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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION la Société dite : N.V. PHILIPS' GLOEILAMPENFABRIEKEN Moteur à gaz chaud muni d'un dispositif de réglage de la puissance indiquée. Demande de brevet hollandais en sa faveur du 24 Octobre 1943.
L'invention concerne un moteur à gaz chaud muni d'un dispositif de réglage de la puissance indiquée. Par moteur à gaz chaud, on entend une machine thermo-dynamique dans laquelle un cycle thermo-dynamioue est décrit par une certaine quantité de gaz enfermée dans une enceinte à volume variable qui renferme ou communique avec une source chaude, éventuellement un récupérateur, ainsi au'avec une source froide qui se trouve dans une seconde enceinte à volume variable ou en communication avec celle-ci.
L'enceinte communiquant avec la source chaude est nommée "chambre chaude", tandis que l'enceinte communiquant avec la source froide est nommée "chambre froide". On peut éventuellement supprimer la source froide aux parties réfrigérantes du moteur et la remplacer par une communication périodique avec l'air extérieur. Dans ce cas, une certaine quantité d'air est aspirée à chaque cycle. De tels moteurs sont nommés "moteurs à cycle ouvert". Les variations du volume de la chambre chaude sont décalées par rapport à celles du volume de la chambre froide de manière aue le gaz soit successivement chauffé, détendu, refroidi et comprimé.
Pour régler la puissance d'un tel moteur à gaz chaud, diverses solutions ont été proposées. Elles peuvent être réparties en deux groupes. Toutes provoquent une modification de l'aire du diagramme de l'iadicateur. Les réglages de la première espèce provoquent une modification de la dite aire par une variation de la quantité de gaz participant au cycle, en d'autres termes par une variation du niveau de pression du cycle.
Les réglages de la seconde espèce sont effectués en conservant le niveau de pression, mais en modifiant le rapport de compression, c'est-à-dire le rapport de la pression maximum à la pression minimum du cycle. La demanderesse a déjà proposé pour effectuer ce réglage de mettre le.'contenu du cylindre du moteur en communication avec une enceinte séparée de grandeur variable ou avec plusieurs enceintes de volume différent. Du point de vue constructif, ce réglage est cependant assez difficile à réaliser, particulièrement lorsqu-on impose une variation très uniforme de la puissance.
La Demanderesse a déjà proposé aussi de réaliser un réglage de cette espèce, en faisant communiquer le cylindre du moteur avec une enceinte indépendante par une conduite à résistance de charge réglable.
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Suivant la présente invention, le gaz du moteur est forcé de traverser à chaque cycle une conduite à pertes de charge variables. L'augmentation de cette perte de charge diminue le débit du gaz, de sorte qu'une plus petite partie du gaz renfermé dans le cylindre participe au cycle. Ceci modifie les positions des manivelles correspondant à la pression maximum et à la pression minimum du cycle. Il en r6sulte une variation du rapport de la pression maximum à la pression minimum et partant une diminution de la puissance indiquée. La diminution de la perte de charge provoque un effet contre ire.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exem- ple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de la dite invention.
Les figs. 1 et 2 représentent un moteur à gaz chaud, à un seul cycle, muni d'un réglage conforme à l'invention.
La fig. 3 montre un moteur à gaz chaud à plusieurs cycles, muni d'un dispositif de réglage analogues.
Sur les figs. 1 et 2, le cylindre d'un moteur à gaz chaud est indiqué par 10. Dans ce cylindre se déplacent un balayeur 11 et un piston 12, qui sont tous deux accouplés à un arbre coudé et qui se déplacent dans le cylindre 10 avec un certain décalage. Le balayeur 11 divise le cylindre 10 en une chambre chaude 13 et une chambre froide 14. La chambre chaude 13 est limitée par un réchauffeur 15, dans lequel le gaz est chauffé à une température élevée par une source de chaleur extérieure. Ce réchauffeur 15 est limité par un récupérateur 16. Celui-ci avoisine le radiateur 17. Ce radiateur communique, par l'intermédisire de la conduite 18 à perte de charge variable, avec la chambre froide 14 déjà mentionnée.
Les mouvements du balayeur 11 et du piston 12 sont tels que le gaz enfermé dans le cylindre 10 audessus du piston 12 soit forcéde s'écouler de cette chambre chaude 13 au travers du réchauffeur 15, du récupérateur 16, du radiateur 17 et de la conduite à perte de charge variable 18 vers la chambre froide 14 et de parcourir ensuite le même chemin en sens opposé.
Le gaz traverse donc toujours ls conduite à perte de charge variable 18. Pendant la course d'aller du piston 12, la pression du gaz au-dessus de ce piston sera donc toujours plus grande que celle régnant dans la chambre chaude 13, placée derrière la conduite à perte de charge variable, de sorte que, à mesure que cette perte de charge augmente, la quantité de gaz parvenant dans la chambre devient plus petite et la contrepression sur le piston reste plus grande. Pendant la course de retour du piston, une augmentation de la perte de charge maintient une plus grande partie du gaz dans la chambre chaude 13 et la pression sur le piston diminue. Lorsque la perte de charge croit l'aire du diagramme de l'indicateur diminue, c'est-à-dire que la puissance indiquée est moindre.
Dans l'exemple d'exécution représenté, cette résistance 18 qui provoque la perte de charge est placée à l'extrémité du radiateur 17 dans l'ouverture de sortie de ce radiateur vers la chambre froide 14. Cette résistance reste donc toujours à une température assez basse, ce qui en facilite la manoeuvre. On pourrait aussi placer la résistance entre le radiateur et le récupérateur. Des raisons d'ordre constructif militent cependant en faveur du montage représenté. La résistance réglable elle-même consiste en deux bagues superposées 19 et 20 dont chacune comporte un certain nombre d'ouvertures 21 et 22.
La bague 19 est appliquée contre le radiateur, tandis que la bague 20 est déplaçable
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de l'extérieur à l'aide d'un volant 25, par l'intermédiaire d'un segment denté 23 et d'un pignon 24. de manière que les ouvertures 21 correspondent plus ou moins avec les ouvertures les ouvertj
La fig. 3 montre un moteur à gaz chaud multi-cylindrique, dans lequel se déroulent trois cycles thermo-dynamiques décalés entre eux. Les trois cylindres 30, 31 et 32 comportent chacun un réchauffeur 33. un récupérateur 34 et un radiateur 35. Dans chaque cylindre se déplace un piston 36. Les trois pistons sont accou- plés à un arbre coudé commun 37, dont les trois manivelles sont décalées de 1200. Chaque cycle thermo-dynamique est décrit dans deux cylindres différents.
Le piston 36 de l'un des cylindres mo- difie le volume de la chambre chaude; le piston du second cylin- dre, décalé par rapport à celui du premier modifie le volume de la chambre froide appartenant au même cycle. La sortie du radia- teur de l'un des cylindres communique par une tuyauterie 38 avec l'enceinte se trouvant nous le piston de l'autre cylindre. Ces con- duites 38 comportent des tiroirs 39, qui provoquent une perte de charge variable. Sur le dessin, ces trois tiroirs 39 sont forte- ment écartés, mais en réalité, lorsque les cylindres sont dispo- sés suivant un polygone régulier par exemple, toutes les tuyaute- ries 38 voisinent.
Les tiroirs des diverses conduites peuvent tiers se trouver près l'un de l'autre, de sorte qu'il est facile de relier tous les tiroirs au levier de commande 40 accouplé à un régulateur de puissance.