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" Agent iúote2r composé d'air et de gaz bàalés à h#te pression et à haute température rempla- ç:::vnt là v-J,pellr dans les aa-chines motrices "
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Logent moteur, formant l'objet de la présente invention, se composa d'un mélange d'air et de gaz brûlés à hi.ute pression, engendré pr un moteur à combustion interne, par exemple an mo- tear Diesel à quatre temps; dans ce qui suît, le terme "Diesel" designers, un moteur qualconque à combustion interne.
Le système s ' ipp 1 1 Q u e à toutes machines fonctionnant avec an fluide sous pression (telles que les machines à v2pellr, les locomotives et ',nIOCU6S) et sert à différentes applications.
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L'invention consiste :
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1 A munir le cylindre du. moteur Diesel d'une soupape
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commandée et maintenue fermée par des ressorts puissants pour en
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Il assurer 1 rtanchit, comme il est d'usage pour les soapye s de démarrage, cette soupape ét-,nt ouverte à la fin de la phase de
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compression de sorte que, dans la phase de combustion, une par-
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tie des gaz b r@1 é s s'échappe par cette soupape commandée pendant tout ou partie de 1-1 durée de la période dexplosion;
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2 /...
A faire aspirer ;u i=notear Diesel de 1T.ir à une pression '2pÉriGt:!ra à 1 a pression (;,tmosphériqu.e,. sons accroissement à volamo de lu ch2J:8bre de compression, de sorte g:l6! à 1?. fin de la phase de cornprassion, il refoula, dans an conduit maintenu cons... tamment eoue pression, par la. 'vl.p e commandée s:ls-mentionl1.se, tout le volume éP air aspire en supplément par le moteur e.vse la
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suralimentation.
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3 /... A envoyer l'sir comprimée ainsi qua les gaz de la Com.. bastion refoulés par le moteur Diesel pvr la sopo.ps coï4¯=wndwel actionner les cylindres (l':1ne machine motrice.
4 / A se servir :.1l1ssi bien da l'échi,p=ùe1zlent da moteur .Die... sel (1:10 (je celai de la machine motrice pour actionner un tarbo- soafile!i=r fournissant lfair soas pression Q:;.i doit être .".spire 17-:r le :Die ç.a 1.
.Le moteur Diesel comprime ad.i.:J.bú,tiq:1cment l'z*ir à ana praos- sion st:!priGt1re à la pression maxima que cet ir ..tteifi3x.v:.it à<na la c?s du fonctionnement ordinaire, à la. fin da la. phase de come pression" dans le moteur Diesel li-mme pour l:liux¯e sponta... ne (lll coi: 1;*¯tibie.
Bnsuite, l'pir est envoyée avec les gù-z brûlés pondant la période de l'explosion, dans les cylindrée de la ma- chine motrice (qui peuvent âtre, par eX6mFle ceux d'une locomo- tive) ds aorte q:.!3 il, j)h'l86 a, .l.Oï1 à 1?:":;io:n G'7ï ' a- dans 1:-- locomotive ou. dans 18 motrice s'affaotne s.vsc ce élcnge à la même pression et à la températara élevée aatil possédait à It'1, sortie ra moteur .Diesoel, at donne lisa à une détente isotharminszA Lorsque 1 atni ssion dens le cylindre .la 1 motrice est co apée, le mélange à'air et de gaz brûlés se détend -,J.L;J,)atiq:lam6nt comme dans les conditions ordinaires..
Les g-iz &'éehi.;xJiJeme:lt de la ma-= chine motrice J,insi Q!.lS ceux du. motsar Diesel sont envoyés dans un9 turbine poa; lf-;,ction1'l6!1lsnt -1:7. souffleur eui prépare l'air légèrement comprimé destiné à être aspire par le iaotsar io1.
.J---ns un moteur Diesel à quatre temps, la réalisation
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pratique du système a lieu de 1:1 manière suivante : pendant la course ascendante, le piston du 80 te:.lr Diesel comprime s,dibati- qaen.ent, à une pression supérieure à !.. pression maxima normale (par exemple 45 atmosphères) l'air qui lui est envoyé p4.r le tar- bo-souffle;zr, la pression dT.spir.tionwy.;.nt été supc--.rieure à celle atmosphérique présupposée du cycle normal.
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Vers la fin :le la phase de compression (point sort h<.:,:t) l'air comprimé s'échappe en partie du cylindre dans une conduite maintenue constamment sous pression, par exemple à 30 atmosphères,
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grâce à l'ouverture àe la soupape commandée j;zs!:
Tà ce gae la pression intérieure du cylindre et celle de la conduite se soient équilibrées. Cet wir passant par la soupape comt11andée dans la conluite-1 va travailler, par l'intermédiaire des tiroirs de dise. tribation, dans les cylindres d'âne locomotive ou d'une motrice., Dins cette conduite 1 pression est maintenue constante à envi- ro n 20 atmosphères fin.(F6viter que 1 =; de compression àa l!10t6tlr Diesel diminue en compromettant 1,--, montés du COúlD!1S"" tible.
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Lorsqu'il entrs de l'huile lourde dans le moteur 7iesela il sa produit une augmentation de pression, particulièrement si l'injection est directe, c'est-à-dire sans air comprimé de pal... Vérîsation accroissement de pression qui provoque la faite d'une certaine quantité de gaz brûlé par la soupape commandée, qui se
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mélange avec lT3-ir déjà refoulé pour aller travailler dans les cylindres de la motrice.
Il est inévitable que le gaz brûlé s'échappe en partie par
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la sou-pape commandée, c'est-à-dire qu'il se produit un ncerois,., sèment de pression a,a déblllt de la phase de combustion, da fait que l'injection directe du combustible donne difficilement lieu. à un cycle pur et simple à combustion graduelle,, une phase ini-
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tLtle ayant généralement lieu à l'explosion, suivie dans Ina- achèvement de l'injection, de 1't), phase de combustion et ensuite
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la pression s'élève légèrement pendant la première période et permet la passage dune certaine quantité de gaz brûles par la
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soupape commandée. il. l'entrée du combustible dsns le moteur Die,.
sel, la soupape commandée étant encore ouverte, la combustion se produira non saaelevant dans le cylindre, mais aussi dans la aon- ào i t o d'échappement contenant 1T?ir comprimé out reliant le moteur à combustion interne -.ux cylindres de la locomotive, avec un ranz d.Gnnnt a(3cr(à. Une dilution suffisante des produits da combustion ,avec cle l'air comprimé, produira une baisse de température sans nuira au rendement, le mélange avec de l'air étant le seul moyen susceptible d'éviter des dispersions d'énergie et l'emploi d'eau ou de vapeur pour obtenir la même résultat devant Être écarté en tous cas.
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-Etant donné la haute température des g<=z, la conduite peut être avantageusement refroidie4.
La présente invention consiste encore en ce que le moteur
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à combustion interne., en plus de l'air nécessaire pour la pro- pulsion de la motrice, fournit aussi une certaine quantité de gaz demi-bralé Qui, en complétant la combustion avec l'air en excès se trouvant dans la conduite di6oh-,pparaent, forme un mélan-, ge à haute pression et à haute température, qui va travailler dans les cylindres de la motrice.
La locomotive se compose donc de deux motears dont l'un est
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un vrai moteur à combustion avec tous les organes pour Iliijec- tion du combustible, etc.., l'autre étant un moteur muni de tous les organes de distribution semblables à ceux des motrices à va...
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peur, mais qai, au lieu de recevoir de la vapeur, reçoit an mé- lange de gaz brûlé dilué avec de l'air comprimé, à n.,ute tempéra- tare et à hauts pression,, Ce système est donc comparable à deux
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moteurs à combustion dont celui qui porte tous les organes d' in.... jaction du -combustible, etc., nts pas d'élasticité de puissance,
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est indépendant des axes de la locomotive et ne se rt a à fô arr nir le fluide moteur à 1 ' rat ro plus simple, relié -:
.a.x axes et a ai jouit on me'me temps du réglage et de l'élasticité des motrices à v^pear et dans lequel se fait la. combustion.
1.6 dessin annexé montra schématiqu-sment une ::0 rifle de ré;,lisation de l'invention.
6 est le cylindre d'un moteur à combustion ffillni du. piston 7 destine à produire l'air et le gaz -'comprimés nécessaires pour
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actionner la Lnachine motrice 11 pourvue des organes de ;istribu- tion employés sur les machines à vapeur et commandant, par axera... ple, les soupapes d'admission et d'échappement respectivement 9 et 10.
Le cylindre 6 comporte une soupape commandée 1 permettant
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le passage d'ane partie de 1' ==ir comprimé par le rqotour à la pression maxima de compression et d'une partie des gaz brûlés pendant ITexplosion dans la condaite 8 raccordée Ua cylindre mo- teur 11 (qui peut "être l'un des cylindres d'une locomotive) par le ral,tear 17; La soapape 4, qu' figure la soupape d'aspira... tion, sert in passage de l 's.ir soafflé par la ventilateur 3 dans la conduite 16, ce ventilateur éti5nt actionné por une turbine 5 fonctionnant au moyen des gaz d'échappement da moteur Diesel et de l'échappement de la locomotive provenant du tuyau 14.
La sou.-' pape commandée 1 s'ouvre vers la fin de la phase de compression
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de rnanière à permettre le passage de l'cir et des gaz brûlés du. cylindre 6 dans le tuyau. 8, et de celui-ci dns le cylindre 11 de la motrice; 2 désigne la soupape d'échappement normale du.
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rnoteur Jiegal. La conduite 8 est poarvae en oat re de 1 soupape de sûreté 13.
Pour ne pas ajouter une autre soupape au. moteur, l'on peut utiliser pour la soupape 1, la soupape (la démarrage sans modifia
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cations, avec totas les systèmes en asage pour en assurer l'rez étanchéité, avec cette différence que poar la distribution il f,ut ver-iplacer les cames de démarrage, de l'inversion de marche,
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qui reste inutilisée, par un nouveau, jeu de cames modifiées en vue de la nouvelle phase de compression.. C'est-à-dire qu'à la place des cames correspondant à l'inversion de marche l'on em- ploiera d'autres cames qui correspondront aux galets des leviers de distribution de démarrage après le démarrage du. moteur à com- bastion.
Les bouteilles 18, divisées en plusieurs groupes, peuvent être rechargées par le moteur même, toujours avec le mélange, par la soupape 1, le conduit 8 et le conduit 12; ces bouteilles ser- vent aussi au démarrage du. Diesel et à augmenter temporairement la contribution de la motrice 11.
Le fonctionnement de l'ensemble est le suivant :
L'on charge les bouteilles 18 avec de l'air à la pression que doit atteindre la conduite 8 de sorte qu'on ouvrant la sou- pape 19 la conduite 8 se remplisse aussi, à la morne pression..
La pression que doit atteindre la conduite 8 doit être égale à la pression maxima du moteur à combustion lorsqu'il a aspiré de l'air à la pression atmosphérique, de sorte que la soupape commandée 1, an s'ouvrant vers la fin de la phase de compression, si le mo- teur a aspiré de l' air à une pression supérieure à celle atmos- phérique, recevra l'air aspire en supplément, gans quoi il ne re- aevra qu'une partie des produits de la combustion au début de la phase d'explosion.
Dès que le moteur a aspiré de l'air à une pression supérieure à la pression atmosphérique, il s'établira dans la chambre de compression, au point mort haut, une pression supérieure à la normale et crest pour cette raison que, dès que s'ouvre la soupape commandée 1, cet air se précipitera dans la conduite 8 jusqu'à rétablir l'équilibre avec la pression régnant dans ladite conduite 8 Toute fluctuation de pression venant à se produire dans le tuy@u 8 sera compensée automatiquement par l'air des bouteilles 18 par l'intermédiaire [la. tube 12, de sorte que dans le tuyau 8 la pression restera toujours constante, ce qui est la condition essentielle pour le bon fonctionnement du moteur 6.
Lorsque le moteur 6 est en marche, l'on ferme la soupape
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commandée 1 de démarrage en interceptant toute autre ouverture de collège! et dans ce cas le moteur Diesel tourne à vide en aspirant de Pair à la pression atmosphérique et la conduits 8 ne reçoit rien. A ce moment au cas où il se produirait une diminution de pression dans la conduite 8 par suite du démarrage produit par les bouteilles 18, l'on remplacera le groupe épuisé au moyen de soupapes d'interception 19, de sorte Que la conduite 8 reste toa-
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jours chargée a la pro ssion voulue.
En présentant les nouvelles cernes aux galets des leviers de distribution des soupapes 1, ré- glées de façon à permettre à celles-ci de s'ouvrir vers la fin de la phase de compression, il passera par la soupape commandée
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1 une partie des gaz brûlés au début de 1 f aJplo sion et la.'conduite 8 recevra ces g.5,z., li fermant le papillon 15, la turbine 5 fonc- tionn3ra soit avec les gaz d'échappement du Diesel, soit par 1é- ahi,pfiement de la motrice (lorsque ceLla-ci est en marche) et le moteur Diesel aspirera l'air sous pression du. soafrflloar 3 et par t1i ta par la soupape commandée lx passera tout le .g¯arplRs (le cet -1,ir pendant la phase de compression, de n>ôine que les gaz br5:
", les passeront, pendant la phase dexplosion, par la conduite 8 pour @ller actionner les cylindres 11 de la motrice.
Le système ci-dessus utilise donc un mélange d'air comprimé et de gaz brûles pour actionner une motrice.
L'échappement d'une partie de gaz brûlés du moteur Diesel
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pendant la période d'explosion (lorS1.11Til d'un moteur à injection directe) donne lieu à une diminution de la puissance du. moteur Diesel, puissance que l'on récupère j!l8itE; rir les '.1.::<:'.s .'" 1 ¯oc01,.0',(i'.,6, cette diminution étant assentiells, du fait que le travail que le moteur Diesel doit effectuer pour com... primer l'air est inférieur à la puissance nOI1ú;lle ;
1.11 moteur lui,-. même., D'autre part, l'air sous pression fourni par le turbo- souffleur et aspiré par la moteur Diesel ne peut être qu'à ane
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pression légèrement supérieure à la pression atmosphériques par suite de raisons évidentes, En supposent que cette pression
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effective soit de 0.>5 atmosphère le volume G..'.ir comprimé à en- virion 40 atmosphères à la fin de la phase de compression du Diesel sera 1.,. moitié de la cylindres; or, si la moteur Diesel. ne subis- sait aucune diminution de puissance, il serait trop puissant par rapport au travail nécessaire pour comprimer ce volume, d'air à
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ladite pression.!, en d'autres teriuas, 1, puissance du.
Diesel viona- tiennent dans des conditions normales.! ne serait pas totalement absorbée par le travail de compression.
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Inversement, si 1'on'àtilisclit que les seuls gaz brûlés pendant la période d'explosion du Diesel, l'on n'utiliserait pas le travail produit, dans la phase do détente ,diabD,ti Q!l a, par le gaz resté dans la chambre de compression après Lrexplosion, à la pros--ion établie dans la conduite 8, c'est-à-dire à 35 atmosphères environ. Après l'explosion, il se produit un échappement do gaz
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brûles, da la chambre ds compression du moteur dZ':l1s la conduite 8 )10 rIft soupape 1; cet échappement abaissa la pression d'explosion jusqu'à celle de la conduite 8.
La phase w-ivciit3 de détente qdia- (t,'1,tiq!lG du. gaz br(i'16, resté dans la chambre de compression, res.... terait inutilisée si l'on nT;v.it pas à comprimer 2, environ 40 atmosphères une partie du volume d'air qui a été introduit dans le Diesel à la pression d'une demi -atmosphère effective par le
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turbo-souffleur, pendant lraspirtiol1 Ce volume d'air, de 1/2 atmosphère- en plus que la pression c1tmo sphérique.,. qui égaLe.:
la moitié de la cylindrée du Diesel et qui est évacue à environne atmosphères à la fin de la phase de compression, par la soupape 1, est comprime justement aux dépens de l'énergie restée dans les gaz :.près l'explosion qui,, autrement, ne serait pas utilisée.
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zur suite de l'échappement drane partie des gaz brûles da Diesel pendant l'explosion, c'ast-à-d.ire1 p-r suite de la pais- sauce diminuée du. woteir, l'on évite toute élévation de la tem- pérature moyenne du moteur même peuvent résulter ûu travail accru dans la phase de compression.
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Il existe donc une certaine compensation entre la puissance du. Diesel, la quantité d'air comprime et la quantité de gaz brû- lés évacués; la somme de ces deux derniers éléments produit le travail dans la motrice 11.
Les cylindres de la motrice 11 seront pourvus d'une distri- bation à piston ou à soupape, à cause de la température élevée du fluide moteur, ainsi que d'une chemise à circulation d'eau telle que celles d'un moteur à combustion interne à simple effet.
Le système décrit permet en outre d'utiliser des moteurs Diesols très rapides, vers lesquels semble s'orienter l'industrie moderne. Dans le cas d' une locomotive, ces moteurs rapides per- mettent une réduction senseible du poids. L'on sait que le simple accroissement de la vitesse du moteur entraîne une importante diminution du poids d'air aspiré, du fait que les cylindres mo- teurs ne se remplissent pas complètement à chaque @spiration, n'ayant pas le temps nécessaire à cet effet, de sorte que dans lesdits cylindres la pression de l'air introduit résulte infé- rieure à la pression atmosphérique.
Cet inconvénient est complètemont éyité du fait même Que l'air est envoyé par le turbo-souffleur, c'est-à-dire sous pres- sion, dans le moteur Di@sel pendant la phase d'aspiration, d'où le remplissage de la cylindrée est assurée même aux vitesses élevées.,
La fait d'avoir égalise la pression (!'admission des cylin- (Ires 11 avec celle de compression des cylindres 6, a amené une grande simplification dans la compression de l'air que l'on ob- tient par la simple soupape commandée 1, ainsi que divers avanta- Ses.
Par exemple, le cylindre 6, considéré comme compresseur, a un espace nuisible nul défait que l'air qui reste comprimé dans la chambre de compression sert à la phase motrice du cylindre morne. Les cylindres 11 de la motrice résultent eux-mêmes plus petits du fait qu'ils travaillent avec de l'air à haute pression et ont par suite un coefficient de rendement organique plus élevé.
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La compression de l'air ,y:nt été effectuée dnns le cylindre 6, elle peut âtre maintenae adiab2:t.tiqlle en dépit de la haute pression et de la haute température qu'il prend, correspondant d'ailleurs à celle qu'atteint ltair comburant dans le moteur à
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connbastion, à la fin de la phase de compression.
Le moteur à combustion peat avoir plus d'un cylindre 6 ; dans
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ce cas, chaque cylindre sera muni de sa soapape commandée 1 a- boatissant dans un collecteur unique 8, tandis que le turbo-, souffleur dTs.ir sera comman et relié à la conduite d'aspiration des cylindres 6.
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En réglant l'injection de l'haile lourde d moteur Diesel, il est possible de faire varier la quantité de gaz brfîlës passant pT>r la soupape 1 et p'1.r suite le régime de la. locomotive. Li vi- tasse et donc le débit àrair du tarbo-sozffleur 5-.. dépend aussi de l'échppement de la motrice 11 et per suite, à un travail plas grand de celle-ci correspond an plas grnd débit d'admission ,i'air aa aiesel de sorte que l'on ame augmentation de La dis" tribu-'Ûion J.'air comprime du Diesel à la conduite 8.
Le procédé décrit peut être p-,)liqu6 non seulement à des sot teurs Diesel neufs, EL,i S ,ussi à des machines existantes aux- quelles il suffit d'ajouter le groupe tarbo-soaffleir et les sous p'.p:3 S co [f.1a.."1.dée s, r R E S U E E
1 /- Agent moteur pour machines motrices, caractérisé en ce qu'il est constitue par un mélange d'air et de gaz brûlés.
2 /- Ce mélange est à haute température et à haute pression.
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5/ Ledit agent moteur est directement produit par un mo... teur à combustion interne.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.