide de lasoupape 16.
Le piston 16a, est muni en outre d'un ressort de rappel 16f servant à assurer la ferxrieture de la sou pape 16 lorsque, @à l'arrêt de la machine, on décharge l'espace contenant le matelas au moyen d'un robinet 7a,.
La décharge de l'espace contenant le ma telas et la fermeture de la soupape 16 sont deux mesures qui, sans avoir une influence l'une sur l'autre, doivent toutes les deux être prises au moment de l'arrêt du générateur. En effet, la décharge de l'espace contenant le matelas sert à faciliter le transfert du piston libre dans sa position de lancement, position qui se trouve près de son point mort extérieur,
tandis que la fermeture de la sou pape 16 a pour but d'isoler le générateur du collecteur 1 et-d'empêcher ainsi les gaz chauds sous pression de pénétrer dans la machine à l'arrêt:
Le carter 10 communique avec un collec teur 35 au moyen d'un tuyau 35a, sur lequel est montée une soupape 35b. Le collecteur 35 communique avec le réservoir 14 au moyen d'un tuyau 17 sur lequel est monté un organe <B>à</B> étranglement<B>1%.</B> Un manomètre 17b indi que la pression régnant dans le tuyau 17 en aval de l'organe 17a,. Un tuyau 18 à faible section fait communiquer, d'autre part, lé carter 10, par l'intermédiaire d'une soupape de non-retour 19, avec le fond du cylindre moteur 2,
ce qui permet de mettre le cylindre moteur à la pression désirée .dans le cas où le piston 3 se trouve en deçà des lumières d'admission 2a, et de faire ainsi avancer le piston libre jusqu'à sa position de lancement. Les carters 10 des autres machines de l'installation communiquent chacun avec le collecteur 35 par un tuyau sur lequel est montée une soupape d'arrêt.
Les: espaces con tenant les matelas de ces machines. sont taus reliés au réservoir 14 de la façon décrite. Lorsque toutes les machines de l'installation sont ,à. l'arrêt, on met le carter 10 et le eyl'in- dre 2 de la machine que l'on veut faire<B>dé-</B> marrer sous pression au moyen de l'air pro venant du réservoir 14.
Lorsqu'au moins un générateur de l'ins tallation est .déjà en marche, on se sert, de préférence, pour la mise sous pression du carter et du cylindre moteur d'une des autres machines lors de son démarrage, de l'air sous pression se trouvant dans le carter du géné rateur. en marche en ouvrant les soupapes 35b correspondantes.
Dans. le cas d'ùne installation ne compor tant qu'un seul générateur, le collecteur 35 manque et l'a mise sous pression a lieu au moyen de l'air fourni par le réservoir 14.
Un réservoir collecteur 34 muni d'une soupape de sécurité 34a s'ouvrant vers l'atmo sphère communique avec le canal d'échappe ment 12 en un point situé entre les ouver tures d'échappement 2b du cylindre 2 et la soupape 16.
Etant donné que 1\e carter 10 et le cylin dre moteur 2 sont mis, avant le lancement du piston de la 'machine, sous une pression qui peut varier entre des limites. relativement écartées l'une de l'autre, il faut adapter l'énergie de lancement du piston aux diffé rentes pressions qui peuvent régner dans ce carter et ce cylindre moteur.
A cet effet, le tuyau 15 est obturé par un pointeau 25, commandé par un piston étagé 25a coulissant dans un cylindre' 26 divisé ainsi en deux chambres.
Dans la chambre adjacente à la face du' piston 25a opposée au pointeau 25 règne la pression p, de l'air de lancement, cette cham bre communiquant avec le tuyau 15, en aval du pointeau 25, par un tuyau 26a. Dans ('au tre chambre agit la pression p. régnant dans le carter 10, cette deuxième chambre' com muniquant avec le Conduit 11 par un tuyau 26v.
Le piston<B>2%</B> est soumis. en outre à l'ac tion d'un ressort de rappel 25b qui agit dans le sens de l'ouverture du pointeau 25.
Lorsque la pression p. augmente, on obtient un agrandissement de la section de passage laissée libre par le pointeau 25, .ce qui provoque une diminution de l'étrangle ment de l'air provenant,du réservoir 14 et pas sant par ce passage. Par conséquent, la pres sion de l'air de lancement, c'est-à-dire la pres sion dans celle des parties du tuyau 15 qui se trouve en aval' du pointeau, augmente.
Ainsi, le pointeau est amené et maintenu dans sa nouvelle position d'équilibre pour la quelle la pression de l'air de lancement cor respond @à l'a nouvelle pression pm ayant augmenté d'une certaine valeur.
Inversement, si la pression pm diminue, on obtient une fer- met-tire partielle du pointeau et une diminu tion Correspondante de la pression de l'air de lancement.
L'espace contenant le matelas comprend, outre les capacités 8 et 9a,, une capacité cylin drique 27 ooîmmuniquant avec 1a capacité 9, au moyen d'un canal 28. Dans la capacité 27 est disposée une cloison mobile <B>2%</B> dont la position est déterminée au moyen d'une butée mobile 29.
Cette dernière est commandée par un piston 30, se mouvant dans un cylindre 30a et soumis sur une face à la pression p. prise comme précédemment sur le tuyau 11 et sur l'autre à l'action d'un ressort de .rappel 30b. Les déplacements du piston 30 sont transmis .à la butée 29 au moyen d'une crémaillère 31 solidaire de ce piston 30 et entrainant en ro tation un écrou 31a présentant une denture extérieure et dans lequel se visse une tige filetée<B>2%,</B> solidaire de la butée 29,
cette tige filetée étant immobilisée en rotation par son extrémité de section carrée 29b guidée par un trou de même forme ménagé dans le support de cette tige 29a.
Le tout -est agencé de manière que le vo lume de l'espace formé par la capacité 9a et le cylindre 27 augmente en même temps que la pression pa,.
Un tiroir 32 est disposé dans lé canal 28 et commandé par un piston 32,, logé dans un cylindre 32b. L'une des faces de ce piston est soumise à la pression régnant dans le conduit 1.1, cette pression étant amenée par un tuyau muni d'une soupape d'isolement 33.
Sur l'autre face du piston 32,,, agit un ressort de rappel. La disposition est telle que l'étranglement diminue lorsque la pression p,n augmente.
Au moyen de cet agencement on fait va rier l'énergie de lancement en faisant varier la pression de l'air de lancement, le volume de cet air et le rendement de sa détente.
Voici comment le dispositif de l'a fig. 1 est utilisé: Avant le démarrage, on renforce la fer- ineture de la soupape 16 en faisant agir la pression régnant dans le réservoir 14 sur le côté droit du piston 16a, à l'aide du robinet 16d. Si d'autres générateurs de l'installation sont en marche, on ouvre ensuite le robinet 35b, ce quia pour effet de faire remplir le carter 10 -et le cylindre moteur 2 du généra teur à mettre en marche par de. l'air sous pression provenant des générateurs déjà en marche et ayant la pression p..
Au cas où tous les générateurs seraient à. l'arrêt, on ouvre en outre l'organe d'étrangle ment 17a, de façon rà obtenir en aval de cet organe une pression comprise entre les pres sions de refoulement de la machine en marche normale.
La pression p", régnera non seulement à l'intérieur du carter 10 et du cylindre moteur 2, mais également à l'intérieur du cylindre 30a,, dans la partie située à gauche du piston <B>2%</B> du cylindre 26 et, après ouverture du ro binet 33, dans le cylindre 32b.
Ensuite, on introduit l'air de lancement dans la capacité 9a, et le cylindre 27 en ouvrant le robinet 15a, et en amenant le ro binet 15b dans la position montrée par la fig. 1. La pression de l'air dans 9a, et 27 dé pendra de la pression p", agissant *sur le pis ton 25N, qui commande le pointeau 25.
"Après ces préparatifs, on effectue le lan cement du piston libre 3, 5 vers son point mort intérieur, et, par conséquent, l'a mise en marche du générateur, en manoeuvrant le ro binet 15b, de façon à mettre l'espace 22 en communication avec l'atmosphère pour obte nir ainsi l'ouverture de la soupape 21.
Le générateur une fois en marche, on fait ouvrir la soupape 16 en faisant échapper l'air sous pression se trouvant dans le cylin dre 16b. Une fois la soupape 16 ouverte, lé générateur marche normalement en débitant des gaz moteurs dans le collecteur 1.
Le réser voir 34 peut avoir un contenu, par exemple, entre le double et le quintuple du cylindre moteur et sert @à empêcher une augmentation gênante de la pression des gaz d'échappement -du cylindre moteur au cours des premières courses du générateur démarré. En effet, la soupape 16 ne s'ouvre pas complètement immédiatement après le lancement du piston libre vers son point mort intérieur. Sans le réservoir 34, qui a un volume relativement grand, on obtiendrait donc de très grandes, va riations de pression en aval du cylindre mo teur, pendant les premières courses du gé nérateur,
ce qui rendrait le balayage du cy lindre moteur très difficile sinon impossible. La soupape de sécurité 34a, assure éventuelle ment, pendant la période des premières cour- ses précédant l'ouverture complète de la sou pape 16, l'évacuation totale ou partielle du débit.
Dans le cas où d'autres. générateurs sont déjà en marche an moment où l'on doit faire démarrer le générateur considéré, on peut ouvrir l'organe 35b déjà un certain temps avant la mise sous pression du carter et du cylindre de ce dernier générateur, pour faire remplir le cylindre moteur encore froid de celui-ci par de l'air chaud provenant des générateurs en marche.
Le ressort 16f étant suffisamment faible, la soupape 16 s'ouvrira sous l'effet de la pression de cet air chaud et un courant d'air chaud de balayage s'écoulera de la conduite 35 à travers le carter 10 et le cylindre moteur vers le collecteur 1 qui est commun aux différents générateurs de l'ins- tallation.
L'effet obtenu par l'adaptation de l'éner gie de lancement à, la valeur de la pression p. à laquelle on a soumis, avant le lance ment, le cylindre moteur et le carter 10 (l'a pression. de ce dernier détermine la pression de refoulement du cylindre compresseur du générateur) est illustré par les diagrammes de la fig. 2.
Dans cette figure, on a repré senté, en fonction de l'a course du piston: par le diagramme A, les courbes de com pression a-b--c et a-e-f dans l'espace compresseur se trouvant du côté intérieur du piston compresseur 5, donc dans l'espace com-@ presseur où le travail de compression a lieu lors de la course de retour;
dans le diagramme B, les courbes de com pression dans le cylindre moteur, et dans le diagramme C, les courbes -de pres sion régnant dans l'espace contenant le ma telas et servant d'espace de détente pour l'air de lancement. .
Dans le diagramme<I>A,</I> la courbe a-b-c caractérise la compression dans ledit espace compresseur lorsque la pression de refoule ment du compresseur est égale à p., La. courbe a-e-f caractérise la compres sion lorsque la -pression de refoulement est égale<B>-à P.,,,,.</B>
Malgré le fait que cette dernière courbe est un peu plus courte que la première (la course de retour du piston libre est d'autant plus courte que la pression de refoulement augmente), le travail de compression pour la pression de refoulement pm2 est bien supé rieur au travail de compressio-n pour la pres sion de refoulement pml.
Quant au travail de compression à effec tuer dans le cylindre moteur, il est également plus grand lorsque la pression régnant dans le cylindre moteur lors du lancement est égale à pa,2 que lorsque cette dernière pres sion, est égale ;à pm,, ainsi que cela ressort clairement du diagramme B de l'a f ig. 2.
L'air de lancement doit donc fournir; pendant la course de lancement, un travail .égal à la surface h-i-k-l, lorsque_la pres- sion de refoulement est égale à p.,, tandis que ledit travail devra être égal<I>-à</I> h-m-n-o, lorsque la pression de refoulement est égale 'à P1.2- Cette adaptation est obtenue,' ainsi qu'il a été décrit ci-dessus,
en faisant varier l'a pres sion et le volume de l'air de lancement ainsi que le .rendement de sa détente. Bien entendu, dans certains cas, il n'est pas nécessaire de faire varier ces trois facteurs à la fois, ainsi que c'est le cas dans le dispositif de la fig. 1, mais on peut se borner à faire varier un ou deux de ces facteurs seulement pour obte nir une adaptation suffisante de l'énergie de lancement aux valeurs différentes de la pres sion p..
Il est ù noter que la diminution du rende ment de la détente obtenue par le tiroir $2 est également intéressante lorsqu'on lance le piston à partir d'une position plus éloignée du centre de la machine que le point mort extérieur normal de marche normale.
La variante du dispositif de la fig. 1 à, la quelle sé rapporte la fig. 4 est agencée de façon qu'il ne soit plus nécessaire de faire varier l'énergie de lancement en fonction de la pression variable sous laquelle on met antérieurement au lancement le -carter 10 et le cylindre moteur 2. Cette variante fonc tionne de façon que lors du lancement du piston vers son point mort intérieur on éva cue hors.
de l'espace compresseur intérieur pendant la course du piston vers son point mort intérieur, une partie de l'air aspiré dans cet espace pendant la course précédente vers Yextérieur du piston avant que l'air évacué n'ait atteint la pression à laquelle s'ouvrent les soupapes -de refoulement.
Plus cette évacuation est importante, plus l'énergie absorbée dans ledit espace compres seur -est petite.
La fig. 4 montre en coupa la cylindre compresseur 51 de la machine à piston libre. L'espace de ce cylindre, situé du côté inté rieur de l'élément compresseur du piston, est muni de soupapes. d'aspiration 51a,, par exem ple au nombre de trois (deux seulement ont été dessinées), qui servent en même temps pour l'évacuation lors du lancement.
A cet effet, chacune de ces soupapes d'aspiration coopère avec un poussoir 52 solidaire d'un piston<B>5%</B> coulissant dans un cylindre 52b figé -à une manche d'aspiration entourant le cylindre 51.
Les faces extérieures des pistons 52a, peu vent .être soumises ,à une certaine pression de commande au moyen de tuyaux 53 reliant les cylindres 52b 'à un réservoir d'air (non re présenté), tandis que leurs autres faces sont soumises à des ressorts de rappel 52, rame nant les poussoirs 52 dans leurs positions de repos.
Entre le réservoir d'air et les cylindres 52z, est intercalé un appareil de commande 54 présentant un tiroir 54a, agissant de façon à mettre sous pression un nombre d'autant plus grand des cylindres 52b que la.
pression p", régnant dans le conduit 11 (fig. 1) est plus élevée, ce tiroir 54a, est actionné par un piston 54b soumis sur l'une de ses faces à la pression p., au .moyen d'un tuyau 54, com muniquant avec le conduit 11 du générateur, et sur l'autre à l'action d'un ressort de rap pel 54,1.
Le nombre de cylindres 52b mis en com munication avec le réservoir d'air de com mande par le tiroir 54a, augmente avec la pression p., c'est-à-dire que le nombre de soupapes d'aspiration 51a maintenues ouver tes par la pression de commande agissant sur les pistons 52a sera d'autant plus élevé que la pression p. sera plus grande. L'évacuation de l'air aspiré, donc la décompression, augmentera avec p..
La pression de commande est introduite dans les cylindres 52b, dont le nombre est dé terminé par la position -du tiroir 54a, en ma noeuvrant un robinet 58 disposé entre le ré servoir de l'air de commande -et l'appareil de commande 54 et permettant de relier cet appareil soit au réservoir, soit <B>à</B> l'air libre.
Pour montrer l'effet de la décompression, variable en fonction de l'a pression p"" dans l'espace compresseur .situé du côté intérieur de l'élément compresseur 5 du piston, on a représenté, dan- la fig. 2, au diagramme A, deux courbes I et II, dont la première indique les pressions qu'on obtient dans ledit espace compresseur au cas où la pression régnant dans le carter 10 est égale à pml. Pour obtenir cette courbe I, on maintient ouverte pendant:
la course vers l'intérieur, par exemple l'une des soupapes d'aspiration 51a; dans ce cas, l'énergie absorbée pendant la course vers l'intérieur par l'espace compresseur en ques tion est égale à l'aire en dessous de la courbe I.
La courbe II montre les pressions dans ledit espace compresseur lorsque la pression régnant dans le carter 10 est égale à p._. Etant donné que p.; est plus grande que pml, la. décompression qui doit être plus forte est obtenue, par exemple, par le maintien de deux soupapes d'aspiration 51a dans leur po sition ouverte.
L'énergie absorbée par l'espace compresseur situé du côté intérieur de l'élé ment de piston 5 pendant sa. course vers l'in térieur est, dans ce deuxième cas, égale à l'aire en dessous de la courbe II, cette aire étant plus petite que l'aire se trouvant en dessous de la courbe I, d'un montant corres pondant à la surface hachurée verticalement de la fig. 2, partie A.
La différence des énergies absorbées par l'espace compresseur en question pendant la course vers l'intérieur dans les deux cas con sidérés peut être déterminée par le choix approprié du nombre de soupapes d'aspiration maintenues ouvertes de façon telle qu'elle compense l'augmentation de l'énergie qu'il faut fournir pendant la même course au cy lindre moteur lorsque la pression dans le carter et ce cylindre monte de p., à pm@. Cette augmentation corre'spon.d ,
à l'a différence des surfaces en dessous des -courbes de -com pression du cylindre moteur représentées par la partie B de la fig. 2 pour les deux régimes à pression égale à, pm, et<I>à</I> pma.
Le travail de lancement qui doit être fourni par l'air de lancement peut, dans ce cas, rester sensiblement constant, indépen damment de la variation de la pression qui règne dans le carter et dans le cylindre moteur.
Bien entendu, à un fort degré de décom pression pour des pressions du carter élevées, il est possible que le débit refoulé par la par tie compresseur dans -le carter soit insuffi sant. Dans ce cas, il faut assurer <B>la</B> balayage du cylindre moteur d'une autre manière, par exemple à l'aide d'un autre générateur déjà en marche.
Après le lancement, les soupapes 51a, pas sent progressivement du fonctionnement en soupapes de décompression -au fonctionne ment normal en soupapes d'aspiration. Ceci veut être obtenu en intercalant dans chaque -tuyau 53, entre le cylindre 52u et l'ap pareil 54, un pointeau 55 ayant une position réglable à la main, pointeau qui freine l'échappement de l'air sous pression du cy lindre 52b, lorsque le robinet 58 est ouvert à l'air libre.
Dé cette façon,- on peut faire varier à volonté la durée du-passage du fonctionne ment en soupapes de décompression au fonc tionnement normal en soupapes d'aspiration.
On pourrait aussi intercaler dans chaque tuyau 53 un pointeau 55u solidaire d'un pis ton 56 à deux étages soumis respectivement: à. la pression de commande; régnant dans le cylindre 52b correspondant, au moyen. du tuyau 53 et à la pression moyenne du ma telas du générateur au moyen d'un tuyau 56a, communiquant avec l'espace contenant ce dernier; l'ensemble étant disposé de manière que ces deux pressions agissent chacune dans le sens de l'ouverture du pointeau 55b.
Un by-pass 57 à section réduite permet de mettre sous pression chaque piston 52b lorsque, avant le lancement, le pointeau 55b obture le tuyau 53 correspondant sous l'ac- tion d'un ressort dè rappel 56b agissant sur le piston 56.
Dans ce dernier cas, les sou papes passent du fonctionnement en soupapes de décompression au fonctionnement normal en soupapes d'aspiration en fonction de - la pression du matelas qui-est elle-même fonc tion de la pression régnant dans le carter 10 ainsi qu'on l'a vu plus haut.
Dans une autre variante, on pourrait lais ser échapper l'air de l'espace compresseur situé du côté intérieur dans l'atmosphère sans l'avoir mis sous pression pendant une première partie de la course vers l'intérieur, tandis que, pendant une deuxième partie de cette course, la compression dans ledit espace a lieu- normalement. Plus la première partie sera grande, plus l'énergie absorbée par ledit espace -compresseur sera petite.
Les diagrammes <I>A</I> et<I>B</I> de la fig. 3 sont des diagrammes relatifs à cette variante. Dans le diagramme A de la fig. 3, l'aire en dessous de la courbe 0 représente l'énergie de compression pour une pression pm dans le carter 10 dépassant de peu la @ pression am biante.
Dans ce cas, la décompression est nulle et tout l'air aspiré dans, l'espace com presseur situé du côté intérieur de l'élément compresseur du piston est refoulé- avec une légère surpression. Par contre, la courbe II' caractérise la compression qui a lieu dans l'espace compresseur en question lorsque la pression régnant dans le carter 10-est égale à p., Dans ce dernier cas, on a fait échapper,
pendant une première partie de la course vers l'intérieur, une partie de l'air aspiré dans ce même espace et la compression n'a lieu que pendant une deuxième partie de ladite course.
Par ce retard du début de la compression, on a diminué le travail de compression par rap port au cas où la compression aurait com mencé dès le début 4e la course en question, cette dernière compression étant caractérisée par la -courbe a-b-e-f de la fig. 2, dia gramme A.
Par une variation convenable du début de compression dans l'espace compresseur situé du côté intérieur du piston 5, on peut arriver à maintenir, pendant le lancement, sensible ment constante la somme des travaux de compression dans l'espace compresseur et dans le cylindre moteur (ces derniers. travaux sont représentés dans le diagramme B de la fig. 3), de sorte que l'énergie de démarrage fournie par le matelas puisse rester sensible ment constante.
La fig. 5 montre une installation compor tant un groupe de deux générateurs muni de la deuxième forme-d'exécution du dispositif.
Chaque générateur présente un cylindre moteur 36 dans lequel travaille l'élément mo teur 37a, d'un piston libre dont l'élément compresseur 37b travaille dans un cylindre 38 séparé ainsi en deux chambres 38a, et 38b dont la première, 38a,, joue le rôle de cylindre compresseur pour l'air d'alimentation et de balayage du cylindre moteur et la seconde, 38b, contient le matelas pneumatique emma gasinant l'énergie de renvoi.
La chambre 38a, est munie d'une soupape d'aspiration 39 communiquant avec l'atmo sphère et d'une soupape de refoulement 40 communiquant avec un carter 41 entourant le cylindre moteur 36 et communiquant avec ce dernier par des lumières d'admission 41a,. Ce carter sert de réservoir d'air d'alimenta tion et de balayage du cylindre moteur.
Un conduit de raccordement 42 relie les lumières d'échappement 42a, du cylindre mo teur de chaque générateur avec un collec teur 43 conduisant les gaz produits à la ma chine réceptrice, un organe de fermeture 42b étant monté sur ce conduit- 42.
Cet organe 42b peut Hêtre un simple robinet qu'on actionne à la main ou peut être constitué par une sou pape analogue à l'a soupape 16 de la fig. 1 munie d'organes. de commande correspondant à, ceux représentés également par cette der nière figure. Le cylindre 36 est muni d'un dispositif d'injection, 44 commandé au moyen d'une tige 37, solidaire de l'élément compres seur<B>37b</B> du piston libre.
Afin, de pouvoir mettre sous pression avant le lancement du piston, le carter 41 et le cylindre moteur 36 -du générateur que l'on désire mettre en marche, le carter de chaque générateur est relié par un tuyau 41b muni d'un robinet d'arrêt 41e à une conduite com mune 48.
La chambre 38b est dimensionnée et agen cée de façon telle que les pressions maxima et minima du matelas qu'elle contient encadrent toujours la pression régnant en marche nor male dans. le carter 41, pression qui est sensi blement égale -à la pression de marche.
On peut donc, pour diminuer le poids d'air du matelas, laisser échapper une cer taine quantité de cet air dans le carter du gé nérateur, lorsque la pression du matelas est supérieure à la pression dans le carter et, inversement, quand on veut augmenter le poids d'air du matelas., on laisse .entrer de l'air -du carter dans la chambre 38b lorsque la pression dans cette dernière est inférieure à la pression de marche.
A cet effet, un appareil de réglage A -est intercalé dans un, conduit 38e qui relie la chambre 38b au conduit 41b. Cet appareil comporte une vanne è, tiroir 50 et entre cette vanne@'S0 et le tuyau 41b sont disposés deux conduits 50a et 50b munis de clapets ,à sens d'ouverture respectivement opposés.
La vanne 50 est commandée par un piston 50, sur l'une des faces duquel agit, par l'in termédiaire d'un tuyau 38h débouchant dans la chambre 38b, l'a pression moyenne du ma= telas. Sur l'autre face du piston 50e, sur la quelle agit d'ailleurs un ressort de rappel 50d, agit la pression régnant dans le tuyau 411, qui communique par un tuyau 50e, avec le cylindre dans lequel coulisse le piston 50e.
L'appareil de réglage A est agencé de ma nière que la pression moyenne du matelas varie dans le même sens que la pression de marche pa,.
Entre l'appareil de réglage -1 et la cham bre 38b est intercalé un robinet 38,1 servant à interrompre la connexion entre la chambre 38b et l'appareil A.
Chaque générateur est muni d'un doigt 44 coulissant dans une ouverture de la paroi du cylindre 38 et permettant dé maintenir le piston libre dans la position de lancement. L'extrémité intérieure de ce doigt est coupée en biais pour que l'élément de piston 37b, pendant son déplacement vers l'a -position de lancement, puisse le pousser vers l'extérieur.
Le doigt 44 est solidaire d'un piston 45 coulissant dans un cylindre 46. Ce piston se trouve, de son côté intérieur, sous l'action d'un ressort 45a,, tandis que sur son côté exté rieur, on peut faire agir de l'air sous pression provenant d'un réservoir 47 alimenté par une source extérieure telle qu'un compresseur auxiliaire ou par de l'air prélevé sur celui qui est refoulé par la partie compresseur de l'autogénérateur lui-même.
Ce réservoir est relié au cylindre 46 par un tuyau 47a. <B>Un</B> robinet <B>4%</B> intercalé dans le tuyau 47a, fait communiquer l'intérieur du cylindre 46 soit avec le réservoir 47, soit avec l'atmosphère.
Lorsque lerobinet 47b laisse entrer l'air sous pression du réservoir 47 dans le cylindre 46, le doigt 44 est -amené, contre l'action du res sort 4%, dans sa position de verrouillage, tandis que le ressort 4% ramène le doigt 44 dans sa position effacée, lorsque le robinet 47b met l'intérieur du cylindre 46 en commu nication avec l'atmosphère.
Pour remplir, en vue du lancement, la chambre 38b du cylindre 38 du générateur à mettre en marche à partir du matelas d'un générateur déjà en marche, les chambres 38b des générateurs - sont reliées chacune à.
une deuxième conduite commune 49 au moyen d'un tuyau 38f dans lequel est interposée une vanne @à tiroir 37f solidaire du piston libre et agencée de manière qu'elle ouvre le tuyau correspondant 38f pour les positions de l'élé ment compresseur 37b du piston libre com prises entre le fond de la chambre 38b et la position de lancement au niveau du doigt de verrouillage 44.
Sur chaque tuyau 38f est monté en outre un robinet d'isolement 38,. .
Pour éviter que, pendant le remplissage de la chambre 38b, une certaine augmentation de pression n'ait lieu dans l'espace compres seur 38a, par suite -de fuites entre l'élément de piston 37b et la paroi du cylindre, l'es espaces compresseurs sont pourvus -de sou papes de décharge 38e permettant de réduire 1a# pression dans ces espaces avant le lancement du piston libre.
Le fonctionnement du dispositif décrit ci dessus est le suivant: En supposant que le générateur de droite soit déjà en marche, l'opérateur - ferme d'abord le robinet 38d du générateur à mettre en marche et ouvre le robinet 41e de celui-ci, le robinet 42b étant fermé.
L'air sous pres sion fourni à la, conduite 48 par le carter 41 du générateur en marche pénètre dans le car ter du générateur de gauche et met à la pres sion de marche ce carter 41 et le cylindre moteur 36;
ce qui a également pour effet de ramener le piston libre 37a, 37u dans sa posi tion de lancement ou même au-delà de cette position, en repoussant le doigt de verrouil lage 44, dont le cylindre 46 a été auparavant mis en communication avec le réservoir 47.
En même temps, le robinet 38, ayant été ouvert, le tiroir 37f fait communiquer la chambre 38b avec la conduite commune 49 où règne une pression sensiblement égale à la pression du matelas du générateur en mar che lorsque le tiroir 37f de ce dernier géné rateur met son matelas en communication avec ladite conduite.
L'air sous pression pro venant. de la conduite 49 et fourni par le ma telas du générateur en marche pénètre dans la chambre 38b du générateur de gauche et ramène. le piston libre dans la position de lancement dans laquelle l'élément de piston 37b s'appuie contre le doigt 44.
Lorsque dans la chambre 38b la pression .de lancement est atteinte, toutes les capacités d1# générateur là mettre en marche .se trouvent sous une pression qui correspond à la pression qui y règne pendant la marche normale<I>au mo-</I> ment où 1ë piston a une position correspondant à celle de lancement.
Pour lancer le piston, il suffit de supprimer le verrouillage de ce pis ton 37a, 37b, ce qui a lieu par une manceuvre du robinet 47b pour faire agir sur le piston 45 l'a. pression atmosphérique.
Dès la pre mière course du piston 3%, 37b vers l'inté- rieur et la première combustion de combusti ble dans le cylindre moteur, on ouvre le ro binet 42b 'et le générateur qui vient d'être mis en marche se trouve sous le même régime de marche que l'autre.
On ouvre alors le robinet 38,1 pour per- mettre à l'appareil A de régler la pression du matelas contenu dans la chambre 38b. D'au tre part, on ferme, bien entendu, la soupape 38e pour que l'air comprimé dans l'espace compresseur 38a soit refoulé dans le carter 41.
Pour le. cas où-les . deux générateurs du groupe se trouvent à l'arrêt, on utilise une source d'air sous pression auxiliaire non re présentée pour mettre sous pression le carter et le cylindre moteur et pour remplir d'air sous pression la chambre 38u du générateur que l'on veut mettre en marche le premier:
La fig. G montre une installation compor tant un groupe de deux générateurs identi ques à ceux de l'installation montrée à la fig. 5 et muni de la troisième forme d'exécu tion du dispositif. Cette forme d'exécution est la même que celle à laquelle se rapporte la fig. 5, sauf en ce qui concerne l'agence ment pour remplir, en vue du lancement, la chambre 38b contenant le matelas avec de l'air sous pression.
' La chambre 38b de chacun des générateurs est reliée au moyen d'un tuyau<B>381,</B> muni d'un robinet d'arrêt<B>381</B> à la conduite générale 48 qui relie les carters 41 des générateurs et dans laquelle mègne une pression sensiblement égale à la pression de marche,des! générateurs.
Un papillon d'étranglement 43" est dis posé dans le collecteur 43, auquel' l'orifice d'échappement 42;,, du cylindre moteur de chaque générateur est relié par un tuyau 42, entre le groupe de générateurs et la machine utilisant les gaz chauds. Ce papillon est commandé par un levier de manoeuvre 43b, un manomètre 43" indiquant la pression en amont du papillon.
Il y a lieu de noter que, comme dans le cas de l'a fig. 5, l'agencement est tel que les pressions maxima ct minima du matelas de chaque générateur encadrent la- pression ré gnant dans le carter 41 formant réservoir d'air d'alimentation et de balayage du cylin dre moteur.
Le robinet de fermeture entre la chambre 38b et l'appareil de réglage d est supprimé dans le cas de la fig. G. Le .fonctionnement de ce dispositif a lieu de la façon suivante: Comme clans le cas de la fig. 5, le robinet 42u étant fermé, on met sous pression le car ter et le cylindre moteur, en ouvrant le ro binet 41,; et on verrouille le piston libre dans sa position de lancement. Ensuite, en ouvrant le robinet 38i, on remplit la chambre 38b avec de l'air sous pression provenant de la conduite 48 et fourni par le carter du généra teur en marche.
Si la pression demandée par la machine réceptrice des gaz moteurs chauds est inférieure à la pression nécessaire pour le lancement, on augmente temporairement, pendant le remplissage de la chambre 38b <B>du</B> générateur rà mettre en marche, la pression dans le carter 41 du générateur en marche en fermant partiellement le papillon 43.,. La chambre 38u étant remplie, on déverrouille en manaeuvrant le robinet 47v et le lance ment a lieu.
Lorsque tous les générateurs sont à l'ar rêt, on fait démarrer le premier de l'a façon décrite en utilisant une source, d'air sous pression auxiliaire qui n'a pas été représentée.
Le diagramme de la fig. 7 illustre le fonc tionnement de ce dernier dispositif. Suppo sons d'abord que la. pression de débit du gé nérateur en marche a une valeur relative ment basse p",1. Dans ce cas, la pression du matelas. de ce générateur varie selon la courbe di.
Si on remplissait la chambre 38b du géné rateur à mettre en marche avec de l'air ayant la pression p",,, on obtiendrait, par l'a détente de cet air, une quantité d'énergie (voir la surface hachurée verticalement) tout à fait insuffisante pour le lancement du piston libre qui nécessite au moins une énergie égale à la surface hachurée en biais. Cette dernière énergie est égale, selon la fig. 7,
rà l'énergie de détente fournie par le matelas, lorsque pour une pression de marche égale it p",= et pour une courbe d,. des pressions dans le ma- telas, le piston commence son mouvement vers l'intérieur é, partir de l'a position de lance ment indiquée par 0 sur le diagramme.
Cette position 0 correspond au point d'intersec- tion de la courbe d. avec la ligne p",, paral lèle à l'abscisse. En d'autres termes., cette position 0 est celle pour laquelle, pendant la marche normale de la machine et pour une pression de marche égale à p",2, la pression momentanée dans le matelas a également la valeur p",=.
On voit donc que, pour toutes les pres sions de marche inférieures à p",=, il faudra augmenter. momentanément, pendant le rem plissage de la chambre 38b , du générateur à mettre en marche, la pression de débit du générateur en marche, jusqu'à la valeur pm=, en fermant plus ou moins le papillon 43;" pour obtenir, pour l'a position de lancement 0 du piston libre, un lancement correct.
Method and device for starting a free piston machine. The invention relates to a method for starting a free-piston internal combustion machine whose engine cylinder is supplied in normal operation at a pressure greater than ambient pressure and in which the piston is launched from 'a position close to the outside dead center towards its inside dead center.
Until this day, it was customary, to start such a machine, to launch the piston towards its internal dead center, while it only reigned in the engine cylinder at ambient pressure, lower than the pressure. normal running power supply. This procedure had the disadvantage of the danger of meeting the engine piston against the bottom of the engine cylinder or, in the case of a machine with opposed pistons, the danger of meeting pistons between them.
In order to remedy this drawback, the method according to the invention is characterized in that at least the engine cylinder is pressurized before launching the piston towards its internal dead center.
The method according to the invention can be applied with advantage, in particular, to the starting of an autogenerator of gas under pressure - with a free piston, in which the air compressed by the compressor element of the piston is sent into . an air reservoir for supplying and scavenging the engine cylinder. In the case of such a machine, the usual starting method has, in addition to the already mentioned disadvantage, that the pressure in the supply tank only rises gradually to its normal operating value during the first strokes of the machine. the machine.
This represents a waste of time which can be particularly troublesome when it comes, for example, to start up a machine which is part of an installation comprising several and whose overall power depends on the number of machines put into service. . Finally, in certain cases, there may be insufficient weight of combustion air in the engine cylinder during the first strokes.
By applying the process according to the invention to the start-up of such an autogenerator, it is possible to at least largely eliminate the drawbacks mentioned.
The invention also comprises a positive device for the implementation of this method, this device being characterized by a source of compressed air connected to the engine cylinder by means of a member making it possible to interrupt the communication between this source and this cylinder and by a member serving to close the exhaust channel of the engine cylinder.
0 The drawing shows, by way of examples, several embodiments of a device for carrying out the method, each embodiment used for. implementing a particular embodiment of this process, also given by way of example.
Fig. 1 shows, in section, a self-generator with free piston forming part of a group of identical machines provided with a first embodiment of this device.
Fig. 2 shows a set of diagrams illustrating the operation of the device of FIG. 1 and a variant thereof. The diagrams in fig. 3 illustrate the operation of another variant.
Fig. 4 shows a detail of a variant of the device of FIG. 1.
Fig. 5 shows a group of two free piston generators provided with a second embodiment of the device.
Fig. 6 also shows a group of two generators provided with a third embodiment of the device.
Finally, fig. 7 is a diagram relating to the operation of the device of FIG. 6. In FIG: 1, there is shown a self-generator -là a single free piston discharging into a manifold 1 leading the hot gases under pressure to a receiving machine, not shown.
This generator is part of an installation comprising several identical machines all outputting into manifold 1.
The generator has a cylinder. engine 2, operating according to the two-stroke cycle and in which an engine piston element 3 and a compressor cylinder 4 work - in which a compressor piston element 5 slides, working double-acting and connected to the element 3 by means of a cylindrical body 6;
the generator further comprises a pneumatic mattress 7 ensuring, in normal operation, the return stroke of the free piston 3, 5, that is to say the stroke su during which the compression takes place in the engine cylinder: The space containing this mattress constitutes, at start-up, a space into which air is introduced. under pressure used to launch the free piston towards its internal dead center.
The mattress 7 is contained -in a -espace comprising a capacity 8 constituted by a central bore of the cylindrical body 6 and limited by an elongated piston freezes 9, sliding in this bore. The interior of the piston 9 has a capacity 9a receiving the launching air and which communicates with the bore 8 through an opening 9b. The capacity <B> 91, </B> is, in normal operation, part of the space containing the mattress.
The compressor cylinder 4 communicates, on the one hand, with the atmosphere by means of suction valves 4a, -and, on the other hand, with a casing 10, forming a reservoir for the supply and purging air. engine cylinder 2, by means of discharge valves 4b and 4 ,, of which the first (4b) opens directly into the crankcase 10 and the second (4, #) in a capacity 10a ,, located at the 'opposite the casing 10 with respect to the cylinder 4 and connected to the casing 10 by an external pipe 11.
The cylinder 2 has intake ports 2a, opening into the housing 10 and exhaust ports 2b communicating with the manifold 1 by means of a branch pipe 12. The cylinder 2 is provided with a device. fuel injection 13, the pump 13a of which is actuated by a rod 5a, carried by the piston element 5.
The air used to launch the free piston of the generator is supplied by a reservoir 14 containing compressed air at a pressure P indicated by a manometer 14a ,, the reservoir 14 being able to be supplied by any source whatsoever; for example, a bottle or an auxiliary compressor, at a pressure greater than the maximum pressure of the spaces. which: are to be supplied from this reservoir.
The tank see 14 is connected to the capacity <B> 9, </B> by a pipe 15 provided with a valve 15y.
The launch control device comprises a valve 21, closing off the orifice 9b communicating the bore 8 and the capacity 9a, and the rod of which is integral with a piston 21a sliding in a cylindrical chamber 22, arranged at the end of the capacity 9a, and into which the pipe 15 opens.
The piston 21a, -is provided with a non-return valve 9, arranged so as to let the compressed air from the reservoir 14 into the capacity 9a ,, the valve 21 then being held closed by the action a spring 22a, <B> g </B> ssant on the piston 21 # ,.
<B> - </B> i <B> Zn </B> By means of a three-way valve 15b placed on the pipe 15, it is possible to isolate the chamber 22 from the tank 14 and simultaneously put this same chamber in communication with the atmosphere, which has the effect of causing the displacement of the piston 21a, outwards and consequently the opening of the valve 21 and the launching of the free piston.
The suitable launching position of the free piston is determined by a movable stop 23 disposed in the bottom of the cylinder 4 and controlled by a piston 23a, sliding inside a cylinder 24 disposed inside the capacity 10a ,.
The pressure of the launch air supplied to the cylinder 24 by means of a pipe 24a ,, communicating with the chamber 22, acts on the outer face of the piston 23a ,, while its other face -is subjected, on the one hand , to the pressure prevailing in the capacity 10a, by means of an orifice 24b opening into this capacity 10a, and, on the other hand, to a spring 23b which returns the stop 23 to its retracted position when the pressure is removed in the cylinder 24 by putting the valve 15b in the discharge position.
It should be noted here that in normal operation la. the pressure prevailing in, <B> the </B> capacity 10a, is the discharge pressure of the compressor cylinder, this pressure being practically equal to the pressure with which the driving gases escape from the driving cylinder into the manifold 1, this pressure last pressure being referred to below as "operating pressure".
A valve 16 is arranged to isolate the generator from the collector 1 when this generator is stopped.
This valve 16 is controlled by a piston 16a, sliding in a cylinder 16b. The closing of the valve 16 is controlled by causing the outside face of the udder 16a to act, the pressure in the reservoir 14 which communicates with the cylinder 16b via a pipe 16e. A triple-way valve 16, is placed on the pipe 16, and makes it possible to put the cylinder dre 16b either in communication with the reservoir see 14 to close the valve 16, or in communication with the atmosphere for the opening of the valve 16.
A pipe 16e makes the cylinder dre 16b communicate with the capacity 9a, so that, as soon as the take-off of the valve 16 has taken place, the pressure then prevailing in this capacity 9a ,, therefore that of the mattress, acts on the inner face of piston 16a ,, which causes rapid opening of valve 16.
The piston 16a is further provided with a return spring 16f serving to ensure the closing of the valve 16 when, @ when the machine is stopped, the space containing the mattress is discharged by means of a valve. 7a ,.
The discharge of the space containing the ma telas and the closing of the valve 16 are two measures which, without influencing each other, must both be taken when the generator is shut down. In fact, the discharge of the space containing the mattress serves to facilitate the transfer of the free piston into its launch position, a position which is located near its external dead center,
while the purpose of closing the valve 16 is to isolate the generator from the manifold 1 and thus prevent hot gases under pressure from entering the machine when stopped:
The housing 10 communicates with a manifold 35 by means of a pipe 35a, on which is mounted a valve 35b. The manifold 35 communicates with the reservoir 14 by means of a pipe 17 on which is mounted a member <B> with </B> throttling <B> 1%. </B> A manometer 17b indicates that the pressure prevailing in the pipe 17 downstream of the member 17a ,. A pipe 18 of small section communicates, on the other hand, the casing 10, via a non-return valve 19, with the bottom of the engine cylinder 2,
which makes it possible to put the engine cylinder at the desired pressure. in the event that the piston 3 is located below the intake ports 2a, and thus to advance the free piston to its launch position. The casings 10 of the other machines of the installation each communicate with the manifold 35 by a pipe on which is mounted a shut-off valve.
The: spaces containing the mattresses of these machines. are all connected to the reservoir 14 as described. When all the machines in the installation are, at. when the machine is stopped, the casing 10 and the eyl'indre 2 are put on, which you want to <B> start </B> under pressure by means of the air coming from the tank 14.
When at least one generator of the installation is already running, it is preferable to use air to pressurize the crankcase and the engine cylinder of one of the other machines when it is started. under pressure in the generator housing. running by opening the corresponding valves 35b.
In. in the case of an installation comprising only one generator, the manifold 35 is missing and it is pressurized by means of the air supplied by the reservoir 14.
A collecting tank 34 provided with a safety valve 34a opening towards the atmosphere communicates with the exhaust channel 12 at a point located between the exhaust openings 2b of the cylinder 2 and the valve 16.
Since the housing 10 and the engine cylinder 2 are put, before the launch of the machine piston, under a pressure which can vary between limits. relatively separated from each other, it is necessary to adapt the launching energy of the piston to the different pressures which may prevail in this crankcase and this engine cylinder.
For this purpose, the pipe 15 is closed by a needle 25, controlled by a stepped piston 25a sliding in a cylinder 26 thus divided into two chambers.
In the chamber adjacent to the face of the piston 25a opposite the needle 25 there is the pressure p of the launch air, this chamber communicating with the pipe 15, downstream of the needle 25, by a pipe 26a. In the other chamber acts the pressure p. Prevailing in the casing 10, this second chamber communicating with the conduit 11 by a pipe 26v.
The <B> 2% </B> piston is submitted. in addition to the action of a return spring 25b which acts in the direction of the opening of the needle 25.
When the pressure p. increases, an enlargement of the passage section left free by the needle 25 is obtained, which causes a reduction in the throttling of the air coming from the reservoir 14 and not through this passage. As a result, the pressure of the launch air, that is, the pressure in that of the parts of the pipe 15 which are downstream of the needle, increases.
Thus, the needle is brought and maintained in its new equilibrium position for which the pressure of the launch air corresponds to the new pressure pm having increased by a certain value.
Conversely, if the pressure pm decreases, one obtains a partial pull-out of the needle and a corresponding decrease in the pressure of the launch air.
The space containing the mattress comprises, in addition to the capacities 8 and 9a, a cylindrical capacity 27 where it is immunized with the capacity 9, by means of a channel 28. In the capacity 27 is arranged a movable partition <B> 2% < / B> whose position is determined by means of a movable stop 29.
The latter is controlled by a piston 30, moving in a cylinder 30a and subjected on one side to the pressure p. taken as above on the pipe 11 and on the other by the action of a spring 30b. The movements of the piston 30 are transmitted to the stop 29 by means of a rack 31 integral with this piston 30 and driving in rotation a nut 31a having an external toothing and into which a threaded rod <B> 2% is screwed, </B> integral with the stop 29,
this threaded rod being immobilized in rotation by its end of square section 29b guided by a hole of the same shape made in the support of this rod 29a.
The whole is arranged so that the volume of the space formed by the capacity 9a and the cylinder 27 increases at the same time as the pressure pa i.
A slide 32 is disposed in the channel 28 and controlled by a piston 32 ,, housed in a cylinder 32b. One of the faces of this piston is subjected to the pressure prevailing in the conduit 1.1, this pressure being supplied by a pipe provided with an isolation valve 33.
On the other face of the piston 32 ,,, acts a return spring. The arrangement is such that the constriction decreases when the pressure p, n increases.
By means of this arrangement, the launch energy is made to vary by varying the pressure of the launch air, the volume of this air and the efficiency of its expansion.
Here is how the device of a fig. 1 is used: Before starting, the closing of the valve 16 is reinforced by making the pressure prevailing in the reservoir 14 on the right side of the piston 16a act, using the valve 16d. If other generators of the installation are running, then the tap 35b is opened, which has the effect of filling the crankcase 10 and the engine cylinder 2 of the generator to be started by. the pressurized air coming from the generators already in operation and having the pressure p ..
In case all the generators are at. when stopped, the choke member 17a is also opened, so as to obtain downstream of this member a pressure between the discharge pressures of the machine in normal operation.
The pressure p "will reign not only inside the crankcase 10 and the engine cylinder 2, but also inside the cylinder 30a ,, in the part located to the left of the piston <B> 2% </B> of the cylinder 26 and, after opening the valve 33, in the cylinder 32b.
Then, the launch air is introduced into the capacity 9a, and the cylinder 27 by opening the valve 15a, and by bringing the valve 15b into the position shown in FIG. 1. The air pressure in 9a, and 27 will depend on the pressure p ", acting * on the plunger 25N, which controls the needle 25.
"After these preparations, one carries out the launching of the free piston 3, 5 towards its internal dead center, and, consequently, the starting of the generator, by maneuvering the valve 15b, so as to put the space 22 in communication with the atmosphere to thereby obtain the opening of the valve 21.
Once the generator is running, the valve 16 is opened by allowing the pressurized air located in the cylinder 16b to escape. Once valve 16 is open, the generator runs normally, delivering engine gases to manifold 1.
Reservoir 34 may have a content, for example, between double and quintuple the engine cylinder and serves to prevent an annoying increase in exhaust gas pressure from the engine cylinder during the first strokes of the started generator. In fact, the valve 16 does not open completely immediately after the launch of the free piston towards its internal dead center. Without the reservoir 34, which has a relatively large volume, we would therefore obtain very large variations in pressure downstream of the engine cylinder, during the first strokes of the generator,
which would make sweeping the engine cylinder very difficult if not impossible. The safety valve 34a possibly ensures, during the period of the first runs preceding the complete opening of the valve 16, the total or partial discharge of the flow.
In the event that others. generators are already running at the moment when the generator in question must be started, the member 35b can be opened already a certain time before the crankcase and the cylinder of the latter generator are pressurized, to fill the engine cylinder still cold of it by hot air coming from the running generators.
The spring 16f being sufficiently weak, the valve 16 will open under the effect of the pressure of this hot air and a current of hot purging air will flow from the line 35 through the crankcase 10 and the engine cylinder towards the collector 1 which is common to the various generators of the installation.
The effect obtained by adapting the launch energy to the value of the pressure p. to which the engine cylinder and the crankcase 10 were subjected before launching (the pressure thereof determines the discharge pressure of the compressor cylinder of the generator) is illustrated by the diagrams in FIG. 2.
In this figure, we have shown, as a function of the piston stroke: by diagram A, the com pressure curves ab - c and aef in the compressor space located on the inside of the compressor piston 5, therefore in the compressor space where the compression work takes place during the return stroke;
in diagram B, the compression curves in the engine cylinder, and in diagram C, the pressure curves prevailing in the space containing the ma telas and serving as an expansion space for the launch air. .
In diagram <I> A, </I> the curve abc characterizes the compression in said compressor space when the discharge pressure of the compressor is equal to p., The curve aef characterizes the compression when the discharge pressure is equal to <B> -to P. ,,,,. </B>
Despite the fact that this last curve is a little shorter than the first (the return stroke of the free piston is all the shorter as the discharge pressure increases), the compression work for the discharge pressure pm2 is much higher. rior to the work of compression for the delivery pressure pml.
As for the compression work to be carried out in the engine cylinder, it is also greater when the pressure prevailing in the engine cylinder during launching is equal to pa, 2 than when this latter pressure is equal to pm ,, thus that this emerges clearly from diagram B of a f ig. 2.
The launch air must therefore provide; during the throwing stroke, work equal to the surface hikl, when the discharge pressure is equal to p. ,, while the said work should be equal <I> -à </I> hmno, when the pressure of discharge is equal to 'P1. 2- This adaptation is obtained,' as described above,
by varying the pressure and volume of the launch air as well as the efficiency of its expansion. Of course, in some cases, it is not necessary to vary these three factors at the same time, as is the case in the device of FIG. 1, but we can limit ourselves to varying one or two of these factors only to obtain a sufficient adaptation of the launch energy to the different values of the pressure p ..
It should be noted that the decrease in the yield of the trigger obtained by the spool $ 2 is also interesting when the piston is launched from a position further from the center of the machine than the normal outside dead center of normal operation.
The variant of the device of FIG. 1 to, which is related to fig. 4 is arranged so that it is no longer necessary to vary the launch energy as a function of the variable pressure under which the -carter 10 and the engine cylinder 2 are placed before launching. This variant works so that when the piston is launched towards its internal dead center, it is evacuated out.
of the internal compressor space during the stroke of the piston to its internal dead center, part of the air drawn into this space during the preceding stroke to the outside of the piston before the exhaust air has reached the pressure at which s 'open the discharge valves.
The greater this evacuation, the smaller the energy absorbed in said compressor space.
Fig. 4 shows a sectional view of the compressor cylinder 51 of the free piston machine. The space of this cylinder, located on the inside of the compressor element of the piston, is provided with valves. suction 51a ,, for example three in number (only two have been drawn), which are used at the same time for the evacuation during launching.
To this end, each of these suction valves cooperates with a pusher 52 integral with a <B> 5% </B> piston sliding in a cylinder 52b fixed to a suction sleeve surrounding the cylinder 51.
The outer faces of the pistons 52a can be subjected to a certain control pressure by means of pipes 53 connecting the cylinders 52b 'to an air reservoir (not shown), while their other faces are subjected to pressure. return springs 52, trains ning the pushers 52 in their rest positions.
Between the air reservoir and the cylinders 52z, is interposed a control device 54 having a slide 54a, acting so as to pressurize an even greater number of cylinders 52b than the.
pressure p ", prevailing in the duct 11 (fig. 1) is higher, this slide 54a, is actuated by a piston 54b subjected on one of its faces to the pressure p., by means of a pipe 54 , com municating with the duct 11 of the generator, and on the other to the action of a return spring 54.1.
The number of cylinders 52b communicated with the control air reservoir by the spool 54a increases with the pressure p., That is to say the number of suction valves 51a kept open by the control pressure acting on the pistons 52a will be all the higher than the pressure p. will be larger. The evacuation of the aspirated air, therefore the decompression, will increase with p ..
The control pressure is introduced into the cylinders 52b, the number of which is determined by the position of the spool 54a, by opening a valve 58 arranged between the control air tank and the control unit 54 and allowing this device to be connected either to the reservoir or to the open air.
In order to show the effect of the decompression, which varies as a function of the pressure p "" in the compressor space located on the inside of the compressor element 5 of the piston, there is shown, in FIG. 2, in diagram A, two curves I and II, the first of which indicates the pressures which are obtained in said compressor space in the case where the pressure prevailing in the casing 10 is equal to pml. To obtain this curve I, we keep open for:
the inward stroke, for example one of the suction valves 51a; in this case, the energy absorbed during the inward stroke by the compressor space in question is equal to the area below curve I.
Curve II shows the pressures in said compressor space when the pressure prevailing in the casing 10 is equal to p._. Since p .; is greater than pml, la. decompression which must be greater is obtained, for example, by maintaining two suction valves 51a in their open position.
The energy absorbed by the compressor space located on the inner side of the piston element 5 during its. inward stroke is, in this second case, equal to the area below curve II, this area being smaller than the area below curve I, by an amount corresponding to the vertically hatched surface of FIG. 2, part A.
The difference in the energies absorbed by the compressor space in question during the inward stroke in the two cases considered can be determined by the appropriate choice of the number of suction valves kept open in such a way that it compensates for the pressure. increase in the energy that must be supplied during the same stroke to the engine cylinder when the pressure in the crankcase and this cylinder rises from p., to pm @. This increase corresponds to d,
unlike the surfaces below the -curves of -com pressure of the engine cylinder represented by part B of fig. 2 for the two regimes at pressure equal to, pm, and <I> to </I> pma.
The launching work which must be provided by the launching air can, in this case, remain substantially constant, regardless of the variation in the pressure which prevails in the crankcase and in the engine cylinder.
Of course, at a high degree of decompression for high crankcase pressures, it is possible that the flow delivered by the compressor part into the crankcase is insufficient. In this case, it is necessary to ensure <B> the </B> sweeping of the engine cylinder in another way, for example using another generator already running.
After cranking, the valves 51a do not feel progressively from operation as decompression valves to normal operation as suction valves. This is to be obtained by interposing in each -pipe 53, between the cylinder 52u and the apparatus 54, a needle 55 having an adjustable position by hand, the needle which slows down the escape of pressurized air from the cylinder 52b , when the valve 58 is open to the air.
In this way, the duration of the transition from operation in decompression valves to normal operation in suction valves can be varied at will.
One could also interpose in each pipe 53 a needle 55u integral with a udder your 56 to two stages subject respectively: to. control pressure; reigning in the corresponding cylinder 52b, by means. pipe 53 and at the mean pressure of the generator ma telas by means of a pipe 56a, communicating with the space containing the latter; the assembly being arranged so that these two pressures each act in the direction of the opening of the needle 55b.
A reduced section bypass 57 makes it possible to pressurize each piston 52b when, before launching, the needle 55b closes the corresponding pipe 53 under the action of a return spring 56b acting on the piston 56.
In the latter case, the valves change from operation as decompression valves to normal operation as suction valves as a function of the pressure of the mattress which is itself a function of the pressure prevailing in the casing 10 as well as we saw it above.
In another variant, the air could be allowed to escape from the compressor space located on the interior side into the atmosphere without having pressurized it during a first part of the inward stroke, while, during a second part of this stroke, the compression in said space takes place normally. The larger the first part, the smaller the energy absorbed by said compressor space.
The diagrams <I> A </I> and <I> B </I> in fig. 3 are diagrams relating to this variant. In diagram A of fig. 3, the area below curve 0 represents the compressive energy for a pressure pm in the housing 10 slightly exceeding the ambient pressure.
In this case, the decompression is zero and all the air drawn into the compressor space on the inside of the piston compressor element is discharged with a slight overpressure. On the other hand, the curve II 'characterizes the compression which takes place in the compressor space in question when the pressure prevailing in the crankcase 10 is equal to p., In the latter case, we have made escape,
during a first part of the inward stroke, part of the air drawn into this same space and the compression only takes place during a second part of said stroke.
By this delay of the start of the compression, the compression work has been reduced compared to the case where the compression would have started from the start of the 4th stroke in question, the latter compression being characterized by the curve a-b-e-f of FIG. 2, dia gram A.
By a suitable variation of the start of compression in the compressor space located on the inside of the piston 5, it is possible to maintain, during launching, the sum of the compression works in the compressor space and in the engine cylinder substantially constant. (these latter works are shown in diagram B of fig. 3), so that the starting energy supplied by the mattress can remain substantially constant.
Fig. 5 shows an installation comprising a group of two generators provided with the second embodiment of the device.
Each generator has a motor cylinder 36 in which the motor element 37a works, of a free piston of which the compressor element 37b works in a cylinder 38 thus separated into two chambers 38a, and 38b of which the first, 38a ,, plays the role of compressor cylinder for the supply and purging air of the engine cylinder and the second, 38b, contains the air mattress emma waste energy of return.
The chamber 38a is provided with a suction valve 39 communicating with the atomosphere and a discharge valve 40 communicating with a casing 41 surrounding the engine cylinder 36 and communicating with the latter through intake ports 41a ,. This housing serves as an air reservoir for supplying and scavenging the engine cylinder.
A connecting duct 42 connects the exhaust ports 42a of the motor cylinder of each generator with a manifold 43 leading the gases produced to the receiving machine, a closure member 42b being mounted on this duct 42.
This member 42b may be a simple valve which is operated by hand or may be constituted by a valve similar to the valve 16 of FIG. 1 fitted with organs. control corresponding to those also represented by this last figure. The cylinder 36 is provided with an injection device, 44 controlled by means of a rod 37, integral with the compressor element <B> 37b </B> of the free piston.
In order to be able to pressurize before the launching of the piston, the crankcase 41 and the engine cylinder 36 of the generator that it is desired to start, the crankcase of each generator is connected by a pipe 41b provided with a valve d 41st stop at a common line 48.
The chamber 38b is dimensioned and arranged in such a way that the maximum and minimum pressures of the mattress which it contains always frame the pressure prevailing in normal operation. the casing 41, a pressure which is sensi ly equal to the operating pressure.
To reduce the weight of air in the mattress, it is therefore possible to let a certain quantity of this air escape into the generator housing, when the pressure of the mattress is greater than the pressure in the housing and, conversely, when desired. increasing the air weight of the mattress., air is allowed to enter the casing into chamber 38b when the pressure in the latter is less than the operating pressure.
For this purpose, an adjustment device A -est interposed in a conduit 38e which connects the chamber 38b to the conduit 41b. This device comprises a valve è, slide 50 and between this valve @ ′ S0 and the pipe 41b are arranged two conduits 50a and 50b provided with valves, respectively in opposite direction of opening.
The valve 50 is controlled by a piston 50, on one of the faces of which acts, via a pipe 38h opening into the chamber 38b, the mean pressure of the ma = telas. On the other face of the piston 50e, on which a return spring 50d acts moreover, acts the pressure prevailing in the pipe 411, which communicates by a pipe 50e, with the cylinder in which the piston 50e slides.
The adjustment device A is designed in such a way that the average pressure of the mattress varies in the same direction as the operating pressure pa i.
Between the adjustment device -1 and the chamber 38b is interposed a valve 38.1 serving to interrupt the connection between the chamber 38b and the device A.
Each generator is provided with a finger 44 sliding in an opening in the wall of the cylinder 38 and making it possible to keep the free piston in the launch position. The inner end of this finger is cut at an angle so that the piston member 37b, as it moves to the launch position, can push it out.
The finger 44 is integral with a piston 45 sliding in a cylinder 46. This piston is located on its inner side under the action of a spring 45a, while on its outer side, it is possible to make the pressurized air coming from a reservoir 47 supplied by an external source such as an auxiliary compressor or by air taken from that which is discharged by the compressor part of the autogenerator itself.
This reservoir is connected to cylinder 46 by a pipe 47a. <B> A </B> valve <B> 4% </B> interposed in the pipe 47a, communicates the interior of the cylinder 46 either with the reservoir 47, or with the atmosphere.
When the tap 47b lets the pressurized air from the reservoir 47 into the cylinder 46, the finger 44 is brought, against the action of the res out 4%, into its locking position, while the spring 4% brings the finger back. 44 in its erased position, when the valve 47b puts the interior of the cylinder 46 in communication with the atmosphere.
To fill, with a view to launching, the chamber 38b of the cylinder 38 of the generator to be started from the mattress of a generator already in operation, the chambers 38b of the generators - are each connected to.
a second common pipe 49 by means of a pipe 38f in which is interposed a slide valve 37f integral with the free piston and arranged so that it opens the corresponding pipe 38f for the positions of the compressor element 37b of the piston free com taken between the bottom of the chamber 38b and the launching position at the level of the locking finger 44.
On each pipe 38f is further mounted an isolation valve 38 ,. .
In order to prevent, during filling of the chamber 38b, a certain increase in pressure taking place in the compressor space 38a, as a result of leaks between the piston element 37b and the cylinder wall, the es Compressor spaces are provided with relief valves 38e to reduce the pressure in these spaces before the launch of the free piston.
The operation of the device described above is as follows: Assuming that the generator on the right is already running, the operator - first closes the valve 38d of the generator to be started and opens the valve 41e thereof, the tap 42b being closed.
The pressurized air supplied to the duct 48 by the casing 41 of the running generator enters the casing of the left generator and puts this casing 41 and the engine cylinder 36 at operating pressure;
which also has the effect of returning the free piston 37a, 37u to its launching position or even beyond this position, by pushing back the locking finger 44, the cylinder 46 of which was previously placed in communication with the tank 47.
At the same time, the valve 38, having been opened, the drawer 37f makes the chamber 38b communicate with the common pipe 49 where there is a pressure substantially equal to the pressure of the mattress of the generator running when the drawer 37f of the latter generator puts his mattress in communication with said pipe.
Pressurized air coming out. of the pipe 49 and supplied by the ma telas of the running generator enters the chamber 38b of the left generator and brings back. the free piston in the starting position in which the piston element 37b rests against the finger 44.
When in chamber 38b the starting pressure is reached, all the capacities of the generator there to start are under a pressure which corresponds to the pressure which prevails there during normal operation <I> at mo - </ I > ment where the piston has a position corresponding to that of launch.
To start the piston, it suffices to remove the locking of this udder 37a, 37b, which takes place by actuating the valve 47b to make the piston 45 a act. atmospheric pressure.
From the first stroke of the 3% piston, 37b inward and the first combustion of fuel in the engine cylinder, the valve 42b 'is opened and the generator which has just been started is under the same operating regime as the other.
The valve 38.1 is then opened to allow the apparatus A to adjust the pressure of the mattress contained in the chamber 38b. On the other hand, the valve 38e is of course closed so that the compressed air in the compressor space 38a is discharged into the casing 41.
For the. where-them. two generators of the group are stopped, an auxiliary pressurized air source not shown is used to pressurize the crankcase and the engine cylinder and to fill the 38u chamber of the generator with air under pressure. we want to start the first:
Fig. G shows an installation comprising a group of two generators identical to those of the installation shown in fig. 5 and provided with the third embodiment of the device. This embodiment is the same as that to which FIG. 5, except as regards the agency ment to fill, for the launch, the chamber 38b containing the mattress with pressurized air.
'The chamber 38b of each of the generators is connected by means of a pipe <B> 381, </B> provided with a shut-off valve <B> 381 </B> to the general pipe 48 which connects the casings 41 generators and in which leads a pressure substantially equal to the operating pressure,! generators.
A throttle valve 43 "is disposed in the manifold 43, to which the exhaust port 42 of the engine cylinder of each generator is connected by a pipe 42, between the group of generators and the machine using the generators. hot gases This throttle is controlled by an operating lever 43b, a pressure gauge 43 "indicating the pressure upstream of the throttle.
It should be noted that, as in the case of a fig. 5, the arrangement is such that the maximum and minimum pressures of the mattress of each generator surround the pressure prevailing in the casing 41 forming the reservoir of supply and purging air of the engine cylinder.
The shut-off valve between the chamber 38b and the adjustment device d is omitted in the case of FIG. G. The operation of this device takes place as follows: As in the case of FIG. 5, the valve 42u being closed, the crankcase and the engine cylinder are pressurized, by opening the valve 41; and the free piston is locked in its launch position. Then, by opening the valve 38i, the chamber 38b is filled with pressurized air coming from the line 48 and supplied by the crankcase of the running generator.
If the pressure required by the receiving machine for the hot engine gases is lower than the pressure necessary for launching, the pressure in the chamber 38b <B> of the </B> generator is temporarily increased, while the casing 41 of the generator running by partially closing the butterfly 43.,. The chamber 38u being filled, one unlocks by operating the valve 47v and the launch takes place.
When all the generators are off, the first is started in the manner described using an auxiliary pressurized air source which has not been shown.
The diagram in fig. 7 illustrates the operation of the latter device. Suppose first that the. flow pressure of the generator in operation has a relatively low value p ", 1. In this case, the pressure of the mattress of this generator varies according to the curve di.
If we filled the chamber 38b of the generator to be started with air having the pressure p ",,, we would obtain, by the expansion of this air, a quantity of energy (see the hatched surface vertically) completely insufficient for the launch of the free piston which requires at least an energy equal to the cross-hatched surface. This latter energy is equal, according to fig. 7,
r to the relaxation energy supplied by the mattress, when for a working pressure equal to it p ", = and for a curve d,. pressures in the mattress, the piston begins its inward movement é, start of the starting position indicated by 0 on the diagram.
This position 0 corresponds to the point of intersection of the curve d. with the line p ",, parallel to the abscissa. In other words., this position 0 is that for which, during normal operation of the machine and for a running pressure equal to p", 2, the momentary pressure in the mattress also has the value p ", =.
It can therefore be seen that, for all operating pressures less than p ", =, it will be necessary to increase momentarily, during the filling of the chamber 38b, of the generator to be started, the flow pressure of the generator in operation, up to the value pm =, more or less closing the throttle 43; " to obtain, for the 0 launch position of the free piston, a correct launch.