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Groupe - moteur
La présente invention a pour objet un groupe moteur dans lequel on utilise la détente produite par l'explosion d'un mélange détonnant pour actionner une tur- bine à. gaz.
Ce groupe est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de distribution de com- bustible et de comburant qui est agencé de manière à évi- ter tout allumage en retour et à assurer, sans qu'il soit nécessaire de prévoir une circulation d'eau, le refroi- dissement convenable de la chambre d'explosions et de la turbine.
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A cet effet, le comburant, qui est généralement de l'air, est utilisé à l'état comprimé et est envoyé par un dispositif distributeur particulier et de manière in- termittente, dans une chambre d'explosions en relation avec la turbine; l'admission de combustible qui est constitué par un hydrocarbure, est commandée par un second distribu- teur, analogue au premier, mais agencé de manière qu'à un envoi simultané d'air et de pétrole dans la chambre d'ex- plosions succède l'injection d'une ou de plusieurs charges d'air comprimé effectuant à la fois le balayage et le re- froidissement de ladite chambre et de la turbine.
Le dessin ci-joint représente, simplement à ti- tre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'in- vention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale du groupe moteur.
La fig. 2 en est un plan.
Le système distributeur comporte un bâti 1 dans lequel tourne un arbre 2 convenablement supporté dans des paliers et animé d'un mouvement continu de rotation par un petit moteur à air comprimé qui est indiqué schématique- ment en 3 (fig. 2) et qui est alimenté par un réservoir 4 dans lequel débite un compresseur 5.
Ce compresseur fait partie d'un petit groupe comprenant un moteur à essence 6 dont l'allumage est ef- fectué par une magnéto 7.
Sur l'arbre 2 sont calées trois cames, respecti- vemeht désignées par 8. 9 et 10 dont la première commande l'admission de l'air, la seconde l'admission de l'hydro- carbure et la troisième une pompe 11 d'alimentation en
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hydrocarbure, qui est aspiré par un conduit 12 dans un ré- servoir 13; l'essence nécessaire à l'alimentation du petit groupe compresseur est contenue dans un réservoir 14 pré- férablement situé dans le prolongement des réservoirs 4 et 13.
La pompe 11 est munie d'un clapet d'aspiration et d'un clapet de refoulement sur lequel est branchée une tuyauterie 15 allant au distributeur d'hydrocarbure dont il sera parlé plus loin et sur la tige du piston de cette pompe est monté un ressort à boudin 16 destiné à ramener constamment ladite tige en contact avec la came 10, par 1'intermédiaire d'un galet monté dans une chape fixée à l'extrémité de la tige.
La came 8 commandant l'admission de l'air, com- porte un nombre déterminé de bossages 17, douze par exem- ple, également répartis sur la périphérie de la came, tan- dis que celle 9 commandant l'admission de l'hydrocarbure, comporte un nombre de bossages 18, qui, dans tous les cas, est inférieur à celui des bossages 17 et qui, dans l'exem- ple représente, est égal à quatre, disposés à 90#
Les deux cames 8 et 9 agissent sur des poin- teaux ou distributeurs identiques servant l'un pour l'air et l'autre pour l'hydrocarbure.
Chaque distributeur comporte un corps 19 dans lequel peut se déplacer verticalement un pointeau 20 nor- malement appliqué sur son siège dans la position de fer- meture par l'action d'un ressort 21 de tension réglable, agissant par l'intermédiaire d'un coulissaue 22 et d'une bille 23 sur la branche 24 d'un levier coudé articulé en 25, ladite branche 24 s'appuyant sur l'extrémité supérieu-
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re du pointeau.
L'autre branche 26 du levier coudé se termine par une chape dans laquelle tourillonne un galet 27 des- tiné à être attaqué par les bossages de la came 8 ou. 9 respectivement; on comprend, sans qu'il soit besoin d'en- trer dans de longues explications qu'à chaque fois que le galet 27 sera attaqué par un bossage 17 ou 18 le poin- teau se soulèvera sous Inaction du fluide comprimé (air ou hydrocarbure) et permettra audit fluide, de traverser le distributeur, la quantité admise de ce fluide étant déterminée par la forme des bossages 17 et 18.
Ltair et l'hydrocarbure ayant traversé leur dis- tributeur respectif se rendent par des conduits 28 et 29 munis chacun d'un clapet automatique 30 à bille, dans une chambre d'explosions qu'on appellera "exploseur" dans ce qui va suivre et qui est constituée par un corps fermé 31 en acier, ayant dans l'exemple représenté, la forme d'une sphère et brasqué, c'est-à-dire recouvert d'une garnitu- re 32 en matière réfractaire; pour augmenter la solidité l'exploseur ainsi constitué est maintenu entre deux demi- sphères 33 convenablement boulonnées l'une sur l'autre.
L'étincelle d'allumage du mélange explosif est produite entre deux pointes 34 de platine ou d'iridium et le courant à haute tension nécessaire peut être fourni par la magnéto 7.
Les gaz brusquement détendus par l'explosion quittent l'exploseur par un conduit ou une tuyère 35 dé- bouchant tangentiellement à la périphérie du carter 36 d'une turbine dont la roue comporte des augets ou des pa- lettes 37 et sur l'arbre 38 de laquelle est calée une hé- lice 39 ou autre appareil d'utilisation; l'hélice 39 a été
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de préférence figurée au dessin en raison de ce que le groupe moteur ci-dessus décrit est plus particulièrement destiné à être monté sur les avions ou les dirigeables pour remplacer les moteurs fixes ou rotatifs habituelle- ment employés.
Les gaz sont évacués de la turbine par un con- duit d'échappement indiqué en 40.
Il est a remarquer que les deux cames 8 et 9 sont calées sur l'arbre 2 de manière qu'à une admission d'hydrocarbure corresponde toujours une admission d'air pour constituer un mélange détonnant qui est envoyé dans l'exploseur 31; la température dans celui-ci est naturel- lement portée à un degré élevé et du fait qu'avant qu'une nouvelle admission de mélange détonnant se produise, il est fait deux injections d'air, cet air, déjà comprimé se dilate dans l'exploseur dont il abaisse la température et tout en produisant un balayage, continue à entraîner la turbine qu'il refroidit également.
C'est ce fractionnement de la distribution qui
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permet de ne pas plus redouter l1éehauf'fement inadmissi- ble de la turbine, qu'on ne le redoute dans les moteurs à explosions à deux temps par exemple.
Il va sans dire que l'invention n'est nullement limitée à la forme dexécution ci--dessus décrite à titre d'exemple et que l'on pourra, sans s'en écarter, modifier de toute manière convenable la forme, la disposition et le mode de montage et de commande des divers organes.
C'est ainsi, par exemple, que du fait que la turbine tourne à très grande vitesse, on peut prendre sur son arbre assez de puissance pour/entretenir la pression
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dans le réservoir d'air comprimé et pour pouvoir après l'amorçage, arrêter le moteur à essence 6, le compresseur 5 étant commandé par une transmission convenable.
De même l'allumage du mélange détonnant dans l'exploseur 31 peut être provoquée soit par une magnéto indépendante de celle 7, soit par une spirale d'iridium ou de platine continuellement portée au rouge, soit, dans le cas où la température de l'exploseur peut, sans nota- bles inconvénients, être assez élevée, par auto-allumage, soit enfin par un dispositif catalyseur.
Au lieu d'une tuyère 35, on peut évidemment en prévoir plusieurs convenablement disposées à la périphé- rie de la turbine et il sera préférable de prévoir un ti- roir sur le conduit reliant l'exploseur à la ou aux tuyè- res ; si les injections d'air prévues entre les explosions ne sont pas suffisantes, on peut prévoir sur celui-ci, pour abaisser la température de l'exploseur, des ailettes augmentant la surface de refroidissement.
En outre le réglage des quantités d'air et de mélange détonnant envoyées à l'exploseur peut être effec- tué de manière quelconque en particulier, au moyen de ro- binets (non représentés) branchés sur les conduits reliant les réservoirs aux distributeurs.
Il va sans dire également que les bossages 17 de la came 8 peuvent être de formes différentes de façon à ce que la quantité d'air comprimé injectée avec l'hydro- carbure soit différente de celles injectées entre deux explosions consécutives, le nombre de ces injections in- termédiaires pouvant être absolument quelconque.
On voit que le groupe moteur ainsi constitué ne
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comporte que des organes très simples, très robustes et à. l'abri par suite de tout dérangement; de plus ces organes sont relativement plus légers, pour des puissances égales, que les moteurs actuels fragiles et compliqués et le grou- pe objet de l'invention pourra être appliqué,, très avanta- geusement, aux avions ou aux dirigeables.
Toute possibilité d'allumage en retour est sup- primée non seulement du fait de la présence des clapets 30 mais aussi et surtout du fait que les canalisations de combustible et de comburant sont toujours remplies de fiai- de sous pression, ce qui évite la propagation des explo- sions dans ces canalisations.