BE480467A

BE480467A -

Info

Publication number: BE480467A
Authority: BE
Filing date: 1948-02-18
Publication date: 1948-08-18

Description

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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-

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-

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

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

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

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

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

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-

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-

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 **.

Claims

REVENDICATIONS 1.- Groupe Moteur comportant en combinaison deux mo- teurs principaux à combustion interne fonctionnant avec allumage par compression, un dispositif comprenant un ou plusieurs com- presseurs actionnes indépendamment des moteurs principaux pour suralimenter ceux-ci dans une mesure qui est approximativement en raison inverse de la vitesse de rotation de chaque moteur prin- cipal, des régulateurs séparés commandant respectivement la pompe d'injection de combustible de chaque moteur principal, un dispo- sitif pour faire varier la régulation de vitesse de chaque ré- gulateur, un engrenage différentiel,

un dispositif au moyen duquel chaque moteur principal actionne une roue planétaire de ce diffé- <Desc/Clms Page number 20> rentiel par l'intermédiaire d'un accouplement à fluide à remplis- sage variable, un dispositif pour transmettre le mouvement de l'organe porte-satellites du différentiel au mécanisme qui doit ê tre actionné par le groupe moteur, et un frein à. sens unique agissant sur chaque roue planétaire du différentiel, l'installa- tion complète permettant, lorsqu'elle est en service, de trans- mettre les couples de l'un ou des deux moteurs principaux, en succession ou en combinaison, au mécanisme qu'ils actionnent et d'une manière qui évite les brusques fluctuations ou les inter- ruptions dans le couple moteur final.

2.- Groupe moteur suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que chaque accouplement à fluide à, remplissage varia- ble est du type à commande à godets dit "scoop controlled".

3.- Groupe moteur suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque compresseur est actionné par un moteur à combustion interne fonctionnant avec allumage par com- pression et ce moteur est pourvu d'un régulateur avec un dispo- sitif pour faire varier sa, régulation de vitesse, le régulateur commandant le débit de la pompe à Injection de combustible du moteur.

4.- Groupe moteur suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la variation de la régulation de vites- se de chaque régulateur, du type centrifuge, s'effectue par dé- placement de la butée d'un ou de plusieurs ressorte réglant le fonctionnement du régulateur.

5.- Groupe moteur suivant la revendication 3, caracté- risé en ce que la variation de la régulation de vitesse du régu- lateur, de type centrifuge, de chaque moteur qui actionne un com- presseur, s'effectue en déplaçant la butée de l'un ou de plusieurs des ressorte qui commandent le fonctionnement du régulateur, ce <Desc/Clms Page number 21> déplacement de la butée des ressorts étant provoqué ou commandé par un dispositif agissant en fonction de la pression de sura- limentation des moteurs principaux.

6.- Groupe moteur suivant la revendication 4 ou 5, ca- ractérisé en ce que des servo-moteurs actionnés par un liquide sous pression sont utilisée d'une part pour transmettre à la bu- tée des ressorts le mouvement qui opère la régulation de vitesse de chaque régulateur et d'autre part pour transmettre de chaque régulateur le mouvement qui produit le réglage de la vitesse du moteur auquel le régulateur est conjugué.

7.- Groupe moteur suivant l'une ou l'autre des reven- dications précédentes, c aractérisé en ce que chaque frein à sens unique est du type à enroulement automatique qui serre automati- quement un tambour de frein et le maintient fixe lorsque ce tam- bour tend à tourner dans un sens, mais le dégage automatiquement lorsqu'il tourne en sens inverse.

8.- Installation de force motrice comportant deux groupes moteurs chacun suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe porte-satellites du différentiel de chaque groupe moteur est relié de façon à pouvoir tourner à la roue planétatre d'un autre différentiel dont l'organe porte-satellites est relié de façon à pouvoir tourner au mécanisme qui doit être actionné par l'installation de force motrice.

9.- Groupe-moteur suivant la revendicati on 1 ou 8, combiné à un système de commande automatique conjugué avec cha- que moteur principal et comportant un dispositif qui fait varier la quantité de combustible fournie par la pompe à injection de combustible du moteur principal suivant la vitesse du moteur et aussi suivant la pression de suralimentation du moteur. <Desc/Clms Page number 22>

10,- Groupe moteur suivant la revendication 1 ou 8, com- biné à un système de commande automatique conjugué avec chaque moteur principal et comportant un régulateur agissant en fonction des variations de la vitesse du moteur et de manière à régler cette vitesse, un dispositif pneumatique agissant en fonction de la pression de suralimentation de ce moteur, et un dispositif pour faire varier la quantité de combustible fournie par la pompe d'injection de combustible du moteur principal, ce dispositif étant actionné conjointement par le régulateur et le dispositif pneumatique.

11.- Groupe moteur pourvund'un système de commande au- tomatique suivant la. revendication 10. caractérisé en ce que le dispositif pneumatique agissant en fonction de la pression de suralimentation est constitué par un ervo-moteur comprenant un cylindre et un piston dans celui-ci, une lumière dans la, paroi du cylindre d'un côté du piston avec une communication entre cette lumière et les collecteurs d'air du moteur, des ressorte de différentes puissances, agissant respectivement de part et d'autre du piston, le ressort le plus puissant se trouvant du côté du piston le plus éloigné de cette lumière de la paroi du cylindre,

et une liaison entre le piston et la crémaillère de la pompe à injection de combustible du moteur de manière à pou- voir faire varier l'admission de combustible suivant les dépla- cements du piston en fonction de la pression de suralimentation.

12.- Groupe moteur suivant la revendication 10 ou il, ca- ra.ctérisé en ce que le système de commande automatique comporte un dispositif à l'aide duquel les mouvements dérivés du régulateur et du dispositif pneumatique agissant en fonction de la pression de suralimentation sont transmis conjointement, par l'intermédiaire <Desc/Clms Page number 23> d'un mécanisme à bielles et leviers et d'un servo-moteur actionné par le liquide sous pression, à la crémaillère de la pompe d'in- jection de combustible.

13.- Groupe moteur suivant l'une ou l'autre des revendi- c ations précédentes, c aractérisé en ce que chaque régulateur com- mandant un moteur comprend an combinaison un servo-moteur action- né par le liquide sous pression, une valve commandant l'admission et l'échappement de liquide du cylindre de ce servo-moteur, un dispositif au moyen duquel cette valve est déplacée par les contre- poids du régulateur lorsqu'il est actionné, et un dispositif au moyen duquel les mouvements du piston du servo-moteur sont trans- mis à la crémaillère de la pompe à combustible du moteur, le cy- lindre du moteur,

sa valve et une tige de poussée servant de liai- son entre les contrepoids du régulateur et le ou les ressorts agis- sant sur ces contrepoids étant tous concentriques et disposés aussi coaxialement par rapport à l'arbre par l'intermédiaire duquel le régulateur est actionné.

14.-.Groupe moteur combiné à des régulateurs suivant la revendication 13, caractérisé en ce qume pompe à engrenages actionnée par larbre au moyen duquel le régulateur est actionné aspire du liquide d'un réservoir d'alimentation et le refoule pour la commande du servo-moteur, la pompe étant disposée à l'intérieur d'une enveloppe qui renferme les contrepoids du régulateur, les ressorts qui agissent sur ceux-ci, et le servo-moteur commandé par ces contrepoids.

15.- Dans un groupe moteur suivant les revendications 1 ou 8). , un système de commande automatique comportant en combinaison un servo-moteur actionné par un liquide sous pression, un disposi- tif pour le réglage de la crémaillère de la pompe à injection de <Desc/Clms Page number 24> combustible par ce servo-moteur, un piston-valve commandant le servo-moteur un dispositif pour actionner ce piston-valve sui- vant la vitesse du moteur, et un dispositif pour actionner aussi cette valve suivant la pression de suralimentation.

16.- Groupe moteur suivant l'une ou l'autre des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que chaque moteur est commandé par un dispositif hydraulique et le liquide sous pres- sion employé pour la commande hydraulique est dérivé du système de lubrification à huile sous pression du moteur, et qu'il com- porte un dispositif qui dans, le cas où. la pression dans ce système tombe en-dessous d'une valeur prédéterminée, met automatiquement hors cause le réglage automatique pour régler le débit de la pompe à injection de combustible et coupe le débit de combustible de la. pompe*.

17.- Groupe moteur suivant l'une ou l'autre des reven- dications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispo- sitif de commande à main pour mettre hors cause le réglage auto- matique et commander la pompe à injection de combustible.

18.- Installation de force motrice, en substance comme ci-dessus décrit avec référence aux dessins annexés.