Procédé pour la production d'énergie mécanique dans nu moteur<B>à</B> combustion interne et moteur pour sa mise en #uvre. L'invention se rapporte<B>à</B> un procédé pour la production d'énergie mécanique dans un moteur à combustion interne et<B>à</B> un moteur pour la mise en #uvre du procédé.
Selon ce dernier, comme d'après d autres procédés connus pour la production d'énergie mécanique dans un moteur<B>à</B> combustion interne, on allume le mélange explosif dans Lin cylindre<B>à</B> haute pression où les gaz de combustion se détendent partiellement et<B>d</B> où ils passent dans un cylindre<B>à</B> basse pression.
Ce procédé, se distingue par contre des autres en ce que les cylindres<B>à</B> haute et<B>à</B> basse pression étant disposés dans un générateur de vapeur, on chauffe celui-ci an moyen de <B>la</B> chaleur qui passe an travers des pal-ois des cylindres et qui est ainsi récupérée, en ce qu'on admet la vapeur venant du généra teur sur les faces des pistons<B>à</B> haute<B>'</B> et<B>à</B> basse pression opposées<B>à</B> celles-sur lesquelles les gaz<B>de</B> combustion agissent, en ce qu'on maintient, grâce au fait qu'elles sont disposées dans le générateur de vapeur, les parois des cylindres et d'autres surfaces avec lesquelles les gaz de combustion viennent en contact ,
lu cours de leur détente<B>à</B> des températures auxquelles de la vapeur est produite, dans le générateur,<B>à</B> une pression permettant<B>de</B> l'employer dans les eylindres pour la produc tion d'énergie mécanique.
Dans le moteur servant<B>à</B> la mise en #uvre du procédé, il existe au moins une paire de cylindres<B>à</B> haute et<B>à</B> basse pression dans le premier desquels<B>le</B> mélange explosif est allumé et où les gaz de combustion se éten ent partiellement pour passer ensuite dans le cylindre<B>à</B> basse pression.
Il est caractérisé en cd que les- deux cylindres sont disposés dans un générateur de vapeur chauffé au moyen de la chaleur qui passe ail travers des parois des cylindres en vue de, récupérer cette chaleur et en ce qu'il est établi de manière que la-vapeur venant du générateur agisse sur les faces des pistons<B>à</B> haute et<B>à</B> basse pression opposées<B>à</B> celles sur lesquelles agissent les gaz de la combustion.
Le dessin annexé représente schématique ment une forme d'exécution du moteur, donnée <B>à</B> titre d'exemple. La fig. <B>1</B> en est une coupe verticale axiale; La fig. 2 se rapporte au calage de deux manivelles de l'arbre<B>à</B> manivelles.
Cette forme d'exécution comporte un long cylindre<B>1 à</B> haute pression, de diamètre relativement petit, et un court cylindre 2<B>à</B> basse pression, de diamètre. relativement grand. Les deux cylindres<B>1,</B> 2 sont accolés, sont venus de fabrication l'un avec l'autre, et sont logés dans une chemise commune 12, consti tuant le générateur de vapeur;
ils communi quent l'un avec l'autre par une série horizontale de lumières telles que<B>3.</B> Dans chacun d'eux se meut un piston la, 21, relié<B>à</B> une mani- Velle 20a# _ "Ob 4# d'un arbre <B>à</B> manivelle 20, dont les deux manivelles 20a, 201,
sont<B>dé-</B> calées d'Lin peu moins de<B>1800.</B> Le cylindre<B>1</B> est muni<B>à</B> sa partie supérieure d'un prolon gement tubulaire<B>le</B> présentant des lumières<B>10</B> qui sont commandées par un tiroir cylindrique <B>6</B> et sont reliées<B>à</B> un tuyau loa amenant sous pression le mélange explosif frais au moteur. Le cylindre 2, de même, a un pro longement cylindrique 2c dans lequel sont ménagées des lumières<B>8</B> et où se meut un tiroir cylindrique 61, commandant celles-ci.
Les lumières<B>8</B> sont en relation par des tuyaux 8e avec l'intérieur de la gaîne <B>7</B> d'un surchauffeur de vapeur<B>7-9</B> où la chaleur des gaz provenant de la combustion est utilisée pour surchauffer la vapeur produite dans la chemise 12 et circulant dans un serpentin<B>9.</B> Ces gaz s'échappent du sur- chauffeur <B>7-9</B> dans l'atmosphère par une ouverture 111, fermée par un clapet de refoule ment<B>11</B> s'ouvrant du dedan"s au dehors. Le générateur et le surchauffeur servent<B>à</B> ali menter, d'une façon que le dessin ne montre pas, les chambres inférieures 4 et 41, des cylindres<B>1</B> et 2.
L'admission de la vapeur dans la première chambre, son passage de la première dans la seconde et son échappement de celle-ci sont commandés par des soupapes non repré sentées.
Le fonctionnement de la forme d'exécution ci-dessus est le suivant: L'explosion du mélange explosif, précé demment admis sous pression par les lumières <B>10</B> et comprimé dans le cylindre<B>1,</B> se produit <B>à</B> un moment où ces lumières sont fermées et où le piston 11, vient de franchir soi) point mort supérieur. Le piston 2a, alors, a<B>déjà</B> passé son point mort inférieur et remonte.
Les gaz provenant de la combustion se dé- tendent dans<B>1</B> en chassant devant eux le piston<B>le</B> qui effectue ain si une course motrice et finit par découvrir, avant la fin de celle-ci, les lumières<B>3.</B> Ils possèdent encore<B>à</B> cet instant une pression considérable et passent dans le cylindre 2 dont<B>le</B> piston 2-1 a achevé sa course ascensionnelle et va coniniepcer <B>à</B> redescendre.
Dès lors leur détente continue sous la même pression dans les deux cylindres, où les deux pistons 111, 2\1 se meuvent nio- mentanément dans le même. sens de haut en bas. Cette détente se poursuit encore dans le cylindre 2, dont<B>le</B> piston continue <B>à</B> se mouvoir de haut en bas, alors que le piston le a franchi son point mort inférieur et commence<B>à</B> monter, sans que. les lumières<B>3</B> soient<B>déjà</B> obturées par ce piston.
Le tiroir 6a,<B>à</B> cet instant, ouvre les lumières<B>8</B> qui permettent aux gaz de passer dans la chambre <B>7</B> du réchauffeur<B>7-9,</B> où règne un certain vide qui aide<B>à</B> l'échappement de ces gaz du cylindre 2. Avant que le piston 11, ait refermé les lumières<B>3,</B> le tiroir<B>6</B> s'élève et les lumières<B>10</B> donnent passage<B>à</B> une nouvelle charge arrivant sous une certaine pression. Cette charge produit un balayage des gaz provenant de la combustion et se trouvant encore dans<B>1</B> et les chasse dans 2.
Le piston<B>le</B> ferme alors les lumières<B>3</B> et comprime la charge fraîche, parce que<B>le</B> tiroir<B>6</B> a refermé entre temps les lumières<B>10.</B> Il arrive<B>à</B> son point mort supérieur, le franchit et la combustion de la nouvelle charge a lieu.
Pendant ce temps la pression dans la gaîne <B>7</B> s'élève, atteint la pression atmosphé rique et la dépasse légèrement, du fait des gaz arrivant du cylindre 2. Le clapet<B>11</B> s'ouvre et les gaz s'échappent en bonne partie dans l'atmosphère après avoir cédé de leur chaleur au serpentin<B>9.</B> Comme ils sortent par<B>11-</B> avec une certaine vitesse, ils créent un léger vide dans la gaîne <B>7.</B> La partie <B>de</B> ces gaz restant dans cette gaîne <B>7</B> se refroidit après la fermeture du clapet<B>11</B> en continuant<B>à</B> céder de la chaleur audit ser pentin<B>9,</B> si bien que son volume diminue et qu'il se produit dans<B>7</B> une augmentation du vide qui<B>y</B> régnait<B>déjà,
</B> ce qui aidera l'échap pement des gaz de combustion de la charge suivante.
Le tiroir 61, referme les lumières<B>8</B> avant la fin de la course ascendante du piston 211, si bien que les gaz restant dans le cylindre <B>à</B> basse pression sont comprimés Jusquà une pression supérieure<B>à</B> celle que possèdent les gaz du cylindre<B>à</B> haute pression quand les lumières<B>3</B> s'ouvrent. Ils se détendent ensuite, lorsque le piston 21, redescend, jusqu'à ce que les pressions dans les deux cylindres soient approximativement égales. Les lumières<B>3</B> s'ouvient alors et les mêmes opérations re commencent.
La vapeur produite dans la chemise 12 et passant dans le réchauffeur<B>7-9</B> est admise dans la chambre inférieure 4 du cylindre<B>1,</B> quand le piston 1# est<B>à</B> sa position inférieure. Elle s'y détend en produi sant du travail utile et en sort, alors qu'elle possède encore une certaine pression. Elle est admise ensuite dans la chambre inférieure 4a du cylindre 2, pendant que le- piston D1 est<B>à.</B> son point mort inférieur et s'y détend une seconde fois en donnant du travail utile. Elle s'en échappe finalement pour l'atmosphère.
La vapeur et l'eau, se trouvant dans la chemise 12, servent au refroidissement des cylindres; au lieu d'avoir la température relativement basse de l'eau de refroidissement usuellement employée, de<B>35' à</B> 400<B>C</B> par exemple, elles ont une température plus élevée, mais permettant d'avoir encore un bon grais sage dans les cylindres<B>-</B> cette température est par exemple de<B>1500 C</B> environ, si bien que la température des parois des cylindres et d'autres surfaces, avec lesquelles les gaz de la combustion viennent en contact au cours de la détente, est maintenue par exemple entre<B>175 Il</B> et<B>205 Il C.</B> Cette température est suffisante, d'une part, pour qu'on obtienne dans la chemise 12 de la vapeur<B>à</B> une température et, par suite,
<B>à</B> une pression permettant son emploi comme- agent moteur dans les chambres inférieures des cylindres<B>1,</B> 2, d'autre part, pour que les gaz de 'combustion entrant dans le cylindre<B>à</B> basse pression aient encore une<B>-</B> température telle qu'ils puissent Les deux fournir cylindres une course 1,
2 de peuvent détente ne utile pas <B>'</B> être venu,,z de fabrication l'un avec l'autre; il peut<B>y</B> avoir plus d'une paire de cylindres <B>à</B> haute et<B>à</B> basse pression; les diverses paires peuvent alors être logées soit dans un générateur commun, soit chacune dans un générateur distinct.
Process for the production of mechanical energy in an internal combustion <B> </B> engine and engine for its implementation. The invention relates to <B> </B> a method for producing mechanical energy in an internal combustion engine and <B> to </B> an engine for carrying out the method.
According to the latter, as from other known methods for the production of mechanical energy in an <B> internal combustion </B> engine, the explosive mixture is ignited in the cylinder <B> at </B> high. pressure where the combustion gases partially expand and <B> d </B> where they pass into a low pressure <B> </B> cylinder.
This process differs from others in that the cylinders <B> at </B> high and <B> at </B> low pressure being placed in a steam generator, it is heated by means of <B> the </B> heat which passes through the pal-ois of the cylinders and which is thus recovered, in that the vapor coming from the generator is admitted on the faces of the pistons <B> to </B> high <B> '</B> and <B> to </B> low pressure opposed <B> to </B> those-on which the <B> combustion </B> gases act, in that the walls of the cylinders and other surfaces with which the combustion gases come into contact are maintained, thanks to the fact that they are arranged in the steam generator,
during their expansion <B> to </B> from the temperatures at which steam is produced in the generator, <B> to </B> a pressure permitting <B> </B> to be employed in the cylinders for the production of mechanical energy.
In the engine serving <B> for </B> the implementation of the process, there is at least one pair of cylinders <B> at </B> high and <B> at </B> low pressure in the first of which <B> the </B> explosive mixture is ignited and where the combustion gases partially expand to then pass into the cylinder <B> at </B> low pressure.
It is characterized in cd that the two cylinders are arranged in a steam generator heated by means of the heat which passes through the walls of the cylinders in order to recover this heat and in that it is established so that the -vapor coming from the generator acts on the faces of the pistons <B> to </B> high and <B> to </B> low pressure opposite <B> to </B> those on which the combustion gases act.
The appended drawing shows schematically an embodiment of the engine, given <B> to </B> by way of example. Fig. <B> 1 </B> is an axial vertical section; Fig. 2 relates to the timing of two cranks of the <B> to </B> crankshaft.
This embodiment comprises a long cylinder <B> 1 at </B> high pressure, of relatively small diameter, and a short cylinder 2 <B> at </B> low pressure, in diameter. relatively large. The two cylinders <B> 1, </B> 2 are placed side by side, have come from manufacture with each other, and are housed in a common jacket 12, constituting the steam generator;
they communicate with each other by a horizontal series of lights such as <B> 3. </B> In each of them moves a piston la, 21, connected <B> to </B> a crank 20a # _ "Ob 4 # of a shaft <B> to </B> crank 20, including the two cranks 20a, 201,
are <B> un- </B> set from Lin just under <B> 1800. </B> The cylinder <B> 1 </B> is provided <B> at </B> its upper part with 'a tubular extension <B> le </B> presenting lights <B> 10 </B> which are controlled by a cylindrical drawer <B> 6 </B> and are connected <B> to </B> a loa pipe bringing the fresh explosive mixture under pressure to the engine. The cylinder 2, likewise, has a cylindrical protrusion 2c in which openings <B> 8 </B> are made and where a cylindrical drawer 61 moves, controlling them.
The lights <B> 8 </B> are connected by 8th pipes with the interior of the duct <B> 7 </B> of a steam superheater <B> 7-9 </B> where the heat from the gases from combustion is used to superheat the steam produced in jacket 12 and circulating in a coil <B> 9. </B> These gases escape from the superheater <B> 7-9 </ B > in the atmosphere by an opening 111, closed by a discharge valve <B> 11 </B> opening from the inside out. The generator and the superheater serve <B> to </B> ali lie, in a way that the drawing does not show, the lower chambers 4 and 41, of cylinders <B> 1 </B> and 2.
The admission of steam into the first chamber, its passage from the first into the second and its exhaust from the latter are controlled by valves not shown.
The operation of the above embodiment is as follows: The explosion of the explosive mixture, previously admitted under pressure by the ports <B> 10 </B> and compressed in the cylinder <B> 1, </ B> occurs <B> at </B> a moment when these lights are closed and when the piston 11, has just crossed its upper dead center. Piston 2a, then, has <B> already </B> passed its lower dead center and is rising.
The gases coming from the combustion expand in <B> 1 </B> by driving in front of them the piston <B> the </B> which thus performs a driving stroke and ends up discovering, before the end of that. -Here, the lights <B> 3. </B> They still have <B> at </B> this moment a considerable pressure and pass into cylinder 2 of which <B> </B> piston 2-1 has completed its upward course and will continue <B> to </B> descend.
Consequently their expansion continues under the same pressure in the two cylinders, where the two pistons 111, 2 \ 1 move mentally in the same one. up and down. This expansion continues again in cylinder 2, where <B> the </B> piston continues <B> to </B> move up and down, as the piston has passed its lower dead center and begins < B> to </B> mount, without that. the ports <B> 3 </B> are <B> already </B> closed by this piston.
Drawer 6a, <B> at </B> this instant, opens the lights <B> 8 </B> which allow the gases to pass into the chamber <B> 7 </B> of the heater <B> 7- 9, </B> where there is a certain vacuum which helps <B> with </B> the escape of these gases from cylinder 2. Before piston 11, has closed the ports <B> 3, </B> the <B> 6 </B> drawer rises and the <B> 10 </B> lights give passage <B> to </B> a new load arriving under a certain pressure. This charge sweeps the gases from combustion still in <B> 1 </B> and drives them out in 2.
The <B> le </B> piston then closes the ports <B> 3 </B> and compresses the fresh charge, because <B> the </B> drawer <B> 6 </B> has closed between time the lights <B> 10. </B> It arrives <B> at </B> its upper dead center, crosses it and the new charge is burned.
During this time the pressure in the sheath <B> 7 </B> rises, reaches the atmospheric pressure and exceeds it slightly, due to the gases coming from cylinder 2. The valve <B> 11 </B> s 'opens and the gases escape in large part into the atmosphere after having given up their heat to the coil <B> 9. </B> As they exit through <B> 11- </B> with a certain speed, they create a slight vacuum in the duct <B> 7. </B> The part <B> of </B> these gases remaining in this duct <B> 7 </B> cools after closing the valve <B > 11 </B> by continuing <B> to </B> yielding heat to said ser pentin <B> 9, </B> so that its volume decreases and it occurs in <B> 7 < / B> an increase in the vacuum that <B> y </B> already reigned <B>,
</B> which will help the exhaust of the combustion gases from the next charge.
The drawer 61, closes the ports <B> 8 </B> before the end of the upstroke of the piston 211, so that the gases remaining in the cylinder <B> at </B> low pressure are compressed to a pressure greater than <B> than </B> that possessed by the gases in the cylinder <B> at </B> high pressure when the ports <B> 3 </B> open. They then relax, when the piston 21, descends, until the pressures in the two cylinders are approximately equal. The lights <B> 3 </B> then open and the same operations begin again.
The vapor produced in the jacket 12 and passing through the heater <B> 7-9 </B> is admitted into the lower chamber 4 of the cylinder <B> 1, </B> when the piston 1 # is <B> at </B> its lower position. She relaxes there by doing useful work and comes out of it, while she still has some pressure. It is then admitted into the lower chamber 4a of cylinder 2, while the piston D1 is <B> at. </B> its lower dead center and relaxes there a second time, giving useful work. She finally escapes for the atmosphere.
The steam and water, being in the jacket 12, serve to cool the cylinders; instead of having the relatively low temperature of the cooling water usually employed, from <B> 35 'to </B> 400 <B> C </B> for example, they have a higher temperature, but allowing to still have a good, wise grease in the cylinders <B> - </B> this temperature is for example about <B> 1500 C </B>, so that the temperature of the cylinder walls and other surfaces , with which the combustion gases come into contact during the expansion, is maintained for example between <B> 175 Il </B> and <B> 205 Il C. </B> This temperature is sufficient, to on the one hand, so that in the jacket 12 we obtain steam <B> at </B> a temperature and, consequently,
<B> at </B> a pressure permitting its use as a motive agent in the lower chambers of the cylinders <B> 1, </B> 2, on the other hand, so that the combustion gases entering the cylinder <B> at </B> low pressure still have a <B> - </B> temperature such that they can Both provide cylinders a 1 stroke,
2 of can trigger not useful <B> '</B> to have come ,, z of manufacture with each other; there may <B> </B> have more than one pair of cylinders <B> at </B> high and <B> at </B> low pressure; the various pairs can then be housed either in a common generator, or each in a separate generator.