Installation <B>de force motrice comportant au moins un</B> autogénérateux <B>à piston</B> libre. L'invention, due à M. Robert I3uber, a pour objet une installation de force motrice comportant au moins un autogénérateur à pis ton libre à deux temps, à cylindre moteur à distribution par lumières commandées par l'élément moteur du piston libre,
ce généra teur alimentant une turbine à gaz en gaz mo teurs sous pression, cette installation compor tant, en outre, une conduite de décharge, pour vue d'un dispositif obturateur, branchée sur la conduite reliant l'autogénérateur à la tur bine en amont du premier étalage de cette tur bine et permettant de décharger une partie des gaz avant leur arrivée à la turbine.
Dans les installations connues de ce genre, la conduite de décharge s'ouvre généralement directement dans l'air ambiant. L'installation selon l'invention est caractérisée par le fait que la conduite de décharge est reliée à l'ad mission d'une deuxième turbine.
Les fig. 1 et 4 du dessin montrent chacune, à titre d'exemple et schématiquement, une forme d'exécution de l'installation selon l'in vention, et les fig. 2 et 3 montrent des dia grammes relatifs au fonctionnement des ins tallations des fig. 1 et 4.
L'autogénérateur de l'installation repré senté par la fig. 1, comporte un cylindre mo teur 1 dans lequel travaille, selon le cycle Diesel à deux temps, l'élément moteur 2 du piston libre, cet élément 2 commandant les. ou- vertures d'entrée 3 et d'échappement 4 du cylindre moteur 1.
L'élément 2 est solidaire de l'élément com presseur 5 du piston libre. L'élément 5 tra vaille dans un cylindre 6 dont le comparti ment, situé du côté intérieur du piston 5, sert de compartiment compresseur et est muni. de soupapes d'admission 7 et d'échappement 8, tandis que l'autre compartiment sert d'accu mulateur d'énergie de retour qui emmagasine l'énergie développée dans le cylindre moteur, pendant la course vers l'extérieur, et assure, en restituant L'énergie accumulée au piston libre,
la course vers l'intérieur de ce piston lors de laquelle a lieu la compression de l'air aspiré dans le compartiment compresseur et le refoulement de cet air dans le carter 9 de l'autogénérateur, ainsi que la compression de l'air de combustion qui se trouve emprisonné dans le cylindre moteur après fermeture des ouvertures 3 et 4 de ce dernier.
A la fin de la course vers l'intérieur, a. lieu l'injection de combustible dans l'air hau tement comprimé dans le cylindre moteur, cette injection ayant lieu à l'aide d'un injec teur<B>1.0</B> alimenté par une pompe de combusti ble 11 qui, elle, est entraînée par le piston libre 2-5, par l'intermédiaire d'une tige 12 solidaire dudit piston, d'une. biellette 13 et d'un levier 14.
Le réglage de la quantité du combustible injecté par cycle est effectué à l'aide d'une tige de réglage 15 faisant tourner le piston de la pompe d'injection 11 autour de son axe et dont les mouvements sont limi tés par un organe comportant deux surfaces de butée 16 laissant entre elles, un intervalle de largeur variable dans lequel peut.
se dé placer un organe de contact 17 qui est relié, d'une part, à la tige 15 et, d'autre part, à un piston 18 qui travaille dans un cylindre 19 et est soumis à la pression de l'air se trouvant dans le carter 9, cette pression étant la pres sion d'alimentation du cylindre moteur 1 et correspondant à la pression des gaz moteurs qui s'échappent à la fin de chaque course vers l'extérieur du piston libre, par les ouver tures 4, dans un réservoir intermédiaire 20.
La position qu'occupe le contact entre les sur faces de butée 16 et, par conséquent, l'impor tance du jeu de ce contact dépend donc de la pression qui règne dans le carter 9 et agit sur le piston 18.
Du réservoir 20, les gaz sont amenés, l'aide du conduit 21-29, à l'admission 22 d'une turbine à plusieurs roues 23 et servant à entraîner, par l'intermédiaire d'un dispositif réducteur 26, l'hélice 27 d'un bateau.
Les conditions de marche de l'autogénéra.- teur alimentant la turbine 23 sont représen tées par les courbes du diagramme de la fig. 2. Dans ce diagramme, les abscisses représentent les pressions et les ordonnées représentent les quantités (en poids) -les gaz moteurs débités par l'autogénérateur;
la courbe I représente le débit maximum de l'autogénérateur, en fonction de la pression, et la courbe II repré sente le débit minimum de l'autogénérateur, en fonction de la pression, ce débit minimum étant déterminé par le fait que le piston libre de l'autogénérateur doit accomplir une course suffisamment longue polir que l'élément mo teur 2 découvre, d'une façon suffisamment importante, à la fin de sa course vers l'exté rieur,
les ouvertures d'admission et d'échappe ment du cylindre moteur. La courbe III de la fig. 2 montre les quan tités,de gaz moteurs pouvant être absorbés par la turbine 23 pour les différentes pressions de marche, ces pressions de marche indiquant en même temps la puissance fournie par la turbine.
On voit, d'après ce diagramme, que le dé bit de l'autogénérateur ne peut être adapté au débit absorbé par la turbine 23 qu'entre la pression maximum p. et une pression pa qui correspond au point d'intersection A des courbes II et III. Pour les faibles puissances, voire pour la marche à vide de la turbine 23, il faut évacuer une partie des gaz fournis par l'autogénérateur. Cette évacuation se fait par une conduite de décharge 30 branchée sur la conduite 21, 29 en amont du premier étage de la turbine 23 et reliée à l'admission 24 d'une turbine 25, dont la roue est calée sur le même arbre que les roues de la pre mière turbine 23.
Cette turbine 25 est destinée également à fonctionner comme turbine de marche arrière, le sens d'entraînement de l'ar bre par cette turbine étant opposé au sens d'entraînement de l'arbre par la turbine 23. A l'endroit où le conduit de décharge 30 est branché sur le conduit 21;
29 est disposé un clapet 31 permettant soit de fermer entière ment l'arrivée des gaz moteurs à l'une ou à l'autre des deux turbines, pour n'assurer l'ali mentation que d'une seule de celles-ci, soit d'assurer l'alimentation simultanée des deux turbines à des proportions variables, lorsque la puissance à fournir par l'installation est inférieure à celle correspondant à la pression p,,. Ainsi, il est possible non seulement, lors de la marche avant à faible puissance et basse pression, d'amener à la turbine 25 le surplus de gaz qui ne peut pas être reçu par la tur bine 23, mais également,
lors de la marche arrière, d'amener à la turbine 23 le surplus qui, pour les basses puissances de la turbine 25, ne peut pas être reçu par celle-ci.
La courbe IV de la fig. 2 montre la. con sommation en gaz moteurs qu'aurait l'ensem ble des deux turbines 23 et 25 si le volet 31 restait dans une position intermédiaire. On voit que la courbe IV coupe la ligne II du débit minimum de l'autogénérateur en un point A1 auquel correspond la pression p;,1.
Cette pression est généralement suffisam ment basse pour constituer la pression mini- muni au-dessous de laquelle la pression ne, tombe pas, quel que soit le régime ou le mode de fonctionnement de l'installation en marche. Pour les marches à puissance réduite telles qu'elles se présentent, notamment lors des pé riodes de renversement de marche, on place le clapet 31 dans une position intermédiaire, de sorte que les deux turbines de marche avant et de marche arrière sont alimentées en gaz moteurs et on détermine les quantités de gaz qui arrivent à chacune de ces turbines, de façon à obtenir une différence de couple sur l'hélice 27 qui corresponde au couple voulu.
Le fonctionnement de l'installation qui vient d'être décrit est illustré par le dia gramme de la fig. 3. Dans ce diagramme, on a indiqué,. sur les abscisses à partir du point 0 vers la gauche les puissances Par en mar che arrière et, vers la droite, les puissances Pa,, en marche avant. Les ordonnées indiquent les pressions. La courbe V indique les pres sions de gaz débitées par l'autogénérateur.
Lorsque le bateau est en marche avant et nécessite, pour sa propulsion, des puissances relativement élevées, les pressions de débit du générateur sont pratiquement identiques aux pressions d'alimentation de la turbine 23 et se situent entre la pression maximum p.
et la pression p,, qui limite vers le bas la zone à l'intérieur de laquelle la turbine 23 peut re cevoir la totalité des gaz fournis par l'auto- générateur. Les puissances correspondant aux- dites pressions pm et pa sont indiquées, dans la fig. 3,
par P"1 et Pal Aussi longtemps que les puissances demandées à la turbine 23 se trouvent comprises entre Pa et Pm, on laisse le clapet 31 dans la position où il ferme en tièrement le conduit 30.
Lorsque la puissance demandée à la tur bine 23 devient inférieure à la puissance P;,, on ouvre le clapet 31, de sorte qu'une partie des gaz débités par l'autogénérateur à une pression inférieure à pa peuvent s'échapper à travers le conduit 30, vers la turbine 25.
Cette turbine est ainsi alimentée en gaz et fournit un contre-couple qui s'oppose au couple pro duit par la turbine 23, ce qui permet de ré- cuire rapidement la puissance avec laquelle l'hélice 27 est entrainée. Par suite de l'ouver ture du conduit 30 et de l'effet de laminage provoqué par le clapet 31, les pressions d'ad mission dans les turbines 23 et 25 ne sont plus égales à la pression de débit de l'autogénéra- teur, mais sont inférieures à cette dernière pression.
Les pressions d'alimentation des deux turbines 23 et 25, lorsqu'elles sont ali mentées simultanément sont représentées res pectivement par les parties des courbes VI et VII-comprises entre les ordonnées Pa et Pal.
Entre les points Px et Py, les puissances des deux turbines s'équilibrent au frottement près, de sorte que la puissance d'entraînement de l'hélice 27 est pratiquement zéro dans cette zone; au point 0 qui se trouve au milieu entre PY et Py, les couples des deux turbines sont identiques.
Dans la zone, entre Py et P" la pression des gaz fournis par l'autogénérateur est égale à pal, La totalité des gaz débités peut donc passer toujours par les deux turbines 23 et 25. .
Si après un arrêt entre PZ et PY, on veut partir en marche arrière, on continue à dé placer le clapet 31 dans le sens d'une ouver ture progressive du conduit 30 correspondant à, un étranglement de la communication avec la, turbine 23.
C'est maintenant la puissance de la turbine 25 qui devient prépondérante et c'est le tronçon 29 du conduit 21, 29 qui fonctionne comme conduit de décharge con duisant vers la turbine 23, le surplus des gaz moteurs que la turbine 25 ne peut pas rece voir aussi longtemps que la puissance deman dée à cette turbine de marche arrière n'est pas devenue au moins égale à la puissance Pal correspondant à la pression de débit pa du générateur.
Lorsque la puissance devant être fournie par la turbine de marche arrière 25 est supé rieure à Pa,l, on interrompt au moyen du ela- pet 31, toute communication avec la turbine 23, le conduit 30 étant alors entièrement ou vert, tandis que la pression de débit de l'auto- générateur peut monter jusqu'à la pression p,n qui correspond à la puissance maximum P,ul de la turbine de marche arrière.
Il est à noter que le fait que P. est plus grand que Pml, que Pa est plus grand que Pal et que le point d'intersection entre les courbes VI et VII est décalé vers la, droite, est dû au meilleur rendement de la turbine 23 par rap port à celui de la turbine 25.
On réalise donc ainsi trois zones de réglage, la première entre les puissances Pa et Pnl de la turbine de mar che avant, dans laquelle la turbine de marche avant reçoit la totalité des gaz débités par l'autogénérateur. et dont la pression se trouve entre les valeurs pa et pm" la deuxième entre les puissances Pal et Pml de la turbine de marche arrière et dans laquelle cette dernière turbine reçoit également la totalité des gaz dé bités,
gaz dont la pression se trouve égale ment entre les valeurs p, et p. et la troisième entre les puissances Pal et Pa et dans laquelle les deux turbines sont alimentées simultané ment par les gaz débités par l'autogénérateur, les pressions de débit de l'autogénérateur dans cette dernière zone se trouvant entre les va leurs pal et pa et dans laquelle l'une ou l'au tre des deux turbines sert à recevoir le sur plus des gaz.
L'installation qui vient d'être décrite per met des transitions rapides de la marche avant vers la marche arrière et inversement. Pour les courts arrêts, on n'a pas besoin d'ar rêter l'autogénérateur, mais on règle les quan tités de gaz alimentant les deux turbines dn marche avant et de marche arrière de façon telle que les couples exercés par les deux tur bines soient égaux et, par conséquent, le cou ples résultant égal à zéro.
Les man#uvres sont ainsi de beaucoup sim plifiées et sont exécutées avec un rendement de l'installation très favorable.
Le clapet 31 et la tige de réglage 15 de la pompe d'injection 11 de l'autogénérateur sont commandés le premier par une tringlerie com portant une tige filetée 32 qui peut tourner à l'intérieur d'in écrou 33, sous l'action d'un volant 34, et la seconde par un volant 35 qui commande ünë tige filetée 36 reliée ' à ladite tige 15.
L'installation représentée à la fig. 4 est semblable à celle de la fig. 1 sauf pour ce qui concerne la commande du réglage. Dans cette installation, une soupape 31a remplace le cla pet 31 de l'installation de la fig. 1. Cette sou pape 31a a exactement le même fonctionne ment que le clapet 31 de la fig. 1.
Le dispo sitif de commande de cette soupape 31a et de la tige de réglage.15 de la pompe à combus tible 11 comporte une came 46 portée par un arbre 47 qui peut être mis en rotation à partir d'un volant 48, par l'intermédiaire d'une vis sans fin 49 et d'un secteur .denté 50.
Cette came agit, d'une part, par l'intermédiaire d'un levier coudé 51, d'une tige 52, d'un deuxième levier coudé 53 et d'un dispositif élastique 37 (dont il sera plus explicitement parlé ci-après), sur ladite tige de réglage 15 et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un le vier coudé 54, d'une tige. 55 et d'un levier 56, sur la tige 57 de la soupape 31a. Des ressorts 58 et 59 assurent l'appui, contre le bord de la, came 46, des rouleaux qui sont montés aux extrémités respectives du levier 51 et du levier 54.
Lorsque la came 46 est dans la position moyenne telle que représentée par la fig. 4, le levier 51 coagit avec la zone cc du bord de la came, zone qui constitue un arc de cercle autour de l'axe de l'arbre 47, et pour laquelle la tige de réglage 15 de la pompe 11 se trouve dans une position correspondant à l'injection minimum de combustible.
Pour cette même position moyenne, le le vier 54 est en contact. avec la zone al du bord de la came pour laquelle la soupape<B>31,</B> ouvre à la fois la communication vers les deux turbines 23 et 25. Aussi longtemps que les zones a et al de la came 46 agissent sur les leviers 51 et 54, on se trouve dans la zone entre les puissances Pa et Pal, zone dans la- cuelle la quantité de combustible injectée dans l'autogénérateur reste constamment maintenue à sa valeur minimum, tandis que les deux passages vers les turbines sont ouverts simul tanément,
les sections d'entrée libres de ces deux passages étant pourtant variables, selon les diverses positions de ladite soupape.
Si on. tourne la came 46 de façon telle que le levier 51 coopère avec la zone b de la came, tandis que le levier 54 coopère avec la zone $i, l'installation fonctionne dans la zone de puissance entre Py et Pm (fig. 3) pour la quelle la communication vers la turbine 23 est complètement ouverte et le conduit 30 est com plètement fermé, tandis que la tige 15 est dé placée dans le sens d'une augmentation de l'injection du combustible,
au fur et à mesure qu'on tourne la came 46 dans le sens con traire au sens des aiguilles d'une montre, afin d'augmenter la puissance.
Si on tourne, par contre, la came 46 de façon à mettre l'extrémité du levier 51 en con tact avec la zone c et l'extrémité du levier 54 en contact avec la zone ci de la came, l'ins tallation fonctionne dans la zone de puissance Per à Pmr (fig. 3), c'est-à-dire que dans cette dernière zone, la communication vers la tur bine 23 est interrompue, tandis que la quan tité du combustible injecté augmente au fur et à mesure qu'on tourne la came clans le sens des aiguilles d'une montre.
Le dispositif élastique 37 qui est inséré dans la commande de la tige 15, et qui est le même pour les deux installations des fig. 1 et 4, est nécessaire pour que les limites qui sont imposées aux mouvements de la tige 15 par les surfaces de butée 16 soient respectées. Ce dispositif élastique comprend une douille 37 solidaire de la tige 36 en ce qui concerne ses mouvements longitudinaux seulement. A l'in térieur de la douille 37, se trouve un ressort.
à boudin 38 dont les extrémités s'appuient contre des disques 39-40 dont le mouvement vers l'extérieur, sous la pression du ressort 38, est limité par des butées 41, 42 de la douille 37. Deux autres butées 43, 44 sont fixées sur une tige 45 qui, d'une part, traverse les disques 39, 40 et le ressort à boudin 38 et., d'autre part, est reliée à la tige 15.
De cette façon, chaque fois que la tige 15 se trouve arrêtée par les surfaces de butée 16, dans l'un ou dans l'autre sens, le ressort 38 se trouve comprimé, si on donne à la tige filetée 36 (fig. 1) ou à la tige 52 (fig. 4) un mouvement axial qui dépasse le mouvement admissible de la tige 15.
Motive power installation comprising at least one free autogenerating <B> piston </B>. The invention, due to Mr. Robert I3uber, relates to a driving force installation comprising at least one two-stroke free pis ton autogenerator, with engine cylinder with distribution by lights controlled by the driving element of the free piston,
this generator supplying a gas turbine with pressurized engine gas, this installation also comprising a discharge pipe, for view of a shutter device, connected to the pipe connecting the autogenerator to the upstream turbine of the first display of this turbine and allowing a portion of the gases to be unloaded before their arrival at the turbine.
In known installations of this type, the discharge pipe generally opens directly into the ambient air. The installation according to the invention is characterized in that the discharge pipe is connected to the inlet of a second turbine.
Figs. 1 and 4 of the drawing each show, by way of example and schematically, an embodiment of the installation according to the invention, and FIGS. 2 and 3 show diagrams relating to the operation of the installations of FIGS. 1 and 4.
The autogenerator of the installation shown in fig. 1, comprises a motor cylinder 1 in which works, according to the two-stroke diesel cycle, the motor element 2 of the free piston, this element 2 controlling them. - inlet 3 and exhaust 4 openings of engine cylinder 1.
Element 2 is integral with the compressor element 5 of the free piston. The element 5 works in a cylinder 6, the compartment of which, located on the inside of the piston 5, serves as a compressor compartment and is provided. intake 7 and exhaust 8 valves, while the other compartment serves as a return energy accumulator which stores the energy developed in the engine cylinder, during the outward stroke, and ensures, by restoring the accumulated energy to the free piston,
the inward stroke of this piston during which the compression of the air drawn into the compressor compartment and the delivery of this air into the casing 9 of the autogenerator takes place, as well as the compression of the combustion air which is trapped in the engine cylinder after closing openings 3 and 4 of the latter.
At the end of the inward stroke, a. fuel is injected into the highly compressed air in the engine cylinder, this injection taking place by means of an injector <B> 1.0 </B> supplied by a fuel pump 11 which, it , is driven by the free piston 2-5, via a rod 12 integral with said piston, a. rod 13 and a lever 14.
The amount of fuel injected per cycle is adjusted using an adjusting rod 15 rotating the piston of the injection pump 11 around its axis and the movements of which are limited by a member comprising two abutment surfaces 16 leaving between them a variable width gap in which can.
move a contact member 17 which is connected, on the one hand, to the rod 15 and, on the other hand, to a piston 18 which works in a cylinder 19 and is subjected to the pressure of the air located in the housing 9, this pressure being the supply pressure of the engine cylinder 1 and corresponding to the pressure of the engine gases which escape at the end of each stroke towards the outside of the free piston, through the openings 4, in an intermediate tank 20.
The position occupied by the contact between the abutment surfaces 16 and, consequently, the importance of the play of this contact therefore depends on the pressure which prevails in the casing 9 and acts on the piston 18.
From the reservoir 20, the gases are brought, using the pipe 21-29, to the inlet 22 of a turbine with several wheels 23 and serving to drive, via a reduction device 26, the propeller 27 from a boat.
The operating conditions of the autogenerator supplying the turbine 23 are represented by the curves in the diagram of FIG. 2. In this diagram, the abscissas represent the pressures and the ordinates represent the quantities (in weight) - the driving gases delivered by the autogenerator;
curve I represents the maximum flow rate of the autogenerator, as a function of pressure, and curve II represents the minimum flow rate of the autogenerator, as a function of pressure, this minimum flow being determined by the fact that the free piston of the autogenerator must complete a sufficiently long polishing stroke that the motor element 2 uncovers, sufficiently extensively, at the end of its outward stroke,
the intake and exhaust openings of the engine cylinder. Curve III in fig. 2 shows the quantities of driving gases which can be absorbed by the turbine 23 for the various operating pressures, these operating pressures simultaneously indicating the power supplied by the turbine.
It can be seen from this diagram that the flow rate of the autogenerator can only be adapted to the flow rate absorbed by the turbine 23 between the maximum pressure p. and a pressure pa which corresponds to the point of intersection A of curves II and III. For low powers, or even for idling of the turbine 23, it is necessary to evacuate some of the gases supplied by the autogenerator. This discharge takes place via a discharge pipe 30 connected to the pipe 21, 29 upstream of the first stage of the turbine 23 and connected to the inlet 24 of a turbine 25, the wheel of which is wedged on the same shaft as the wheels of the first turbine 23.
This turbine 25 is also intended to function as a reverse turbine, the direction of drive of the shaft by this turbine being opposite to the direction of drive of the shaft by the turbine 23. At the location where the duct discharge 30 is connected to the conduit 21;
29 is arranged a valve 31 making it possible either to completely close the supply of the driving gases to one or the other of the two turbines, to ensure the supply of only one of these, or to ensure the simultaneous supply of the two turbines in variable proportions, when the power to be supplied by the installation is less than that corresponding to the pressure p ,,. Thus, it is not only possible, during forward motion at low power and low pressure, to bring to the turbine 25 the surplus gas which cannot be received by the turbine 23, but also,
when reversing, to bring to the turbine 23 the surplus which, for the low powers of the turbine 25, cannot be received by the latter.
Curve IV in fig. 2 shows it. consumption of driving gas that the assembly of the two turbines 23 and 25 would have if the shutter 31 remained in an intermediate position. It can be seen that curve IV intersects line II of the minimum flow rate of the autogenerator at a point A1 to which corresponds the pressure p;, 1.
This pressure is generally low enough to constitute the minimum pressure below which the pressure does not drop, whatever the speed or the operating mode of the installation in operation. For reduced power steps as they appear, in particular during periods of reversal, the valve 31 is placed in an intermediate position, so that the two forward and reverse turbines are supplied with gas. engines and the quantities of gas which arrive at each of these turbines are determined, so as to obtain a difference in torque on the propeller 27 which corresponds to the desired torque.
The operation of the installation which has just been described is illustrated by the diagram of FIG. 3. In this diagram, we have indicated ,. on the abscissa from point 0 to the left the powers Par in reverse and, to the right, the powers Pa ,, in forward motion. The ordinates indicate the pressures. Curve V indicates the gas pressures delivered by the autogenerator.
When the boat is in forward gear and requires relatively high powers for its propulsion, the flow pressures of the generator are practically identical to the supply pressures of the turbine 23 and lie between the maximum pressure p.
and the pressure p ,, which downwardly limits the zone inside which the turbine 23 can receive all of the gases supplied by the autogenerator. The powers corresponding to the said pressures pm and pa are shown in fig. 3,
by P "1 and Pal As long as the powers required of the turbine 23 are between Pa and Pm, the valve 31 is left in the position where it completely closes the duct 30.
When the power demanded from the turbine 23 becomes less than the power P i, the valve 31 is opened, so that part of the gases delivered by the autogenerator at a pressure less than pa can escape through the duct 30, towards the turbine 25.
This turbine is thus supplied with gas and provides a counter-torque which opposes the torque produced by the turbine 23, which makes it possible to rapidly reduce the power with which the propeller 27 is driven. As a result of the opening of the duct 30 and the rolling effect caused by the valve 31, the inlet pressures in the turbines 23 and 25 are no longer equal to the flow pressure of the autogenerator. , but are lower than this last pressure.
The supply pressures of the two turbines 23 and 25, when they are supplied simultaneously, are represented respectively by the parts of the curves VI and VII-lying between the ordinates Pa and Pal.
Between points Px and Py, the powers of the two turbines are balanced to the nearest friction, so that the drive power of the propeller 27 is practically zero in this zone; at point 0 which is located in the middle between PY and Py, the torques of the two turbines are identical.
In the zone, between Py and P ", the pressure of the gases supplied by the autogenerator is equal to pal. All of the gases supplied can therefore always pass through the two turbines 23 and 25..
If after a stop between PZ and PY, we want to start in reverse, we continue to move the valve 31 in the direction of a gradual opening of the duct 30 corresponding to a restriction of communication with the turbine 23.
It is now the power of the turbine 25 which becomes predominant and it is the section 29 of the duct 21, 29 which functions as a discharge duct leading to the turbine 23, the surplus of the driving gases that the turbine 25 cannot. receive as long as the power demanded from this reverse turbine has not become at least equal to the power Pal corresponding to the flow pressure pa of the generator.
When the power to be supplied by the reverse gear turbine 25 is greater than Pa, l, all communication with the turbine 23 is interrupted by means of the step 31, the duct 30 then being entirely or green, while the The flow pressure of the autogenerator can rise up to the pressure p, n which corresponds to the maximum power P, ul of the reverse turbine.
It should be noted that the fact that P. is greater than Pml, that Pa is greater than Pal and that the point of intersection between curves VI and VII is shifted to the right, is due to the better efficiency of the turbine 23 compared to that of turbine 25.
Three adjustment zones are thus produced, the first between the powers Pa and Pnl of the forward gear turbine, in which the forward gear turbine receives all of the gases delivered by the autogenerator. and the pressure of which is between the values pa and pm "the second between the powers Pal and Pml of the reverse turbine and in which the latter turbine also receives all of the exhaust gases,
gas whose pressure is also between the values p, and p. and the third between the powers Pal and Pa and in which the two turbines are fed simultaneously by the gases delivered by the autogenerator, the flow pressures of the autogenerator in the latter zone being between the values pal and pa and in which one or the other of the two turbines is used to receive the on plus gas.
The installation which has just been described allows rapid transitions from forward to reverse and vice versa. For short stops, we do not need to stop the autogenerator, but we regulate the quantities of gas supplying the two turbines in forward and reverse mode so that the torques exerted by the two turbines are equal and, therefore, the resulting torque equal to zero.
The maneuvers are thus much simplified and are carried out with a very favorable plant efficiency.
The valve 31 and the adjustment rod 15 of the injection pump 11 of the autogenerator are first controlled by a linkage comprising a threaded rod 32 which can turn inside a nut 33, under the action a flywheel 34, and the second by a flywheel 35 which controls a threaded rod 36 connected to said rod 15.
The installation shown in fig. 4 is similar to that of FIG. 1 except for the control of the adjustment. In this installation, a valve 31a replaces the pet valve 31 of the installation of FIG. 1. This valve 31a has exactly the same operation as the valve 31 of FIG. 1.
The control device of this valve 31a and of the adjustment rod 15 of the fuel pump 11 comprises a cam 46 carried by a shaft 47 which can be rotated from a flywheel 48, by the intermediary of a worm 49 and a toothed sector 50.
This cam acts, on the one hand, via an angled lever 51, a rod 52, a second angled lever 53 and an elastic device 37 (which will be discussed more explicitly below) ), on said adjustment rod 15 and, on the other hand, by means of an angled vier 54, of a rod. 55 and a lever 56, on the rod 57 of the valve 31a. Springs 58 and 59 support, against the edge of the cam 46, the rollers which are mounted at the respective ends of the lever 51 and of the lever 54.
When the cam 46 is in the middle position as shown in FIG. 4, the lever 51 coacts with the zone cc of the edge of the cam, which zone constitutes an arc of a circle around the axis of the shaft 47, and for which the adjusting rod 15 of the pump 11 is in a position corresponding to the minimum fuel injection.
For this same average position, the lever 54 is in contact. with the zone a1 of the edge of the cam for which the valve <B> 31, </B> opens at the same time the communication towards the two turbines 23 and 25. As long as the zones a and a1 of the cam 46 act on levers 51 and 54, we are in the zone between the Pa and Pal powers, in this zone the quantity of fuel injected into the autogenerator remains constantly maintained at its minimum value, while the two passages to the turbines are open simultaneously,
the free inlet sections of these two passages being however variable, according to the various positions of said valve.
If we. rotates the cam 46 so that the lever 51 cooperates with the zone b of the cam, while the lever 54 cooperates with the zone $ i, the installation operates in the power zone between Py and Pm (fig. 3) for which the communication to the turbine 23 is completely open and the duct 30 is completely closed, while the rod 15 is displaced in the direction of an increase in fuel injection,
as the cam 46 is rotated in the opposite direction to clockwise, in order to increase the power.
If, on the other hand, the cam 46 is rotated so as to put the end of the lever 51 in contact with the zone c and the end of the lever 54 in contact with the zone ci of the cam, the installation operates in the power zone Per à Pmr (fig. 3), that is to say that in this last zone, the communication to the turbine 23 is interrupted, while the quantity of fuel injected increases as and when turn the cam clockwise.
The elastic device 37 which is inserted in the control of the rod 15, and which is the same for the two installations of FIGS. 1 and 4, is necessary so that the limits which are imposed on the movements of the rod 15 by the stop surfaces 16 are respected. This elastic device comprises a sleeve 37 integral with the rod 36 with regard to its longitudinal movements only. Inside the sleeve 37 there is a spring.
coil 38 whose ends bear against discs 39-40 whose outward movement, under the pressure of the spring 38, is limited by stops 41, 42 of the sleeve 37. Two other stops 43, 44 are fixed on a rod 45 which, on the one hand, passes through the discs 39, 40 and the coil spring 38 and, on the other hand, is connected to the rod 15.
In this way, each time the rod 15 is stopped by the stop surfaces 16, in either direction, the spring 38 is compressed, if the threaded rod 36 is given (fig. 1). ) or to the rod 52 (fig. 4) an axial movement which exceeds the allowable movement of the rod 15.