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Perfectionnements aux installations de production d'énergie à moteurs à combustion interne La présente invention se rapporte à une centrale ou installation de production d'énergie à moteurs à combustion in- terne comportant deux ou plusieurs moteurs du type à allumage par compression, ces moteurs étant suralimentés, en substance inversement leur vitesse de rotation, par un ou plusieurs compresseurs à commande indépendante.
Dans une installation de production d'énergie à mo- teurs multiples, il est désirable que la charge totale de l'ins- tallation soit répartie aussi uniformément que possible entre les différents moteurs. Dans l'intérêt de la souplesse de l'ins- tallation, il est désirable qu'on puisse la faire fonctionner en appliquant la charge à l'un quelconque ou à une combinaison
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quelconque des moteurs que comporte l'installation.
Dans certaine cas, comme par exemple lorsqu'il s'agit de véhicules automoteurs, il est important que les moteurs soient amenée à contribuer suc- cessivement, par l'apport de leurs couples individuels, au couple total, avec souplesse et dans n'importe quel ordre désiré, sans Interruption de la puissance utile finale de l'installation en mettant les différents moteurs en charge ou les déchargeant indi- viduellement, de même qu'il est désirable qu'on puisse débrayer complètement l'un ou l'autre des moteurs ou la totalité de ceux- ci.
Le but de la présente invention est d'établir une ins- tallation de production de force motrice susceptible de remplir ces conditions, l'installation perfectionnée comportant un ou plusieurs groupes comprenant chacun deux moteurs*
Suivant cette invention un groupe moteur comporte en combinaison deux moteurs à combustion interne principaux, fonc- tionnant avec allumage par compression, un dispositif comprenant un ou plusieurs compresseurs actionnés indépendamment des moteurs principaux pour les suralimenter dans une mesure qui est sensi- blement en fonction inverse de la vitesse de rotation de chaque moteur principal, des régulateurs séparés commandant respective- ment la pompe à Injection de combustible de chaque moteur prin- cipal, un dispositif pour faire varier le réglage de vitesse de chaque régulateur, un engrenage différentiel,
un dispositif à l'au- de duquel chaque moteur principal actionne une roue satellite du différentiel, par l'intermédiaire d'un accouplement à fluide à remplissage variable, un dispositif pour transmettre le mouvement de l'organe portant les satellitesdmifférentiel au mécanisme qui doit être actionné par le groupe moteur, et un frein à sens
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unique susceptible d'agir sur chaque satellite du différentiel, le groupe entier permettant, lorsqu'il est en service, de transmet- tre le couple de l'un des moteurs ou des deux moteurs principaux en ordre successif ou combiné au mésanisme qu'il actionne et d'une manière qui évite les brusques fluctuations ou interruptions de la puissance utile finale. L'accouplement à fluide utilisé est de préférence du type dit "scoop-tube".
De préférence chaque compresseur est actionné par un moteur à combustion interne fonctionnant avec allumage par com- pression et ce moteur est pourvu d'un régulateur conjointement avec un dispositif pour faire varier la régulation de ce dernier, le régulateur commandant le refoulement de la pompe à injection de combustible au moteur.
Chaque régulateur, qu'il soit appliqué à un moteur prin- cipal ou à un moteur auxiliaire actionnant un compresseur est du type centrifuge et on peut en faire varier la régulation de vites- se par le déplacement de la butée d'un ou de plusieurs ressorts qui règlent le fonctionnement du régulateur. En ce qui concerne le régulateur de chaque moteur auxiliaire, le déplacement de la butée du ressort est provoqué ou réglé par un dispositif agissant en fonction de la pression renforcée des moteurs principaux.
On emploie des servo-moteurs actionnés par des liquides sous pres- sion d'une part pour transmettre à la butée du ressort le mouve- ment qui produit la régulation de la vitesse sur laquelle le régulateur est réglé et d'autre part pour transmettre de chaque régulateur le mouvement qui! assure le réglage de la vitesse du moteur avec lequel le régulateur est conjugué.
Chaque frein à sens unique est de préférence du type à enroulement automatique qui serre automatiquement un tambour de frein et le maintient immobile lorsque ce dernier tend à tourner
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dans un séné, mais le dégage automatiquement lorsqu'il tourne dans le sens opposé.
Pour transmettre le mouvement de deux des groupes ci- dessus mentionnes, l'organe porte-satellites de l'engrenage diffé- rentiel peut être relié de manière à pouvoir tourner, au planétai- re d'un autre différentiel dont l'organe porte-satellites est relié, dans des conditions qui lui permettent de tourner, au mécanisme qui doit être actionné par l'installation de production d'énergie.
Chaque moteur principal est conjugué avec un système de réglage automatique comportant un dispositif qui permet de faire varier la quantité de combustible fournie par la pompe à injection de combustible du moteur principal suivant la vitesse du moteur ainsi que suivant la pression de suralimentation de ce dernier,
Chaque moteur est commandé hydrauliquement et le liquide sous pression employé dans la commande hydraulique est avantageu- sement emprunté au système de lubrification à huile sous pression du moteur, un dispositif ayant pour effet, lorsque la pression dans ce système tombe en-dessous d'une valeur prédéterminée, de mettre automatiquement hors cause le dispositif de commande automa- tique réglant le débit de la pompe d'injection de combustible, de manière à couper le débit de combustible de la pompe.
Une forme d'exécution pratique de l'installation de pro- duction d'énergie suivant l'invention est représentée sur les des- sins annexés, dans lesquels:
Fige 1 montre schématiquement l'installation dans son application à la propulsion d'une locomotive de chemin de fer, les moteurs principaux étant suralimentés par des compresseurs à com- mande Indépendante.
Fig. 2 est une vue schématique d'un frein employé pour
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empêcher la rotation en arrière ou négative d'une roue planétai- re d'un différentiel.
Fige 3 est une vue schématique décomposée des dispositifs de commande de chaque moteur principal de l'installation de pro- duction d'énergie*
Fig. 4 est une vue schématique décomposée des dispositifs de commande de chaque moteur auxiliaire actionnant un compresseur d'air.
Fig. 5 est une coupe longitudinale verticale d'un régu- lateur centrifuge à vitesse variable combiné avec un servo-moteur et propre à être employé pour chacun des moteurs.
Fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la Fig.5.
Fige 7 est un diagramme montrant les gammes de vitesses approximatives couvertes par la combinaison des quatre ressorts du régulateur qui entrent en action successivement.
Dans le mode de réalisation de la présente invention représenté sur la Fig. 1, à titre d'exemple, sous forme d'une ins- tallation à deux groupes moteurs pour un véhicule auto-moteur tel qu'une locomotive de chemin de fer, il y a quatre moteurs à com- bustion interne A, B, 0 et D fonctionnant avec allumage par com- pression. Ces moteurs peuvent avantageusement être du type en v et chacun d'eux peut comporter douze cylindres.
Les moteurs A et Reconstituent un groupe moteur tandis que les moteurs c et D forment le second groupe.
Les moteurs A et B sont alimentés d'air par un compres- seur 2 actionné par un moteur auxiliaire 3 qui est de préférence du type à allumage par compression. Le compresseur 2 refoule lair par une conduite 4 dans les collecteurs 5 des moteurs A et Une soupape de sûreté 6 soumise à l'action d'un ressort est établie sur
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la conduite 4 et peut être pourvue d'un dispositif permettant de l'ouvrir à la main si on le désire.
Des moteurs semblables c et D sont suralimentés par un compresseur 7 actionné par un moteur auxiliaire 8 et refou- lait l'air par une conduite 9 dans les collecteurs 10 Une sou- pape de sûreté 11 soumise à l'action d'un ressort, semblable à la soupape 6, est montée dans la conduite 9. Un tuyau de compen- sation 12 relie les conduites 4 et 9 et peut être pourvu d'une vanne 12a pour permettre d'isoler les conduites 4 et 9 l'une de l'autre.
Les vilebrequins des moteurs A et B sont reliés à des accouplements à fluide à remplissage variable 13 et 14. Des dispositife amortisseurs d'oscillations de torsion 15 et 16 peuvent être prévus entre les moteurs et les accouplements à fluide. Des accouplements à fluide 17 et 18 et des dispositifs amortisseurs 19 et 20 semblables sont employés pour les moteurs c et D.
Les accouplements à fluide à remplissage variable sont du type à. commande par aubes ou godets dits "scoop-contrilled", ces aubes ou godets étant actionnés par des leviers 21, 22, 23 et 24 par J'intermédiaire de tringlages.
Des arbres 25 sont dans chaque cas directement accou- plés par une extrémité à la sortie des accouplements à. fluide correspondants et à leur autre extrémité aux planétaires 26, 27, 28 et 29 de deux différentiels. Les organes 30, 31 qui portent les satellites de ces différentiels sont reliés par l'intermé- diaire d'engrenages 30a 30b aux planétaires 32 et 33 d'un troi- sième différentiel* L'organe 34 qui porte les satellites du troisième différentiel est relié par des engrenages 34a, 34b à
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un essieu moteur 35 du véhicule.
Un train d'engrenages relie l'organe porte-satellites 34 à l'essieu 35 et peut avantageu- sement comporter un engrenage de renversement de marche qui est représenté schématiquement comme étant formé d'un pignon 36 engrenant d'une façon permanente deux couronnes 37 et 38 montées folles sur un arbre 39 et susceptibles d'être rendues fixes al- ternativement sur l'arbre 39 par des accouplements à griffes 40 et 41,
On comprendra que lorsqu'une installation à quatre mo- teurs répartis en deux groupes sert à un autre usage que la pro- pulsion d'un véhicule, l'arbre moteur final 42 est relié à une partie appropriée de la machine à laquelle l'énergie doit être transmise.
Pour permettre au couple de l'un des moteurs d'une ins- t allation d'être transmis à l'arbre moteur final 42 lorsque les accouplements à fluide des autres moteurs de l'installation sont vides et sont par conséquent incapables d'offrir une résistance à la rotation de leurs planétaires respectifs, un dispositif em- pêche ces planétaires de tourner en arriére. ce dispositif peut affecter la forme de freins à sens unique 43, 44, 45 et 46 comme par exemple'des freins à auto-enroulement qui se serrent automa- tiquement sur les tambours de frein correspondants et les main- tiennent immobiles lorsque ces tambours tendent à tourner en ar- rière mais qui permettent automatiquement aux tambours de tourner librement en avant.
Fig. 2 est une vue schématique du frein à sens unique, où 133 désigne un tambour de frein monté sur un arbre 25. Les sabots de frein 134 sont articulés à des bielles 135 et 138. Ces dernières sont suspendues à un balancier 136 articulé à un support
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137. La bielle 135 porte un levier coudé 139 articulé à son ex- trémité inférieure. L'une des extrémités du levier 139 est reliée par une bielle 140 à un ancrage 141.
L'autre bras du levier coudé 139 est relié à une tige 142 dont l'une des extrémités est assem- blée par une broche à la bielle 138 tandis que l'autre extrémité est pourvue alun filetage. Une roue de réglage à main 143 est vis- sée sur la. tige 142 et porte sur le bras court du levier coudé*.
Un ressort 144 tend à faire basculer le balancier 136 dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre. Si le tambour 133 se meut dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre, le sabot 134 porté.par la, bielle 135 tend à soulever l'extrémité de gauche du balancier 136 en même temps que le ressort 144 tend à abaisser l'extrémité de droite de ce dernier. Tout déplacement de la bielle 135 vers le haut tend à faire pivoter le levier coudé en sens Inverse des aiguilles d'une montre de manière à exercer une trac- tion sur la tige 142 et serrer ainsi les sabote 134 sur le tam- bour 133. Evidemment,, toute rotation du tambour 133 en sens in- verse des aiguilles d'une montre a pour effet de dégager les sa- bote du frein.
Dans une installation de production d'énergie comportant un certain nombre de moteurs, il est désirable d'employer des dispositifs de sécurité pour protéger les moteurs et les empêcher de se détériorer dans certaines circonstances. Par exemple, si la pression de l'huile de lubrification tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée,il est désirable que le moteur considéré soit mis automatiquement hors service. De même, si la pression de l'air de suralimentation d'un moteur devient inférieure à une valeur cor- respondant à la quantité de combustible qui est fournie au moment considéré à ce moteur, il est désirable de réduire d'une manière
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appropriée cette quantité de combustible.
Dans le but de régler le couple développé par les mo- teurs Individuels et de maintenir la vitesse des moteurs à la valeur désirée, les moteurs sont pourvus chacun d'un régulateur centrifuge du type à vitesse variable. Dans la forme.'d'exécution préférée du régulateur on fait varier la régulation de la vitesse en déplaçant la butée du ou des ressorts du régulateur. En vue de couvrir une grande gamme de vitesses et obtenir la caractéristique rlésirée du régulateur, il peut être désirable d'employer plu- sieurs ressorts, soit quatre ressorts, qui agissent sur le plon- geur du régulateur en ordre successif de telle sorte que chaque fois qu'un ressort additionnel entre en jeu, il ajoute son action à celle du ressort ou des ressorts déjà en jeu.
Fig. 3 est une vue d'ensemble schématique des dispositifs de réglage qui doivent être montés sur dhaque moteur principal.
Il est entendu que chaque moteur possède sa propre pompe d'injec- tion de combustible et que pour une série donnée de conditions, le couple produit par le moteur sera déterminé par la quantité de combustible que la pompe est admise à fournir au moteur. Sur la Fige 3, la pompe à injection de combustible est indiquée en 47.
Une tige 48 a pour effet, lorsqu'elle se déplace vers la droite, d'augmenter la quantité de combustible injectée et vice-versa.
Un ressort 49 tend à déplacer la tige 48 vers la gauche, c'est-à- dire dans la position d'arrêt ou sans combustible. L'extrémité de la tige 48 rencontre l'extrémité de l'un des bras d'un levier 50 dont l'extrémité de ltautre bras est articulée à l'extrémité de la tige 52 d'un piston 53 dont le déplacement s'effectue à rencontre de l'action d'un ressort 54. Le piston 53 coulisse dans un cylin- dre 55 à l'intérieur duquel il est soumis à la pression de l'huile
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de lubrification du moteur admise par une lumière 55a.
Aussi longtemps que le moteur est en marche et que la pression de l'huile est maintenue au-dessus d'une valeur prédéterminée, le piston 53 est pressé fortement sur le fond du cylindre 55, comme c'est représenté*. Dans ces conditions, le point 51 peut être con- sidéré comme un point de pivotement fixe du levier entier 50.
D'autre part, ai la pression de l'huile vient à tomber sous une certaine valeur déterminée, le piston 53 se déplace vers la droite et la tige 48 est amenée dans la position d'"arrêt", en mettant ainsi le moteur hors service, le levier 50 tournant alors autour du pivot 60 dans toute sa longueur.
Dans toutes les circonstances normales, le mouvement de la tige 48 est provoqué par le mouvement du piston de servo-moteur 56 dans un cylindre 57. Une tige 58, partant du piston 56 est reliée au levier 50 par une bielle 59 qui s'étend du pivot 60 sur le levier 50 au pivot 61 à l'extrémité de la tige de piston 58.
Le piston 56 est repoussé vers la gauche par un ressort 62. L'ad- mission de liquide dans le cylindre 57 et son échappement sont commandés par une soupape à. piston 63 qui coopère avec une lumiè- re 64 ménagée dans la paroi du cylindre 57. Un déplacement suffi- sant de la soupape 63 vers la droite permet au liquide de s'échap- per du cylindre et un déplacement suffisant de cette soupape vers la gauche permet au liquide d'y entrer*. Dans une position intermé- diaire, la soupape 63 obstrue la. lumière 64 et bloque ainsi le liquide dans le cylindre 57.
Une lumière 65 dans la paroi du cy- lindre où se meut la soupape 63 est raccordée à une arrivée de liquide sous pression et une lumière 66 à l'extrémité de ce cy- lindre est reliée à un récipient d'smmagasineemtn de liquide.
Dans certains cas le liquide peut être l'huile de lubri- fication du moteur. La soupape 63 possède une tige 67 à l'extré-
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mité de laquelle est articulée une extrémité d'un levier flottant 68, par un joint à pivot 69. L'autre extrémité du levier 68 est articulée en 70 à la tige 71 du piston 72 d'un servo-moteur, ce piston se déplaçant dans un cylindre 73. Le piston 72 est soumis sur une face à l'action d'un ressort ?4 et sur l'autre face à l'action d'un ressort moins fort 75 agissant en sens opposé. Une lumière 76 à l'extrémité du cylindre 73 est reliée par un tuyau convenable au collecteur d'air 5 ou 10 du moteur. Une augmenta- tion de la pression de suralimentation tend à déplacer le piston 72 vers la droite et vice versa.
Un point ?? situé sur le levier flottant;68 entre les extrémités 69 et 70 est relié par des pivots et.une bielle 78 à un point 79 du levier flottant 80. A l'une de ses extrémités le levier 80 est articulé en 61 à la tige de piston 58 tandis que son autre extrémité est articulée en 85 à une bielle 81 qui est reliée à son tour à l'extrémité d'un levier 82 d'un arbre bascu- lant 83. La position angulaire de ce dernier et par conséquent du levier 82 dépend de la position des contrepoids 84 du régula- teur au moment considéré. Une élévation de la vitesse du moteur tend à déplacer les contrepoids 84 vers l'extérieur et fait oscil- ler le levier 82 dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre en déplaçant ainsi le joint à pivot 85 vers la droite.
Laissant à plus tard la description détaillée du régulateur, on décrira maintenant le fonctionnement des dispositifs qui viennent d'être décrits. Si l'on suppôt que le moteur tourne à la vitesse de régime, le piston 53 est maintenu vers la gauche sur son arrêt et le pivot au point 51 peut être considéré comme fixe dans l'es- pace. Si la charge du moteur augmente, la vitesse du moteur tend â tomber et les contrepoids 84 se meuvent vers lintérieur en dé-
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plaçant ainsi le bras 83 en sens inverse des aiguilles d'une mon- tre.
Le point 85 est déplacé vers la gauche par l'intermédiaire de la. bielle 81, de telle sorte que les points 79 et 69 se dépla- cent à leur tour et par conséquent aussi la soupape 63. Le liqui- de est admis dans le cylindre 57 et déplace le piston 56 vers la droite en faisant ainsi osciller le levier 50 autour du point 51 comme pivot et en repoussant la tige 48 vers la droite pour donner plus de combustible au moteur de façon à,augmenter son couple et compenser ainsi l'augmentation de la charge en rétablissant la vitesse à la valeur désirée.
On comprendra que lorsque le piston 56 est déplacé vers la droite dans le fonctionnement ci-dessus décrite le point 79 se meut aussi vers la. droite, tendaniaimsià anei- hiler son déplacement précédent vers la gauche et amener la soupa- pe 53 dans une position stabilisée moyenne où elle ferme la lumiè- re 64.
D'autre part, en supposant que le moteur marché en ré- gime si la pression de suralimentation vient à tomber, le piston 72 du servo-moteur tend à se déplacer vers la gauche, en faisant ainsi osciller le levier flottant 68 autour du point de pivotement 77 ce qui aurait pour effet de démasquer la lumière 64 par le déplacement de la soupape 63 dans le sens voulu pour évacuer du liquide du cylindre 57 et permettre à l'articulation 61 de se dé- placer vers la gauche sous l'action du ressert 62 de manière à réduire la quantité de combustible injectée en déplaçant la tige 48 vers la gauche* Une augmentation de la. pression d'air de suralimentation produit un effet inverse et provoque un accrois- semant de la quantité de combustible injectée.
Le régulateur centrifuge est représenté plus en détail sur les Figs. 5 et 6. L'arbre 86 du régulateur est actionné par
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le moteur et fait tourner les contrepoids 84 de la manière habi- tuelle. Afin que les contrepoids 84 et les ressorts du régulateur ne soient pas appelée à fournir la force nécessaire pour actionner les tringles de commande et la crémaillère de la pompe à combus- tible, ce régulateur est établi de telle manière que les déplace- ments des contrepoids ne règlent que la puissance d'un servo-mo- teur actionné par la pression du liquide. Le mouvement des contre- poids 84 vers l'extérieur est contrecarré par les ressorts du ré- gulateur par l'intermédiaire d'une tige de poussée 87 qui exerce une pression sur un porte-ressorts 88.
De l'autre côté, les extrémi- tés des quatre ressorts de régulateur 89, 90, 91 et 92 reposent sur une butée mobile genre piston 93. Entre une chambre 94 conte- nant les ressorts et une chambre 95 contenant les contrepoids ro- tatifs se trouve un cylindre 96 dans lequel peut coulisser un pis- ton 97. Ce dernier est monté sur un manchon 98 dans lequel sont ménagées des lumières 98a et ce manchon coulisse à l'intérieur d'un bossage cylindrique 99 à l'extrémité du cylindre 96.
Le piston 97 est pourvu d'un passage radial 109 partant de ltalésage du manchon 98 et communiquant avec un espace 110 sur l'une des races du piston 97 par un passage 111 traversant cet- te face du piston. Il est bien entendu que dans les conditions de marche normales l'espace 110 est rempli de liquide. Le piston 97 est repoussé vers l'espace 110 par trois ressorts 112 disposés symétriquement, comme c'est représenté sur la Fig. 6. Un piston- valve 100 entoure la tige de poussée 87 et coulisse dans le man- chon 98. Cette valve est actionnée par la tige de poussée 87 par l'intermédiaire de colliers 101 et 102 clavetés sur la tige. L'a- lésage de la valve 100 est plus grand que le diamètre de la tige 87 et il est dégagé entre les colliers de telle sorte que la valve
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peut se centrer librement dans le manchon 98.
A l'extrémité de la chambre 95 se trouve une pompe à engrenages dont un engrenage 103 actionné par Itarbre 86 coopère avec un engrenage fou 104 monté sur un axe 105. La, pompe aspire du liquide d'un réservoir 107 par un passage foré 106, et refou- le le liquide sous pression dans un passage 108, une soupape de sûreté, non représentée, limitant la pression maximum du liquide.
Le fonctionnement des organes décrits se fait comme suit: Si la. vitesse du moteur tend à s'élever, les contrepoids 84 tendent à se déplacer vers l'extérieur en comprimant le ressort 89 et en repoussant la valve 100 vers la. gauche de façon à découvrir l'extrémité Interne du passage 109 et permettre au liquide de s'échapper de l'espace 110 par suite du déplacement du piéton 97 vers la gauche sous inaction 066 ressorte 112. La liquide libéré s'échappe entre le manchon 98 et la valve 100 et retourne au réservoir 107 par les lumières 98a et les passa- ges 108 et 113. Le piston 97 se déplace vers la. gauche jusqu'à ce que le passage 109 soit de nouveau masqué par la valve 100 et l'échappement du liquide de l'espace 110 est arrêté.
Le pis- ton 97 est asservi à la valve 100 et ses déplacements se font dans le même sens et dans la même mesure que les déplacements de la valve 100. Les déplacements du piston 97 sont transmis à l'arbre transversal 83 par un bras de levier fourchu 114 monté sur cet arbre et dont l'extrémité porte sur la face du manchon de piston 98 sous la force d'un. ressort (non représenté). L'arbre 83 porte le levier 82 par l'intermédiaire duquel le mouvement est transmis à la crémaillère de la pompe à combustible.
On remarquera, que les quatre ressorts 89, 90, 91 et 92 du régulateur sont de longueurs différentes. Les ressorts entrent
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en jeu entre la butée 93 et le porte-ressort 88 en ordre successif pour donner au régulateur les caractéristiques coulues. Le dia- gramme de la Fig. 7 indique la vitesse approximative du moteur pour laquelle chacun de ces ressorts entre en jeu. Aux faibles vitesses le ressort 89 seul est en action. Pourmaugmenter l'ac- tion des ressorts sur le régulateur et élever conséquemment la vitesse de marche réglée du moteur, on déplace la butée 93 vers la droite.
Le déplacement de la butée 93 est provoqué hydrauli- quement, l'admission de liquide dans l'espace 115 faisant mouvoir la butée 93 vers la droite tandis que l'évacuation du liquide de cet espace 115 permet aux ressorts de régulateur de repousser la butée 93 vers la gauche.
La commande de lentxée du liquide dans l'espace 115 et de sa sortie de celui-ci s'effectue en établissant le piston de butée 93 de manière que son action soit asservie à une valve 116. Le piston de butée 93 porte un manchon il? pourvu de lumières et maintenu par un épaulement 118 de telle manière que le manchon il? peut se centrer librement dans un guide cylindrique 119 fixé à l'extrémité de la chambre 94. Un bossage de recouvrement 120 de la valve 116 commande une lumière 121 ménagée dans le manchon 117. si la valve 116 est déplacée vers la droite le bossage 120 de la valve découvre la lumière 121 et permet au liquide de s'écou- ler du passage 108 par les passages annulaires 122 dans l'espace 115 en déplaçant ainsi le piston 93 vers la droite.
Ce déplacement du piston pfait aussi se déplacer de nouveau le manchon 117 de ma- nière à. amener la lumiere 121 entièrement sur le bossage de recou- vrement 120 pour couper l'arrivée du liquide dans l'espace 115.
Le piston est alors maintenu dans sa nouvelle position, jusqu'à ce que la soupape 116 soit amenée dans une nouvelle position soit
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vers la droite pour élever la régulatiun de la vitesse soit vers la gauche pour la, réduire. On peut faciliter la commande de la. valve 116 en employant une crémaillère123engrenant un pignon 124 qu'on fait tourner à l'aide d'un levier 125.
Lorsqu'on dépla- ce la valve 116 vers la gauche, le bossage 120 découvre la lumiè- re 121 et le liquide peut s'échapper de l'espace 115 à travers un alésage 126 de la valve 116, un jeu annulaire entre la surface externe du manchon 117 et une enveloppe 127 dans laquelle il se meut, et un passage 113 pour se rendre au réservoir 107.
Dans le cas des moteurs auxiliaires 3 et 8 qui action- nent les compresseurs, les commandes (voir Fig.4) sont semblables à celles représentées sur la Fige 3, ma,is le mode de commande de la valve 116 est différent* Dans les commandes du moteur princi- pal représenté sur la Fig. 3 cette valve se trouve sous le con- trôle manuel de l'opérateur. Dans les commandes pour les moteurs auxiliaires des compresseurs la, valve 116 est commandée par la pression de l'air dans la conduite d'air 4 (ou 9) qui est la ' pression de suralimentation. Un tuyau 145 (voir Fig.1) mené l'air comprimé du tuyau 4 (ou 9) dans un cylindre 147 (voir Fig.4).
Un piston 148, soumis à Inaction d'un puissant ressort 149 sur une face et à l'action d'un ressort plus faible 149a ainsi qu'à la, pression de suralimentation sur l'autre face, est animé d'un mou- vement de va-et-vientdans ca cylindre 147.
Les mouvements du piston 148 sont transmis à la valve 116 par une tige 150. On remarquera que si la pression de 1?air dans le réseau d'air s'é- lève au-dessus de la pression désirée, Indiquant ainsi une arri- vée d'air dépassant les besoins, le piston 148 se déplace vers la gauche, en comprimant le ressort 149 et en déplaçant la valve 116 dans le sens voulu pour réduire l'action ces ressorts du ré- gulateur et réduire par conséquent la vitesse des compresseurs
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en diminuant ainsi la fourniture diair.
Une installation de production d'énergie suivant la présente invention, comme c'est décrit ci-dessus et représenté sur les dessins annexés dans son application à la propulsion d'une locomotive de chemin de fer peut être manoeuvrée de la façon suivante : on règle les valves'de régulateur 116 des quatre moteurs principaux dans la position petite vitesse en plaçant un levier de commande principal 128 dans la position petire vitesse. Le levier 128 est relié aux valves 116 par des liaisons appropriées telles que des leviers coudés 129 et des tringles de traction ou de poussée 130. Le régulateur et les commandes combinées représen- tés schématiquement sur les Figs. 3 et 4 sont indiqués sur la Fig.
1 par le symbole G sur les quatre moteurs principaux et par H sur les deux moteurs auxiliaires. Pour mettre l'installation de pro- duction de force motrice en service, le procédé consiste à met- tre en marche les moteurs auxiliaires 3 et 8 et à les laisser tourner à faible vitesse, l'air fourni par les compresseurs 2 et 7 en quantités dépassant les besoins des moteurs auxiliaires sura- limentés eux-mêmes étant dans ces conditions évacué-, par les aou- papes de décharge à ressort 6 et 11. Tous les moteurs principaux sont mis en marche et peuvent tourner à petite vitesse.
Pour mettre la locomotive en marche, on laisse pénétrer le liquide d'accouplement dans l'un des accouplements à fluide, par exemple dans l'accouplement 13 du moteur A en manoeuvrant la commande 21 des godets. A mesure que l'accouplement 13 se remplit, la charge sur le moteur A augmente ce qui tend à ralentir celui-ci.
Le régulateur donne automatiquement à ce moteur une quantité de plus en plus grande de combustible jusque ce que ce dernier déve- loppe son couple maximum à petite vitesse et que la locomotive dé-
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marre à faible vitesse* Lorsque la vitesse de la locomotive approche de 10 km à l'heure par exemple, on actionne la commande à godets de l'un des autres moteurs, par exemple la commande du moteur B, en laissant ainsi l'accouplement 14 se remplir, ce qui met graduellement ce moteur en état de développer son couple ma- ximum, et l'opération est répétée jusqu'à ce que les quatre mo- teurs soient en service.
Aussitôt que les quatre moteurs se trou- vent tous en charge, on peut régler la vitesse de la locomotive simplement au moyen du seul levier de commande 128 à l'aide du- quel le mécanicien modifie simultanément 1 tact ion des ressorts sur tous les régulateurs. Dans toutes positions de réglage du levier de commande 128, les régulateurs maintiennent la, vitesse des moteurs principaux constante quelles que soient les varia- tions normales des pentes ou du vent.
On comprendra qu'aussi longtemps qu'on ne laisse qu'un ceulaccouplement, par exemple 13, se remplir, le moteur corres- pondant A actionne l'arbre moteur final 42 avec un rapport de vitesses représenté par deux différentiels ,en série. Si l'on suppose donc que les différentiels soient établis de manière donner chacun un rapport de deux à un, le rapport de vitesse pour la marche à un moteur sera de quatre à un. Lorsque l'accouplement 14 du second moteur se remplit, le couple développé par le moteur B augmente jusqu'à ce qu'il dépasse le couple inverse exercé sur le planétaire 27 que le frein à sens unique 44 avait empêché de tourner en arrière* Lorsque le planétaire 2? commence à tourner dans le même sens que le planétaire 26, le rapport de vitesse tombe à une valeur de deux à un.
Par suite de la souplesse inhé- rente au type d'accouplement à, fluide, il ne se produit pas de chocs lors de la mise en service successive des différente moteurs et de la contribution apportée par ceux-ci à la commande de l'ar-
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bre moteur final 42. Lorsque trois moteurs sont en service, le rapport de vitesse entre tous les moteurs et l'arbre 42 est de un et un tiers à un et lorsque les quatre moteurs sont tous en service le rapport est de un à un. Dans ce dernier cas, le dif- férentiel est uniquement appelé à compenser toute différence qui peut se produire entre les couples développés par les divers moteurs.
On se rendra compte par ce qui précède qu'aucune inter- ruption ne peut se produire dans l'effort de traction, lorsque les moteurs sont mis successivement en charge ou que la charge leur est enlevée et, par suite de la présence des accouplements à fluide ces opérations ne donnent pas lieu à des chocs dans le système de transmission.
Il est à remarquer que si c'est nécessaire l'installa- tion de force motrice perfectionnée peut être établie de telle manière qu'on peut ajouter les couples de deux ou plusieurs mo- teurs de façon qu'ils agissent simultanément.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to a power plant or installation for the production of energy with internal combustion engines comprising two or more engines of the compression ignition type, these engines being supercharged, in substance inversely with their rotational speed, by one or more independently controlled compressors.
In a multi-motor power plant, it is desirable that the total load of the plant be distributed as evenly as possible among the different motors. In the interest of flexibility of the installation, it is desirable that it can be operated by applying the load to any one or a combination.
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any of the motors in the installation.
In certain cases, as for example in the case of self-propelled vehicles, it is important that the engines are made to contribute successively, by the contribution of their individual torques, to the total torque, with flexibility and in n ' any desired order, without Interruption of the final useful power of the installation by loading the different motors or unloading them individually, just as it is desirable that one or the other can be completely disengaged engines or all of them.
The object of the present invention is to establish an installation for the production of motive power capable of fulfilling these conditions, the improved installation comprising one or more groups each comprising two motors *
According to this invention, an engine unit comprises in combination two main internal combustion engines, operating with compression ignition, a device comprising one or more compressors actuated independently of the main engines in order to supercharge them to an extent which is substantially in reverse function. of the speed of rotation of each main engine, separate regulators controlling the fuel injection pump of each main engine, a device for varying the speed setting of each regulator, a differential gear,
a device beyond which each main motor actuates a satellite wheel of the differential, by means of a variable-filling fluid coupling, a device for transmitting the movement of the member carrying the differential satellites to the mechanism which must be actuated by the motor unit, and a one-way brake
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single unit capable of acting on each satellite of the differential, the whole group making it possible, when it is in service, to transmit the torque of one of the engines or of the two main engines in successive order or combined with the mechanism it operates and in a manner which avoids sudden fluctuations or interruptions of the final useful power. The fluid coupling used is preferably of the so-called "scoop-tube" type.
Preferably each compressor is actuated by an internal combustion engine operating with compression ignition and this engine is provided with a regulator together with a device for varying the regulation of the latter, the regulator controlling the delivery of the pump to fuel injection to the engine.
Each governor, whether applied to a main motor or to an auxiliary motor actuating a compressor is of the centrifugal type and the speed regulation can be varied by the displacement of the stop of one or more. springs which regulate the operation of the regulator. As regards the regulator of each auxiliary engine, the displacement of the spring stopper is caused or regulated by a device acting according to the increased pressure of the main engines.
Servo-motors actuated by pressurized liquids are used on the one hand to transmit to the stop of the spring the movement which produces the regulation of the speed to which the governor is set and on the other hand to transmit each regulator the movement which! regulates the speed of the motor with which the regulator is combined.
Each one-way brake is preferably of the self-winding type which automatically clamps a brake drum and keeps it stationary as the latter tends to rotate.
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in a senna, but automatically disengages it when it spins in the opposite direction.
In order to transmit the movement of two of the above-mentioned groups, the planet carrier member of the differential gear can be connected in such a way as to be able to rotate, to the planetarium of another differential whose carrier member. satellites is connected, under conditions which allow it to rotate, to the mechanism which is to be actuated by the power generation installation.
Each main engine is combined with an automatic adjustment system comprising a device which makes it possible to vary the quantity of fuel supplied by the fuel injection pump of the main engine according to the speed of the engine as well as to the boost pressure of the latter,
Each engine is hydraulically controlled and the pressurized liquid employed in the hydraulic control is advantageously borrowed from the pressurized oil lubrication system of the engine, a device having the effect, when the pressure in this system falls below a predetermined value, to automatically disable the automatic control device regulating the flow of the fuel injection pump, so as to cut off the fuel flow of the pump.
A practical embodiment of the energy production installation according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 shows schematically the installation in its application to the propulsion of a railway locomotive, the main engines being supercharged by independently controlled compressors.
Fig. 2 is a schematic view of a brake used for
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prevent reverse or negative rotation of a planetary wheel of a differential.
Fig. 3 is a broken down schematic view of the control devices of each main motor of the energy production installation *
Fig. 4 is a broken down schematic view of the control devices of each auxiliary motor actuating an air compressor.
Fig. 5 is a vertical longitudinal section of a variable speed centrifugal governor combined with a servo motor and suitable for use for each of the motors.
Fig. 6 is a section taken on the line VI-VI of Fig.5.
Fig. 7 is a diagram showing the approximate speed ranges covered by the combination of the four governor springs which come into action in succession.
In the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, by way of example, in the form of a two-power plant for a self-propelled vehicle such as a railway locomotive, there are four internal combustion engines A, B, 0 and D operating with compression ignition. These engines can advantageously be of the v-type and each of them can have twelve cylinders.
Motors A and Reconstitute a motor group while motors C and D form the second group.
Engines A and B are supplied with air by a compressor 2 operated by an auxiliary motor 3 which is preferably of the compression ignition type. Compressor 2 delivers air through line 4 to manifolds 5 of engines A and A safety valve 6 subjected to the action of a spring is established on
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line 4 and may be provided with a device allowing it to be opened by hand if desired.
Similar engines c and D are supercharged by a compressor 7 actuated by an auxiliary motor 8 and deliver the air through a pipe 9 into the manifolds 10 A safety valve 11 subjected to the action of a spring, similar to valve 6, is mounted in line 9. A compensation pipe 12 connects lines 4 and 9 and may be fitted with a valve 12a to allow lines 4 and 9 to be isolated from one of the lines. 'other.
The crankshafts of engines A and B are connected to variable-filling fluid couplings 13 and 14. Torsional oscillation damping devices 15 and 16 may be provided between the engines and the fluid couplings. Fluid couplings 17 and 18 and similar damping devices 19 and 20 are employed for engines c and D.
Variable fill fluid couplings are of the type. control by blades or so-called "scoop-controlled" buckets, these blades or buckets being actuated by levers 21, 22, 23 and 24 by the intermediary of linkages.
Shafts 25 are in each case directly coupled at one end to the outlet of the couplings to. corresponding fluid and at their other end to the planetary 26, 27, 28 and 29 of two differentials. The members 30, 31 which carry the planet wheels of these differentials are connected by the intermediary of gears 30a 30b to the planets 32 and 33 of a third differential * The device 34 which carries the planet wheels of the third differential is connected by gears 34a, 34b to
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a driving axle 35 of the vehicle.
A gear train connects the planet carrier 34 to the axle 35 and may advantageously include a reversing gear which is shown schematically as being formed of a pinion 36 permanently meshing two crowns. 37 and 38 mounted idly on a shaft 39 and capable of being made fixed alternately on the shaft 39 by claw couplings 40 and 41,
It will be understood that when an installation with four motors divided into two groups is used for a use other than the propulsion of a vehicle, the final motor shaft 42 is connected to an appropriate part of the machine to which the engine energy must be transmitted.
To allow torque from one of the motors in an installation to be transmitted to the final drive shaft 42 when the fluid couplings of the other motors in the installation are empty and therefore unable to provide a resistance to the rotation of their respective planetary, a device prevents these planets from turning backwards. this device may take the form of one-way brakes 43, 44, 45 and 46 such as, for example, self-winding brakes which automatically engage on the corresponding brake drums and keep them stationary when these drums are stretched. to turn backwards but which automatically allow the drums to turn freely forward.
Fig. 2 is a schematic view of the one-way brake, where 133 designates a brake drum mounted on a shaft 25. The brake shoes 134 are articulated to connecting rods 135 and 138. The latter are suspended from a pendulum 136 articulated to a support.
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137. The connecting rod 135 carries an elbow lever 139 articulated at its lower end. One of the ends of the lever 139 is connected by a connecting rod 140 to an anchor 141.
The other arm of the bent lever 139 is connected to a rod 142, one end of which is assembled by a pin to the connecting rod 138 while the other end is provided with a thread. A hand adjusting wheel 143 is screwed onto the. rod 142 and bears on the short arm of the elbow lever *.
A spring 144 tends to tilt the balance 136 in the direction of clockwise movement. If the drum 133 moves in the direction of clockwise movement, the shoe 134 carried by the connecting rod 135 tends to raise the left end of the balance 136 at the same time as the spring 144 tends to lower it. right end of the latter. Any upward movement of the connecting rod 135 tends to rotate the elbow lever counterclockwise so as to exert traction on the rod 142 and thus tighten the shoes 134 on the drum 133. Obviously, any rotation of the drum 133 in the opposite direction of the clockwise has the effect of disengaging the brake shoes.
In a power generation plant having a number of motors, it is desirable to employ safety devices to protect the motors and prevent them from deteriorating under certain circumstances. For example, if the lubricating oil pressure drops below a predetermined value, it is desirable that the relevant engine be automatically taken out of service. Likewise, if the charge air pressure of an engine becomes less than a value corresponding to the amount of fuel which is currently being supplied to that engine, it is desirable to reduce in a manner.
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appropriate this amount of fuel.
In order to adjust the torque developed by the Individual motors and to maintain the speed of the motors at the desired value, the motors are each provided with a centrifugal governor of the variable speed type. In the preferred embodiment of the governor, the speed regulation is varied by moving the stop of the governor spring (s). In order to cover a wide range of speeds and obtain the desired governor characteristic, it may be desirable to employ several springs, i.e. four springs, which act on the regulator plunger in successive order such that each once an additional spring comes into play, it adds its action to that of the spring or springs already in play.
Fig. 3 is a schematic overview of the adjustment devices which must be mounted on each main engine.
It is understood that each engine has its own fuel injection pump and that for a given set of conditions the torque produced by the engine will be determined by the amount of fuel that the pump is allowed to supply to the engine. In Fig. 3, the fuel injection pump is shown at 47.
A rod 48 has the effect, when it moves to the right, to increase the quantity of fuel injected and vice versa.
A spring 49 tends to move the rod 48 to the left, that is to say in the stop position or without fuel. The end of the rod 48 meets the end of one of the arms of a lever 50, the end of the other arm of which is articulated to the end of the rod 52 of a piston 53 whose displacement is effected. against the action of a spring 54. The piston 53 slides in a cylinder 55 inside which it is subjected to the pressure of the oil.
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of engine lubrication admitted by a light 55a.
As long as the engine is running and the oil pressure is maintained above a predetermined value, the piston 53 is pressed hard against the bottom of the cylinder 55, as shown *. Under these conditions, point 51 can be regarded as a fixed pivot point of the entire lever 50.
On the other hand, when the oil pressure drops below a certain determined value, the piston 53 moves to the right and the rod 48 is brought into the "off" position, thus putting the engine off. service, the lever 50 then rotating around the pivot 60 in its entire length.
Under all normal circumstances, the movement of the rod 48 is caused by the movement of the servo motor piston 56 in a cylinder 57. A rod 58, extending from the piston 56 is connected to the lever 50 by a connecting rod 59 which extends. from pivot 60 on lever 50 to pivot 61 at the end of piston rod 58.
The piston 56 is pushed to the left by a spring 62. The intake of liquid into the cylinder 57 and its exhaust are controlled by a valve. piston 63 which cooperates with a light 64 provided in the wall of cylinder 57. Sufficient movement of valve 63 to the right allows liquid to escape from the cylinder and sufficient movement of this valve towards the right. left allows liquid to enter *. In an intermediate position, the valve 63 obstructs 1a. light 64 and thus blocks the liquid in cylinder 57.
A lumen 65 in the wall of the cylinder where the valve 63 moves is connected to a pressurized liquid inlet and a lumen 66 at the end of this cylinder is connected to a liquid storage vessel.
In some cases the liquid may be the lubricating oil of the engine. The valve 63 has a stem 67 at the end.
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end of which is articulated one end of a floating lever 68, by a pivot joint 69. The other end of the lever 68 is articulated at 70 to the rod 71 of the piston 72 of a servomotor, this piston moving in a cylinder 73. The piston 72 is subjected on one side to the action of a spring 4 and on the other side to the action of a weaker spring 75 acting in the opposite direction. A lumen 76 at the end of cylinder 73 is connected by a suitable pipe to the air manifold 5 or 10 of the engine. An increase in the boost pressure tends to move the piston 72 to the right and vice versa.
A point ?? located on the floating lever; 68 between the ends 69 and 70 is connected by pivots and a connecting rod 78 to a point 79 of the floating lever 80. At one of its ends the lever 80 is articulated at 61 to the rod. piston 58 while its other end is articulated at 85 to a connecting rod 81 which is in turn connected to the end of a lever 82 of a tilting shaft 83. The angular position of the latter and therefore of the lever 82 depends on the position of the counterweights 84 of the regulator at the time considered. An increase in engine speed tends to move the counterweights 84 outward and oscillate the lever 82 in a clockwise direction thereby moving the pivot joint 85 to the right.
Leaving the detailed description of the regulator to a later date, the operation of the devices which have just been described will now be described. Assuming that the engine is running at full speed, piston 53 is held to the left in its stop and the pivot at point 51 can be regarded as fixed in space. If the load on the engine increases, the engine speed tends to drop and the counterweights 84 move inwardly.
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thus placing the arm 83 in an anti-clockwise direction.
Point 85 is moved to the left by means of the. connecting rod 81, so that the points 79 and 69 in turn move and therefore also the valve 63. The liquid is admitted into the cylinder 57 and moves the piston 56 to the right thereby oscillating the valve. lever 50 around the point 51 as a pivot and pushing the rod 48 to the right to give more fuel to the engine so as to increase its torque and thus compensate for the increase in load by restoring the speed to the desired value.
It will be understood that when the piston 56 is moved to the right in the operation described above, point 79 also moves towards the. right, tendaniaimsià to reverse its previous displacement to the left and bring the valve 53 to a medium stabilized position where it closes the light 64.
On the other hand, assuming that the engine is revving if the boost pressure drops, the piston 72 of the servo motor tends to move to the left, thus causing the floating lever 68 to oscillate around the point pivot 77 which would have the effect of unmasking the lumen 64 by moving the valve 63 in the desired direction to evacuate liquid from the cylinder 57 and allow the articulation 61 to move to the left under the action of the spring 62 so as to reduce the quantity of fuel injected by moving the rod 48 to the left * An increase in the. charge air pressure produces the opposite effect and increases the quantity of fuel injected.
The centrifugal governor is shown in more detail in Figs. 5 and 6. The regulator shaft 86 is operated by
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the motor and rotates the counterweights 84 in the usual manner. So that the counterweights 84 and the springs of the regulator are not called upon to supply the force necessary to actuate the control rods and the rack of the fuel pump, this regulator is established in such a way that the movements of the counterweights only regulate the power of a servomotor actuated by liquid pressure. The outward movement of the counterweights 84 is counteracted by the regulator springs via a push rod 87 which exerts pressure on a spring carrier 88.
On the other side, the ends of the four regulator springs 89, 90, 91 and 92 rest on a movable piston-like stopper 93. Between a chamber 94 containing the springs and a chamber 95 containing the rotary counterweights There is a cylinder 96 in which a piston 97 can slide. The latter is mounted on a sleeve 98 in which slots 98a are formed and this sleeve slides inside a cylindrical boss 99 at the end of the cylinder. 96.
The piston 97 is provided with a radial passage 109 extending from the bore of the sleeve 98 and communicating with a space 110 on one of the races of the piston 97 by a passage 111 passing through this face of the piston. It is understood that under normal operating conditions the space 110 is filled with liquid. The piston 97 is pushed back towards the space 110 by three springs 112 arranged symmetrically, as shown in FIG. 6. A piston-valve 100 surrounds the push rod 87 and slides in the sleeve 98. This valve is actuated by the push rod 87 by means of collars 101 and 102 keyed on the rod. The lesion of the valve 100 is larger than the diameter of the stem 87 and it is clear between the collars so that the valve
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can be centered freely in the sleeve 98.
At the end of the chamber 95 is a gear pump of which a gear 103 actuated by the shaft 86 cooperates with an idle gear 104 mounted on an axis 105. The pump sucks liquid from a reservoir 107 through a drilled passage 106. , and forces the liquid under pressure into a passage 108, a safety valve, not shown, limiting the maximum pressure of the liquid.
The functioning of the organs described is as follows: If the. motor speed tends to rise, the counterweights 84 tend to move outwardly compressing the spring 89 and pushing the valve 100 towards the. left so as to discover the Internal end of the passage 109 and allow the liquid to escape from the space 110 as a result of the movement of the pedestrian 97 to the left under inaction 066 comes out 112. The released liquid escapes between the sleeve 98 and valve 100 and returns to reservoir 107 through ports 98a and passages 108 and 113. Piston 97 moves toward 1a. left until passage 109 is again obscured by valve 100 and the escape of liquid from space 110 is stopped.
The piston 97 is slaved to the valve 100 and its movements are in the same direction and to the same extent as the movements of the valve 100. The movements of the piston 97 are transmitted to the transverse shaft 83 by a control arm. forked lever 114 mounted on this shaft and the end of which bears on the face of the piston sleeve 98 under the force of a. spring (not shown). The shaft 83 carries the lever 82 by means of which the movement is transmitted to the rack of the fuel pump.
It will be noted that the four springs 89, 90, 91 and 92 of the regulator are of different lengths. The springs enter
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in play between the stop 93 and the spring holder 88 in successive order to give the regulator the color characteristics. The diagram of FIG. 7 indicates the approximate engine speed for which each of these springs comes into play. At low speeds the spring 89 alone is in action. To increase the action of the springs on the governor and consequently increase the set engine speed, the stop 93 is moved to the right.
The displacement of the stopper 93 is caused hydraulically, the admission of liquid into the space 115 causing the stopper 93 to move to the right while the discharge of liquid from this space 115 allows the regulator springs to push the stopper back. 93 to the left.
The control of the axis of the liquid in the space 115 and of its exit therefrom is effected by establishing the stop piston 93 so that its action is slaved to a valve 116. The stop piston 93 carries a sleeve it ? provided with lights and held by a shoulder 118 in such a way that the sleeve there? can be centered freely in a cylindrical guide 119 fixed to the end of the chamber 94. A covering boss 120 of the valve 116 controls a lumen 121 formed in the sleeve 117. if the valve 116 is moved to the right, the boss 120 of the valve uncovers lumen 121 and allows liquid to flow from passage 108 through annular passages 122 into space 115 thereby moving piston 93 to the right.
This movement of the piston p also causes the sleeve 117 to move again. bring the light 121 entirely onto the covering boss 120 to cut off the arrival of the liquid in the space 115.
The piston is then held in its new position, until the valve 116 is brought into a new position or
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to the right to increase the speed control or to the left to reduce it. We can facilitate the control of the. valve 116 by using a rack 123 meshing a pinion 124 which is rotated using a lever 125.
When the valve 116 is moved to the left, the boss 120 uncovers the light 121 and liquid can escape from the space 115 through a bore 126 of the valve 116, an annular clearance between the surface. outer sleeve 117 and an envelope 127 in which it moves, and a passage 113 to reach the reservoir 107.
In the case of auxiliary motors 3 and 8 which operate the compressors, the controls (see Fig. 4) are similar to those shown in Fig. 3, but the control mode of valve 116 is different * In main motor controls shown in FIG. 3 This valve is under the manual control of the operator. In the controls for the auxiliary motors of the compressors 1a, valve 116 is controlled by the air pressure in the air line 4 (or 9) which is the boost pressure. A pipe 145 (see Fig. 1) leads the compressed air from pipe 4 (or 9) into a cylinder 147 (see Fig. 4).
A piston 148, subjected to the Inaction of a powerful spring 149 on one side and to the action of a weaker spring 149a as well as to the boost pressure on the other side, is driven by a movement. reciprocating action in this cylinder 147.
The movements of the piston 148 are transmitted to the valve 116 by a rod 150. It will be noted that if the air pressure in the air system rises above the desired pressure, thus indicating an overflow. If air exceeds the requirements, the piston 148 moves to the left, compressing the spring 149 and moving the valve 116 in the desired direction to reduce the action of these regulator springs and consequently reduce the speed of the regulator. compressors
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thereby reducing the supply of air.
An energy production installation according to the present invention, as described above and shown in the accompanying drawings in its application to the propulsion of a railway locomotive can be operated in the following way: regulator valves 116 of the four main engines in the low speed position by placing a main control lever 128 in the low speed position. The lever 128 is connected to the valves 116 by suitable links such as angled levers 129 and pull or push rods 130. The regulator and the combined controls shown schematically in Figs. 3 and 4 are shown in Fig.
1 by the symbol G on the four main engines and by H on the two auxiliary engines. To put the motive power production plant into service, the process consists of starting the auxiliary motors 3 and 8 and letting them run at low speed, the air supplied by the compressors 2 and 7 in operation. quantities exceeding the needs of the supercharged auxiliary motors themselves being under these conditions discharged, by the spring relief valves 6 and 11. All the main motors are started and can run at low speed.
To start the locomotive, the coupling liquid is allowed to enter one of the fluid couplings, for example in the coupling 13 of the engine A by operating the control 21 of the buckets. As the coupling 13 fills up, the load on the motor A increases which tends to slow it down.
The governor automatically supplies this engine with more and more fuel until the latter develops its maximum torque at low speed and the locomotive starts to develop.
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fed up at low speed * When the speed of the locomotive approaches 10 km per hour for example, the bucket control of one of the other motors, for example the control of motor B, is actuated, thus leaving the coupling 14 fill up, which gradually puts this engine in a condition to develop its maximum torque, and the operation is repeated until all four engines are in service.
As soon as the four engines are all under load, the speed of the locomotive can be adjusted simply by means of the single control lever 128 with the help of which the mechanic simultaneously modifies 1 tact ion of the springs on all the regulators. . In any adjustment position of control lever 128, the governors keep the speed of the main engines constant regardless of normal variations in incline or wind.
It will be understood that as long as only one coupling, for example 13, is allowed to fill, the corresponding motor A operates the final motor shaft 42 with a speed ratio represented by two differentials, in series. Assuming, therefore, that the differentials are set to give each a two-to-one ratio, the gear ratio for single-engine running will be four to one. When the coupling 14 of the second motor fills up, the torque developed by the motor B increases until it exceeds the reverse torque exerted on the sun gear 27 that the one-way brake 44 had prevented from turning back * When planetary 2? starts to rotate in the same direction as the sun gear 26, the speed ratio drops to a value of two to one.
Owing to the flexibility inherent in the type of fluid coupling, no shocks occur during the successive commissioning of the various motors and the contribution made by them to the control of the motor. -
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bre final motor 42. When three motors are in service, the speed ratio between all motors and shaft 42 is one and one-third to one and when all four motors are in service the ratio is one to one. In the latter case, the differential is only called upon to compensate for any difference which may occur between the torques developed by the various motors.
It will be appreciated from the foregoing that no interruption can occur in the traction force, when the motors are successively loaded or when the load is removed from them and, as a result of the presence of the couplings. fluid these operations do not give rise to shocks in the transmission system.
It should be noted that if necessary the improved motive power installation can be established in such a way that the torques of two or more motors can be added so that they act simultaneously.
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