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BREVET à'INVENTION " jigteur Diésel léger de grande puissance. Il o60ige8 Roger IAMEI,. priorité d'une demande de brevet déposée
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en France le 24 APftt 1942,et accordée sous le n883.:98
Par suite de l'augmentation constante du tonnage et de la vitesse des moyens de locomotion ferroviaire; maritime et aérienne il est indispensable de'réaliser des moteurs légers dont la puissance est de plus en pihus élevée.
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L'on sait que deux solutions se .L@ouve' i en présenee pour augmenter -la puissance d'un moteur':-la première consiste à augmen- ter les dimensions du cylindre pour assurer ainsi une cylindrée uni-
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taire plus forte. On est toutefois lituicé dans cette voie vu que l'màTàentation ûe l'alésage et de la course a pour effet d'aggraver considérablement les fatigues thermique et mécanique des organes en mouvement, ue qui entraîne un abaissement de la vitesse de cotation que le moteur peut soutenir, l'augmentation de puissance étant de
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ce àit beaucoup plus lente qu.\:1 1 amentation de poids. Cette J?,ce- aciére solution conduisant à une impasse, on est amené à envisager une deuxième solution qui est la multiplication du nombre ue cylin- cires travaillant sur le ihême arbre.
C'est ainsi quç,lton-a vu appa- rattre successivement au cours de ces dernières années,' des moteurs u.ont le nombre de cylindres allait de 12 jusqu'à 24, et dans cer- tailles réalisations récentes jusque 42 cylindres.
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L'invention eaisâc.t l'objet de ce', brevet présente des avantages considérables sui- les réalisations actuelles, car elle permet, d'étaolir, si on le uesire, plusieurs centaines de cyliuur as sur un même arbre et (le réaliser ainsi des.moiieurs de très grande puissan-
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ce eL d'une extrême légëreué, en raison uu lait qu'il peuvent conser- ver les dimensions ue cyliurées mouérée's et bénencier a-uisi de la. rapidité ue regime qui écait jusqu'< présent l'apanage de ilpteurs beaucoup moins puissants que ceux qu'il est maintenant possible de réaliser.
Le moteur Diesel léger décrit ci-après et qui constitue la
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'solution du problème précédemment énonce, se caraccërise principale- ment par la comoinaison, en un mêli16 ensemble, de plusieurs rangées de cylindres disposés parallèlement entre eux dans cnaque rangée, ces
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rangées étant alors disposées suivant les cÔés d'un polygone régulier à nombre pair de côtés (Hexagone, octogone, décagone, -etc..), les dif- iérentes pièces en mouvement s'équiliorant mutuellement pour que l'en- semble n'engendre, hors l'effort moteur, aucune réaction extérieure au système.
D'après l'invention, les groupes de cylindres sont donc dis- posés suivant les cotés d'un polygone de 2n côtés, chaque groupe
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étant formé d'un nombre n de cvllllares à pistons opposés comportant deux vileorequins lOl'tJk'1.l1t un ensemble ioncmonnant suivant le cycle corum à deux temps à deux couronnes de lumières découvertes à lond de course par les pistons respectifs et servant l'un à l'admission, l'autre a 1 échappement, Les vileurequins se trouveront donc former les arènes du polygone.
L'invention est également caractérisée par le rait. que les
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rangées de cylinares sont fixées sur un bal unique à oranches multi- ples disposées en étoile et constituant avec les cylindres, un ensem'- ' le rigide triangulaire, leuit bâti supportant les paliers des vile-
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brequins qui transmettant leurs déplaceoents par tous moyens cinéma- tiques appropriés à un arbre principal disposé au centre du groupe moteur suivant un axe de symetrle comiaun a toutes les rangées de cy- lindres.
Le bâti va se trouver formé par une série de caissons en
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tôle soudée uonstitués par des étoiles à auan de oranches que d'are-' tes au polygone et dont les extrémités serviront de supports aux paliers des vilebrequins.
Chaque groupe de cylindres iormera un élément triangulaire dont la case sera constituée par le groupe et les deux cotés isocèles par les oras de l'étoile. jans une réalisation donnée ci(apres, à titre d'exemple non
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limitatif, d'un groupe moteur de type nexaganal, les rangées de cy- lindres sont disposées suivant les six cotés d'un hexagone régulier, les vileorequins étant disposés suivant les arêtes de l'hexagone, tandis que l'arbre principal est placé au centre.
Le groupe moteur précédemment défini dans ses lignes principales et suivant diverses for-
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mes préférées de réalisation, se carastérise également par les points suivants appliqués séparément ou en toutes colaôlnn,isons :
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La figure 6 donne un exemple de la disposition pouvait être
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adoptée pour l'alimentation en coraaustiole des diverses rangées ae cylindres.
La ligure 7 est une vue schématique de l'alimentation en air aes divers cylindres d'une rangée ; La figure 8 est'une'vue schématique de la façon dont les groupes moteurs élémentaires sont attelés sur l'arbre central.
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Diaprés ces dessins, 1 représente les olocs cylindres les vilebrequins et 4 l'arbre principal. Les vilebrequins sont reliés à
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l'arbre principal par l'intermédiaire de moyens sinématiques appropriés de préférence par des jeux à.*e4re4ages à denture droite, contenus dans un boîtier 3 qui peut être disposé soit à une des extrémités, soit au centre du groupe moteur.
On utilise de préférence dans tous les cas un oâti de forme convenable b qui est réalisé par tous moyens et matériaux appropriés Il parait avantageux d'établir ces boîtiers avec des tôles et des pro- fils d'acier formant une série de caissons assemblés par soudure. pour permettre une bonne compréhension de l'invention, on se reportera plus spécialement à' la réalisation détaillée et illustrée par les fi- gures 4, b et 6.
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Le bâtit a-.ecte une forme a1útoile à d branches comme le wontre la figure 1 aont les extrémités supportent les paliers ri des vilebrequins 2 sur lesquels viennent's'atteler les bielles 1 des deux jeux de pistons 8 des cylindres de deux rangées voisines. Chaque surie ae cylindres constitue avec les deux branches voisines du bâti un trian- gle, et la juxtaposition de ces :Six triangles donne à l'ensemble du groupe moteur ainsi constitué une résistance et une rigidité très su- périeures à celles que l'on obtient par les procédés ordinaires.
Dans
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chaque cylindre'; 1 se déplacent en sens inverses deux pistons 8 de 1L1a- nière à former, grâce à des lumières 9 dacLission et lU d'éahappement ménagées vers les extrémités dans les parois de cha que cylindre, un élément moteur fonctionnant sivant le cycle à deux temps a simple effet.'
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Les lumières 9 et 10 de ciiaqu cylindre qui commniqueni respec- tivement avec un collecteur 11 d'admission et un collecteur 12 d'échappement sont découvertes au moment voulu par les pistons 8
Les trois vilebrequins 2a sont attelés aux pistons côtés admission et les vilebrequins e sont attelés aux pistons côté échappement' Ces six vilebrequins portent chacun un pignon denté 14 de même diamé-
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tre pour les six permettant de relier les vileôvequins 2
z, une grande roue dentée 1 (figure ù) formant démultiplicateur et calée sur un ar- bre principal 4 placé au milieu du corps central du bâti en étoile.
La liaison entre les pilons 14 des vilebrequins 2 et la roue la
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de l'arbre'central s'eiéectue de la fac,,On suivante :
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Les pignons lui- des viieorequins d'admission 2a engrènent par l'intermédiaire d'un seul pignon 16 de même diamètre que le leur avec la roua 15.
Les pignons 14 des vilebrequins d'échappement 2e tourneront en sens contraire des vilebrequins d'admission 2a, afin d'assurer un é-
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quilibre pa-riait des efforts naissants dans les masses en mouvement, tant alternatiis que circulaires, le aouveiaent étant transmis par les deux pignons 17 et 18.
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Les réactions dues à l'existence des pressions de oomoustion se trouvent de même équilibrées, car les vileorequms et les arbres à cames de commande des pompes d'injection doivent être calés de telle manière que les trois rangées de cylindres disposées en position à
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120 aient leurs éléments qui travaillent siillU tanJment. Lorsqu'un eïiort prendra naissance dans un cylinare de la rangée verticale de gauche, par exemple, uni force semblable se développera dans les deux
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cylindres, correspondant de droite.
Ces trois cylindres q'équilibrent mutuellement, or aura donc ainsi douze triples comoustions par tour de vilebrequin' dans le cas du moteur à six rangées de six cylindres
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soit à un eiiort maximum tous les ;30 ae chaque vileorequin. Comme les passages aux points morts des vileorequins d'admission sont retardès de 15 par rapport à ceux d'échappement, il en résulte qu'un dou-
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Dle maximum iie couple fe fera sentir tous les lb*. La variation du couple moteur sera donc extrêmement rainle, ces deux résultats de l'équiliorage récipl oque aes réactions aues au développement des pressions de combustion et de 1"ontention d'un couple â, peu près constant assurent au couple moteur une douceur et une r CG\llar1 Ge ae fonctionnement tres supérieures à ce que donne les noceurs actuels.
Un a d'ailleurs sys-céma-ulquemen6 l'ècnerCl1é dans ce type de grou- pe-moteur tout ce qui pouvait améliorer cette régularité de fonction- nement, ainsi qu'on va le voir ci-après.
L'alimentation en combustible de chaque cylindre peut être assu- rée par une pompe 19 (figure 6) fournissant le combustible à deux injecteurs 20. De cette totalité du combustible qui lui est nécessaire, même en cas d'obstruction d'un injecteur. Les pompes 19 sont disposées suivant six rangée et sont actionnées par les trois arbres à cames 21 disposés dans le
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oâti en étoile. Ces ardres à cames sont calés sur les pignons intermédiaires reliant les vilebrequins u' adli11Ssion à la oi"ande roue.
Trois arbres peuvent ainsi suÏ1Üe pour actionner les trente-six pompes au ,;rou}Je-ll eur a six rangées de six cylindres pris à titre a'e:ce:,lple, De par cet-te ai position, il, en rGsule.9.t}e cliaque cylindre possède sa pompe individuelle disposée s. sa proximité.
Les tuyautages reliait les pompes aux injecteurs sont ainsi très
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réduits et ae plus ils sont semola-cles pour tous les cylindres ce qui égalise les pertes ae charge e): porie aiiisi au maximum la régularité d'alimentation aans le uut d'atteinore la grande rég laii ié ue donc-
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tionnement, signalée plus haut-
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Li air de balayage est iourni par uI1 j eu ne (jompresseurs placés sur les côtés du groupe moteur e-c actionnes par les arures de vile-
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brequins au moyen de liaisons cinématiques appropriées. Ces compres-
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seurs peuvent µi.re, soit volumétriques soiu oeH.rl.LUbeSt la prësen- . ce des extrémités d'arbre ie vileurequln donnant iouixs lacilités pour les actionner, soit directement, soit par un train à'engrena- ges tmitiplicateurs.
Oes compresseurs débitent a cnaque exirémj.té du corps milieu, s un collecteur 22 qui se divise en deux branches 23 iiPure 7/, cnaque ura!lche aliuencant leLu.JJU.86'es 24 ae deux rangées 8e cyLin- ures. 'chaque rangée de cylinuies ayant cieux tuyautages a t arrivée diail' 34, -ltun à l'extérieur et loutre à l'intérieur du bloc, il en résulte une réclame parfaite .de la répa,- .'IOn ue l'air dans l'ens6L!LDle des cylindres. Le cylindre le plus éloigné de l'entrée pour l'un des tuyautâmes esc en eifet le plus r'(--"pprocllé pour le tuan'eage opposé, Les pertes ue cnaJ:'g se trouvent ajonc coupensées et 1.8 taux de remplissage est agjusibleNent constant poux l eil8l!ll.lle. des cylinaros.
()e'C'l.e cOtlS 6 2,u3 8 dans 1 t a21 CABn a 4108 en air vicnb s'ajou- ter, cu<aùe 8¯Ii;;1t: c ,ruuuit, là consi;aÜv8 u.ans s 1 t aLi<ùon ia< ion en com- nusll guui apurer au tjoteur la plus pa,r1a,J.'Ge .L'e6ula'lte de Nar- ùue. ue qui a étà dit ï-ûussupouy la an hexagone saptili- que é6-aletaeii*G.L ues [0.0 Leurs duiiù les ,c'al.1b'ées de yliuares seraient disposées suivant les c8 oés alun polygone, le bâti ueii-ural aj'a.!li; la
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forme d'une étoile au nombre de urancnes nécessaires.
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il sufi'ira que le polygone ainsi .L'orme ait un nomure pair de cotés pour, qu ellllBe un numure duiuié de vileorequins d'admission, on puisse intercaler un nùU10re égal de vileorequins d'échappement.
On
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pourrait constituer des moteurs à rangées de cylindres disposées en
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hexagone, en oc coro:2e, , en décagone, etc.,, en ofitiendra ainsi des uoteurs de plusieurs milliers Qe ciievaux, .pa:r:J:aÜew.ejlt équiliDrés avec'des cylindrées unitaires r cauites aI1.l1 de se placer aans les
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meilleures conditions de latigue thermique et de rendement mécanique.
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. sil raison du fait que l'arbre principal se trouve exactement disposé suivant l'axe ae symétrie du moteur, et que cette région centrale du bâti est COJJ1+teü1el?-.. dégagée de bous autres organes, il est posslole, avec la dispositif cojistruccive décrite ci-dessus de constituer des moteurs extra-légers et ae tres grande puissance,
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en alignant plusieurs des groupes-moteurs décrits ci-dessus sur le
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même arbre principal. La flîrure 8 donne un exemple de cette disposai- tion. Dans cet exemple, quatre groupes-moteurs du lype décrit ci-des- sus sont reliés ensemoie par les extrémités de leur bâti d. Au cen- tre ne ce bâti passe l'arbre principal 4, soutenu 0 guidé par les paliers 36.
Les vileorequins 2 actionnent chacun par l'ÎôÉl19É iÀÎiµe au pignon 14, la roue dentée 1a qui peut, soit tourner folle sur 1arüre principal, soit lui être accouplée par l'intermédiaire d'em- brayages 35 qui peuvent être mécaniques, hydrauliques ou magnétiques.
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On oDtieni ai-,.si un ,]OU¯;8 ulO;eU1' de re3 naute, puissance dont tout ou partie des groupes élomeniaires Peut t,ca1:aÜler siD1Ultia.nénent ou alternativement.
Cnaque rno ceur compose comme ci-dessus forme aonc un anneau libre dans son milieu, disposé sur un arbre central qui peut recevoir autant de groupes-moteurs qu'il peut être nécessaire pour obtenir la puissance totale désirée. ,
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Pour réduire le poids au illiriiriuln, on peut constituer un ensemble de deux groupes de moteurs de part et d'autre d'un réducteur commun placé aans un carter central.
Un peut également placer dans un carter central commun deux réducteurs indépendants, un pour chaque groupe moteur, avec un dispositif mécanique hydraulique ou magnétique permettant d'enrayer ou débrayer
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suivant les n6ces.,,ités du moment l'un ou l'autre ou les deux groupes- moteurs sur l'arbre central.
Il est également loisiole de prévoir sur un arbre central une série d'éléments comme ci-dessu's permettant de monter en série
4, o ou, 8 N moteurs suivant cette disposition.
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velà aurait C01;lLle a.V811tagesde n'avoir à mettre en marche par les¯moyens usuels qu'un seul groupe les autres étant mis en marche par embrayage successif et de pouvoir grouper en série 4 N moteurs à
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régime rapide sur un arbre comaun tournant à bas r6,,,ime..ue plus, on pourra utiliser suivant les besoins la totalicé de Ïa puissance prévue ou réduire cette puissance suivant les besoins, en stoppant successi-
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vement le nombre de groupes-moteurs désirée et retire sa co.isommation en conséquence.
En cas d'avarie survenant a l'un des eotipes moteurs, l'on aura 1% faculté d'arrêter un groupe sans l'iiTobilisation aes autres, et procéder à sa réparation ou au chanetiienb des organes avariés saüs imnooiliser le reste de la puissance disponiole.
L'on pourra également monter sur le même arbre central à régime lent 'un ou plusieurs groupes moteurs à sensée rotation inverse des autres pour permettre les manoeuvres de navigation en défrayant les moteurs tournant dans un sens et emorayant le ou les moteurs tournant en sens inverse.
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lJ1n fin , l'invention permet la construction (le groupes-moteurs de - grande puissance légers et de prix de construction réduit, puisqueconstitués par une quantité d'éléments simples et légers, normalisés rigoureusement par construction en série à des conditions particulièrement économiques par leur simplicité d'accès, montage et démontage faciles et d'encombrement particulièrement réduit, pouvant être utilisés tant par l'aviation de transport, que pour la navigation maritime et la traction ferroviaire.
Il est évident que les formes de réalisations décrites et repré-. sentées nE! sont données ici qu'à titre indicatif et non limitatif.
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Toutes modifications ou variantes qui ne changent rien aux caracté- ristigues principales exposées plus haut ni au but poursuivi, restent comprises dans, le cadre de la présente invention.
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R ù S Ù E d Licteur Diesel léger de grande'puissance caractérisé en ce que les groupes de cylindres sont nisposés suivant les côtés d'un p&ygone ase 8n cotés, ç!1a.que groupe étant icrmé d'un noiùore n de cylil1es<.à pis- tons opposes comportant: deux vilebrequins formant un ensemble fonction- nant suivant le cycle à aeux 1ierllps à deux couronnes de lumières décoli- vertes à fond de course par les pistons respectifs et servant, l'un à
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l'aaNission, l'autre à l'échappement, les vilebrequins se trouvant donc former les arêtes du polygone. Par cette disposition, le nomore
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total des vilebrequins est égal à celui des groupes ae cylinuies.
Les rangées ae cylindres sont fixées sur. un oâ'Gi unique à branches multiples disposées en étoile et constituant avec les cylindres, un ensemble rigide triangulaire, ledit bâti supportant les paliers des
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vilebrequins qui GseGGent,leurS,déplauemnts par tous moyens cinématiques appropries à un arbre principal disposé au centre ou groupe moteur sa%an un axe de symétrie oom1.JJU..n boutes les rangées de cy- lindres,
Le bâti général est établi de préférence ae manière à présenter des bras résistants, orientés suivant les diagonales du polygone ré- ulier utilisé pour la disposition aes rangées de cylinures..
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Les vilebrequins placés aux extrémités des 0ral1ne du pâii sont al1iernatlvemerl1i attelés, les uns aux pistons du c8 cé admission, les autres aux pistons du coté échappement, les vilebrequins-côté admis- sion tournant en sens inverse des vileorequins ooué éona9peueni.
Les cylinares de chaque rangée peuvent; recevoir l'air de balayage et a.1alilùenta't,ioJle par deux conduites disposées de part e' diantre de C11aque rangée et alimentées en sens inverses de manière a lo,;ipBnsuo les pertes de cnarge et à uumserver un remplissage uniforme poux- les différents cylindres de chaque rangée.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.