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Christian Wilhelm Paul HEYLANDT -------------------------------- Procédé de fonctionnement de moteurs à combustion interne.
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La présente invention se rapporte à un mode de fonctionnement de moteurs à combustion interne à deux ou un plus grand nombre d'étages.
Dans le fonotionnement de véhicules, mais aussi de machines d'extraction, de transporteurs et d'autres appareils, il est nécessaire de disposer d'un fort pouvoir de démarrage, otest à dire d'une puissance élevée, à partir de l'état de repos. Des moteurs à combustion interne ne peuvent pas satisfaire à cette condition. Il est par suite nécessaire de prévoir des mécanismes de transmission à roues dentées ou à liquide.
Conformément à la présente invention, on écarte cet inconvénient par le fait que, dans des moteurs à combustion à plusieurs étages, le premier étge, dans lequel a lieu la combustion explosive, ne sert pas principalement à la commande du véhicule, mais à la production d'air comprimé.
L'air comprimé produit est en partie admis comme air d'ad-
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mission, pendant la compression du mélange de combustible et d'air, dans le cylindre, qui joue le rôle de la première ohambre de travail. L'air restant est mélangé aux gaz de combustion à la fin de la course motrice ou dans la course d'échappement, encore dans le cylindre de combustion ou dans la conduite de raccordement de celui-ci à la deuxième chambre de travail. Le gaz de combustion, sortant du cylindre de combustion aveo une surpression, et l'air comprimé sont détendus, en fournissant du travail, dans le cylindre qui joue le rôle de la deuxième chambre de travail. Le travail ainsi obtenu est utilisé principalement pour la commande du véhicule ou autre appareil oorrespondant.
On peut, au moyen de la chaleur à enlever au cylindre de combustion, produire de la vapeur, qui est détendue, en mélange avec les gaz de combustion .et l'air comprimé ou séparément de oeux-oi, dans un oylindre particulier. Meis on peut également, au moyen de la ohaleur obtenue dans la deuxième ohambre de travail, encore produire de la vapeur, qu'on peut utiliser de la même manière que celle décrite ci-dessus. On fait fonctionner ces cylindres de la machine de commande du véhicule de la même manière qu'une machine à vapeur normale. Il se produit par suite toujours, après la course de travail, la course d'échappement, et la puissance est réglable au moyen de l'admission. Il est par suite également possible de freiner au moyen de l'admission et d'inverser direotement le sens de rotation, et par suite le sens de marche.
Comme les pistons des cylindres de combustion ne sont pas accouplés directement méoaniquement avec le véhicule et sont par suite indépendants du travail à dépenser pour le mouvement du véhicule, l'étage de combustion peut être mis en marche sans charge, - le clapet de refoulement du compresseur étant ouvert, ce qui
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peut avoir lieu par un dispositif approprié à partir du siège du conducteur, - et atteint en un temps très court sa pleine vitesse de rotation, de sorte que toute la production d'air comprimé est disponible.
On peut par suite, pour la mise en marche du véhicule ou de l'appareil à commander par les cylindres de l'étage de détente, donner à ceux-ci une admission de 100%, de sorte que le travail d'une course devient approximativement 5 fois aussi grand que pour la pleine vitesse et une admission d'environ 18%, ce qui équivaut à un multiple du pouvoir de démarrage relativement à un moteur à combustion.
Etant donné que, comme déjà décrit, le fonctionnement de cet étage de la maohine de détente correspond à celui d'une machine à vapeur, le démarrage du véhicule, après que l'étage du moteur à combustion interne a été mis en marche, a lieu par la commande de l'admission, de préférence au moyen d'une pédale, exactement comme dans un véhicule automobile par la commande de l'admission de gaz, toutefois avec la différenoe qu'il n'est pas nécessaire d'actionner un acoouplement à débrayage et qu'il ne se produit pas de mise en action de mécanismes de transmission.
La pédale, qui règle l'admission dans l'étage de la machine de détente, peut être reliée en même temps au levier de commande des gaz de l'étage du moteur à combustion, de sorte que la commande de l'admission d'air comprimé est en même temps liée à la commande de l'admission des gaz, et qu'ainsi la production d'air comprimé est accrue en même temps de fa- çon correspondant à la consommation.
Comme en outre l'admission d'air comprimé doit être réduite lors d'un accrois- sement du nombre de tours de l'étage de la machine de détente, c'est à dire pour une vitesse croissante du véhicule, il est de préférence prévu à cet effet un organe régulateur, dépendant de la vitesse du véhicule, de sorte
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que même lorsque la pédale est abaissée à fond de façon continue, il ne se produit que l'admission d'air comprimé correspondant à la vitesse du véhicule, tandis que lorsqu'on lâche la pédale, l'admission diminue et par suite aussi la vitesse du véhicule.
Lors d'une production d'air comprimé dépassant les besoins, cette production peut encore être influencée par le fait que, à partir d'une pression désirée de l'air comprimé, sous la dépendance de cette pression, l'aspiration du compresseur est automatiquement étranglée. En outre, lorsque l'étage de la machine de détente ne reçoit pas d'admission, c'est à dire à l'état de repos du véhicule ou dans une descente, l'échappement de l'étage du moteur à combustion doit pouvoir avoir lieu à l'air libre, le compresseur marchant à vide, et c'est seulement lorsqu'on produit l'admission, après que le véhicule a atteint une certaine vitesse, que l'échappement de l'étage du moteur à combustion doit avoir lieu automatiquement dans le cylindre de la machine de détente.
Si l'on dispose la première chambre de travail en tandem, en travaillant suivant le cycle à deux temps ou encore suivant le cycle à quatre temps à simple effet, on peut, en supprimant le mécanisme à manivelle, actionner, comme dans les pompes d'alimentation de vapeur, directement, au moyen d'une tige de piston, le piston du compresseur.
Il est également possible, en utilisant un piston différentiel de section transversale en H ou en croix, d'employer le travail des gaz de combustion direotement par l'intermédiaire du piston pour la compression d'air.
Dans ce cas, la mise en marche de l'étage du moteur à combustion pourrait avoir lieu par détente d'air accumulé dans les chambres de compression montées de façon
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appropriée.
Il est décrit ci-après, à titre d'exemple, l'une des formes de réalisation possibles, qui est représentée seulement de façon schématique sur le dessin ci-joint.
A désigne l'étage du moteur à combustion, B le compresseur actionné par oelui-ai et C l'étage; de détente.
Pendant le fonotionnement normal, de l'air, qui a été aspiré en passant par le clapet d'aspiration a du oompresseur B, passe, par le côté de refoulement d, dans le collecteur d'admission e de l'étage du moteur à combustion interne A, dans lequel le combustible néoessaire est introduit par le dispositif distributeur de combustible b.
L'alimentation de combustible peut également avoir lieu dans le cylindre de l'étage du moteur à combustion interne.
Une autre partie de l'air comprimé s'écoule par la conduite L jusqu'au collecteur d'admission E de l'étage de détente et se mélange aux gaz de combustion, sortant en a 'du moteur à combustion avec une surpression; après détente, le mélange sort en D. Le travail fourni peut, au moyen de l'accouplement K, être transmis à l'appareil qu'on désire entraîner.
Au moyen de la pédale F et sous la dépendanoe simultanée du régulateur R, dont la position est déterminée par le nombre de tours de l'étage de la machine de détente, on règle l'admission de telle manière que, d'une part, lorsque le véhicule est à l'arrêt, il peut être assuré une admission à 100% au moyen de la pédale F tandis que, pour la pleine vitesse, malgré l'abaissement complet de la pédale, le régulateur R limite.l'admission à 18% environ, et que, lorsqu'on lâche la pédale F, pour la pleine vitesse, l'admission est maintenue à 0%, de sorte que le véhicule ralentit. S désigne un levier de démarrage, qui met simultanément en action le dispositif démarreur, met le compresseur sur la marche à vide et
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l'échappement de l'étage du moteur à combustion à l'air libre.