<Desc/Clms Page number 1>
L'invention concerne une machine à piston à gaz chaud (moteur à gaz chaud et machine frigorifique fonction- nant suivant le principe inverse de celui du moteur à gaz chaud) munie d'un dispositif régulateur de la quantité de fluide actif.
Il est connu de modifier la quantité de fluide actif d'une machine à gaz chaud, afin de faire varier la puissance absorbée ou fournie par la machine, cette modification s'ef- fectuant au moment où le fluide participiant au cycle thermo- dynamique atteint sa plus basse pression. Ce mode de réglage présente cependant un inconvénient : ne permet guère d'ob- tenir le réglage rapide que nécessitent, par exemple, les moteurs de traction et les moteurs de groupes électrogènes.
Machine à piston à gaz chaud comportant un dispositif régulateur de la quantité de fluide actif.
<Desc/Clms Page number 2>
Dans un réglage tel que l'augmentation de la puissance soit obtenue par une addition de fluide actif, ce fluide commence par freiner le piston. En effet, au début, le travail de com- pression requis pendant un cycle est plus grand que celui qui correspond au travail de détente du cycle précédent. De ce fait, pendant les premiers moments, la puissance de la machine est donc moindre au lieu d'être plus grande, ce qui entraîne un freinage. Un phénomène analogue se produit lorsqu'on réduit la puissance en diminuant la quantité de fluide actif. Pendant les premiers moments, le travail de compression requis pendant un cycle est plus petit que le travail de compression correspondant au travail de détente du cycle précédent et la machine débite donc, non pas une puissance moindre, mais une puissance plus grande et son régime s'accélère.
Lorsque le réglage s'effectue au moment où la pression est minimum, l'importance de la variation de puissance est assez petite, car elle est déterminée par la plus grande pression minimum admissible et par la plus petite pression mi- nimum réalisable, par exemple 1 atmosphère. Pour une pression minimum admissible de 12 atmosphères, on obtient alors une va- riation de 1 à 12. En outre, il est difficile d'arrêter le moteur lorsque la pression minimum réalisable est obtenue, car la puissance développée est alors encore assez grande par rapport aux pertes par frottement, etc.
Ce mode de réglage présente encore un autre inconvénient : les moyens servant au réglage au moment où la pression est la plus basse ne peuvent servir au démarrage de la machine, car dans cette position des pistons, l'air comprimé ne fournit pas le travail positif qui pourrait déplacer les pistons. Il faut donc prévoir un dispo- sitif spécial pour le démarrage.
Pour obvier à ces inconvénients, la machine à piston à gaz chaud conforme à l'invention, équipée d'un dispositif
<Desc/Clms Page number 3>
permettant de régler la quantité de fluide actif, comporte des moyens qui, tant pour l'introduction dans l'enceinte active d'une certaine quantité de fluide que pour le retrait d'une certaine quantité de fluide, peuvent établir une communication périodique entre cette enceinte et une seconde enceinte pour le fluide actif, lorsque la pression du fluide participant au cycle est pratiquement à sa valeur maximum.
Ce mode de réglage convient particulièrement bien aux moteurs de traction et aux moteurs des groupes électro- gènes. Lorsque l'addition de fluide s'effectue au moment où la pression est la plus élevée, cette pression augmente ; fluide ajouté participe donc immédiatement à la détente.
Le travail de détente obtenu pendant un cycle dé- passe donc initialement celui qui correspondrait au travail de compression de ce cycle, de sorte que la machine fournit im- médiatement une plus grande puissance. Lorsqu'on diminue la quantité de fluide, la plus haute pression du fluide baisse, le fluide évacué ne participe donc pas à la détente et au début, le travail de détente d'un cycle est plus petit que celui qui correspondrait au travail de compression de ce cycle.
Ce mode de réglage permet d'augmenter notablement le degré de variation, car celui-ci est déterminé par la plus haute pression maximum et par la plus basse pression maximum réalisa- ble, par exemple 1 atmosphère. Ceci permet de réaliser une variation de 1 à 30 par exemple, si la plus haute pression maxi- mum est 30 atmosphères, ce qui correspond à la pression minimum de 12 atmosphères indiquée pour le cas précédent. Cet agencement permet, en outre, d'arrêter la machine quand la pression maximum est égale à la pression atmosphérique, car la puissance fournie est alors assez petite par rapport aux pertes par frottement etc.
En outre, les pistons occupant la position requise, le démarrage peut s'effectuer à l'air comprimé, éventuellement après tâtonnement, à l'aide des moyens régula-
<Desc/Clms Page number 4>
teurs, car, dans cette position des pistons, le travail fourni est positif et les pistons se déplacent. Il est donc superflu de prévoir un dispositif de démarrage spécial.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'inven- tion peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La figure 1 montre une machine à piston à gaz chaud appropriée à la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention.
La machine comporte un piston 1 et un balayeur 2 qui délimitent les enceintes dans lesquelles se décrit le cycle, à savoir la chambre froide 3 et la chambre chaude 4. La chambre froide 3 communique avec la chambre chaude 4, par l'inter- médiaire du réfrigérant 5, du récupérateur 6 et du réchauffeur 7.
Tant le piston 1 que le balayeur 2 agissent, par l'intermé- diaire de bielles, sur le vilebrequin 8 dont les manivelles sont décalées de 90 .
Dans le canal 11 se trouve une soupape de réglage 9, qu'un ressort 10 maintient fermée. Le canal 11 permet de faire communiquer la chambre froide 3 et l'enceinte de réglage 12 dans laquelle on peut entretenir les pressions requises.
Le démarrage de la machine peut s'effectuer soit à l'aide de l'enceinte de réglage précitée, soit à l'aide d'un cylindre de démarrage spécial 13 qui, après l'ouverture du robinet 14, communique, par l'intermédiaire du canal 11, avec l'enceinte active de la machine (le robinet 15 étant alors fermé).
La soupape 9 s'ouvre à l'aide du levier 16 du poussoir 17 à galet et de la came 18. La fig.la est une vue de profil de cette came dont la forme est telle que la soupape
<Desc/Clms Page number 5>
9 s'ouvre lorsque la pression du fluide actif atteint sa valeur maximum...
@
L'invention peut évidemment se réaliser sousd'autres formes que celle représentée sur la fig.l; on peut utiliser, par exemple, des tiroirs et des robinets.
RESUME
Machine à piston à gaz chaud, munie d'un dispositif régulateur de la quantité de fluide actif, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens qui, tant pour l'introduction dans l'enceinte active d'une quantité de fluide que pour le retrait d'une quantité de ce fluide, peuvent établir une communication périodique entre cette enceinte et une seconde enceinte pour le fluide actif, lorsque les pistons occupent une position telle que la pression du fluide actif participant au cycle est pra- tiquement à sa valeur maximum.