BE334251A - - Google Patents

Description

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  "Mouteur-turbineà explosion du type dit à réaction "      
La présente invention a pour objet la réalisation d'une turbine à explosion du type dit à piston rotatif utilisant ex- clusivement comme dans le moteur à   cylindrepiston,   l'énergie de détente d'un gaz, dont la compression et l'explosion ont été préalablement réalisées dans une chambre séparée. A cette fin la turbine se caractérise essentiellement par un rotor massif présentant deux parois pleines auto-obturatrices et deux cavités circulaires ou chambres de détente, disposées de part et d'autre du plan médian et symétriquement par rap- port à l'axe.

   Celles-ci débouchent tour   autour   l'orifice d'accès des chambres d'explosion présentant à l'effort de dé- tente des gaz une surface courbe tangente à un plan diamétrale 

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 le volume de détente étant d'ailleurs limité par un volet d'obturation fixe, dont le mouvement d'oscillation radiale est   commandé   par le rotor. La composante tangentielle de la poussée de détente des,gaz sur la surface courbe active crée le couple d'entraînement circulaire,du rotor. 



   La description détaillée ci-après est faite en référence au dessin schématique annexé, lequel représente une coupe normale à l'axe de la turbine ainsi   que de   la chambre d'ex- plosion et du mécanisme d'obturation de la chambre de détente, i 
Les chambres d'explosions -10- au nombre de deux par      turbine seront alimentées par un compresseur-aspirateur de type quelconque, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un distributeur-obturateur. 



   La cavité circulaire ou chambre de détente A, B,C,D du rotor est limitée par une surface cylindrique B C, se raccor- dant à la paroi cylindrique extérieure: à l'avant par une rampe incurvée (A B) ou "surface active" ; à l'arrière par une surface courbe C D présentant une ligne d'inflexion en E. 



   Pendant que la paroi pleine du rotor obture l'orifice de détente des gaz 1, la chambre d'explosion 10 est chargée par le compresseur. La compression sera terminée et l'étincelle mise au mélange détonant avec'une avance suffisante pour que l'onde explosive ait été 'transmise à toute la masse au moment où la surface active ( A B) débouche l'orifice de détente 1. 



   En passant le point F,,cette rampe a libéré le volet d'obturation 2 qui tournant autour de l'axe 3 glisse le long de la courbe (A B) et vient obturer la chambre de détente, em- pêchant ainsi les gaz de' se détendre en arrière. Le mouvement forcéde ce volet aux grandes vitesses angulaires du rotor est obtenu de la façon suivante: ,Un levier à roulette 4 mobile   aatour   du même axe 3 est   commandé   par une carne 5. Il transmet ce mouvement forcé au volet obturateur par l'intermédiaire d'un ressort 6. Ce ressort sera très dur, de façon à pouvoir 

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 après compression de quelques millimètres imprimer au volet une accélération initiale suffisante pour suivre l'origine de la courbe A B.

   La came et le tenon continuent d'ailleurs à commander la descente, durant laquelle le ressort comprimé agira comme un organe de liaison rigide. Cette action direc-       te de la came et du tenon s'arrêteront avant la fin de la course descendante du volet, l'achèvement de cette course étant obtenu, par la force vive d'inertie et la détente complète du ressort 6. 



     Il   ressort de ces considérations que, la vitesse   angulai-   re de la came étant la même que celle du rotor, l'angle au centre 01, interceptant l'arc de la courbe A B sera le même que. l'angle 02 interceptant l'are (H K) du bossage de la came. La courbe H K de la came agira toutefois avec une lé-      gère avance sur la courbe A B du rotor afin d'obtenir la compression préalable du ressort 6, et l'arrêt de l'action directe du levier 4 avant la fin de la descente du volet, com- me dit plus haut. Ce dispositif de commande forcée mais sou- ple évite l'action brutale d'une commande rigide, ainsi que le choc da volet sur la surface cylindrique (B C).

   La poussée à fin de course du.volet sera suffisante pour maintenir un bon contact sans   engendrer   des frottements durs avec échauffe- ment et usure excessifs. 



   Le volbt sera le plus léger possible et pourra porter un talon rapporté 7 en acier spécial résistant mieux à l'usure et l'échauffement. 



   La paroi du volet sera cylindrique; la pression des gaz aura ainsi sa résultante dirigée vers le centre de l'axe de rotation et sera annulée par la rigidité de celui-ci. Seule la surface active A B 'entraînera le rotor, sous la poussée de détente des gaz. La surface active étant constante, de même que le bras de levier, le maximum d'effort utile sera à tout moment transmis à l'arbre. I1 en résultera un couple 

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 moteur plus puissant, plus régulier, l'effort de pousséesur l'arbre engendré par la surface cylindrique B C sera également très régulier évitant ainsi les vibrations si néfastes consta- tées dans les moteurs actuels. 



   Le rayon du rotor, ainsi que la largeur de la chambre de détente seront calculés de façon à assurer aux gaz une détente rapide et avancée. A la fin de la détente la courbe C D sou-   levé   le volet et le place dans la position relevée; la came 5 sera réglée avec une légère avance de libération du levier 4 de façon à n'entraîner aucune compression du ressort 6 pen- dant le mouvement ascendant du volet. 



   Le mouvement du compresseur sera en avance sur celui de la turbine. De cette façon D'introduction des gaz frais sous pression s'opère à la fin de la détente, un peu avant que la paroi pleine du rotor n'obture l'orifice de détente et alors qu'une majeure partie des gaz brûlés et détendus aura déjà été      évacuée par le tuyau d'échappement 8. Nous obtenons ainsi un balayage très efficace des gaz brûlés dans la chambre d'explo- sion. 



   Le refroidissement des chambres   d'explosionsainsi   que des stators de la turbine et éventuellement du compresseur, peut être obtenu par enveloppe d'eau. Le rotor   peut:être   refroidi par injection d'air frais sous pression par la tuyère 9. Cet' air entraînera de fines goutelettes d'huile provenant d'un gicleur disposé dans la tuyère. Cette huile projetée contre la paroi cylindrique de la chambre de détente lubrifiera effica- cement le frottement du talon du volet d'obturation 2. L'air injecté sortira par le creux du volet, dont   .il:,   refroidira en même temps la paroi. 



   Les mêmes dispositifs se retrouvant sur l'autre face de la turbine et symétriquement, les mêmes phénomènes s'y passe- ront, mais décalés d'un demi-tour. Nous obtenons ainsi deux explosions par tour, soit l'équivalent de 4 cylindres à 4 temps par élément de turbine.

Claims (1)

1. RESUME.

   @ La présente invention a pour objet la réalisation d'une turbine à explosion du type dit à piston rotatif, utilisant comme le moteur à cylindre-piston, uniquement l'énergie de détente d'un gaz, dont la compression et l'explosion ont été préalablement réalisées dans une chambre séparée. A ces fins la turbine se caractérise essentiellement par un rotor massif présentant deux parois pleines auto-obturatrices des chambres d'explosion, et deux cavi,tés circulaires ou chambres de déten- te disposées de part,et d'autre du plan médian, symétriquement par.rapport à l'axe. Celles-ci débouchent tour à tour l'ori- fice d'accès des chambres d'explosion, présentant à l'effort de détente des gaz une surface courbe tangente à un plan diamétral, le volume de détente des gaz étant limité par un volet fixe.

   La composante tangentielle de la poussée de dé- tente sur la surface courbe active crée le couple d'entraîne- ment circulaire du rotor.

   Le mouvement d'oscillation radiale du volet est obtenu par l'intermédiaire d'une came actionnant un levier à roulette solidaire du volet par l'intermédiaire du ressort dur. Cette commande forcée mais souple, légèrement en avance sur l'action des rampes du rotor, permettra au volet de suivre sans choc brutal ni usure excessive ,les vitesses angulaires élevées de la turbine. Le refroidissement du rotor sera obtenu par in- jection d'air frais sous pression, air chargé' d'huile pulvé- risée destinée à lubrifier le frottement du volet sur la paroi cylindrique de la chambre de détente.