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GROUPE MOTEUR A TURBINE A GAZ PARTICULIEREMENT 'DESTINE A 'LA TRACTION DES VEHICULES AUTOMOBILES,
L'invention a pour objet principal un groupe moteur du type tur- bine à gaz destiné à entraîner un véhicule sur route, ce groupe moteur pou- vant être installé-sensiblement dans 1?espace réservé au moteur du-véhicule automobile, Ce groupe moteur-doit donc être compacta léger, et avoir ses divers éléments convenablement disposes.
Suivant l'invention, le groupe moteur comprend un compresseur cen- rifuge disposé à la partie antérieure et envoyant de l'air comprimé à une chambre de compression qui est raccordée a son extrémité de sortie à une cham- bre en voute à renversement de courant qui envoie les prouidts de la combus- tion ainsi que de l'air de-dilution, vers l'avant, à une turbine- axiale de même:
axe que le compresseur La turbine comprend des rotors indépendants montés de manière à entraîner le rotor du compresseur et un engrenage réduc- teur disposé entre le compresseur et la turbine d'un côté de- 11-arbre, de trans- mission aboutissant au compresseur cet engrenage- de réduction- actionnant a son tour un arbre d'entrainement
Sur les dessins annexés
La figure 1 montre le tracé extérieur d'une automobile mue par un groupe moteur à turbine à gaz suivant l'invention,
La figure 2 est une élévation du groupe moteur.
Les figures 3 et 4 sont des coupes à plus grande échelle,, de la turbine et du les.deux figures se raccordant sui= vant la ligne- en traits mixtes 3,4
La figure 5 est un plan-partiel d'une variante de groupe moteur comportant un échangeur de température.
Les figures. 6 et 7 sont des vues en bout, partielles, prises dans la direction, respectivement, des flèches 6 et 7 de la figure 5
La figure 8 est une coupe prise principalement par 8-8 de la fi- gure 5
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Là figure 9 est un plan d'une autre variante.
La figure 10 en est une élévation latérale.
Dans la figure 1, le groupe moteur 6 est monté dans la.,partie antérieure du véhicule et actionne les roues 11 par l'intermédiaire d'une transmission 7 (qui peut comprendre un embrayage et une marche arrière), d'un arbre propulseur 10, d'un différentiel 9 du type courant.
Dans le mode de réalisation des figures 2 à 4, le compresseur 12 est à deux étages, l'un d'eux donnant un rapport de compression par exemple de 5 à 1. Ce compresseur est représenté comme comprenant deux rotors cen- trifuges 13, 14 calés sur un arbre 15 qui tourillonne en 16, 17, dans le carter fixe 18. L'arrivée 19 au compresseur s'effectue,de préférence, sur tout le pourtour de la périphérie, et sur la figure elle est représentée re- liée par un conduit 20 à l'extrémité antérieure du véhicule, à une.position qui est normalement occupée par le radiateur-dans un groupe moteur à refroi- dissement à eau.
L'air comprimé, après avoir passé à travers un¯diffuseur annulai- re 23 du second étage du compresseur, arrive, depuis la-partie supérieure de ce diffuseur, à l'extrémité voisine d'une unique chambre de combustion 24 disposée à la partie supérieure du groupe moteur et dirigée longitudina- lement. Cependant, elle peut être inclinée vera le bas d'avant en arrière comme on le voit, la chambre de combustion et le conduit s'étendant sur tou- te la longueur du groupe moteur.
L'extrémité 26 de sortie de la chambre de combustion est connec- tée par un coude 27 à une chambre en volute 28 qui forme l'extrémité posté- rieure du groupe moteur et dans cette chambre les produits de la combustion et l'air-de dilution changent de direction. Le mélange passe à travers des aubes de guidage 29 à l'extrémité antérieure de la chambre 28 et à une dis- tance radiale de l'axe du compresseur inférieur au rayon de l'extrémité de sortie 26 de la chambre de combustion, puis ce mélange aboutit au carter 30 d'une turbine comportant trois roues de méme axe que le compresseur.
Les deux premières de ces roues, c'est-à-dire les roues 32, 33 les plus en arrière sont montées sur un arbre 34 aboutissant à l'arbre 15 du compresseur, de manière à entraîner les- rotors du compresseur. La- troisiè- me roue 35 est la véritable roue motrice. Elle fait tourner un arbre creux 36 dirigé vers- l'avant et entourant l'arbre 34 qui entraine le compresseur.
L'arbre 36 aboutit à un engrenage réducteur qui est adjacent au carter 23 du diffuseur du second étage du compresseur et qui est, pour la plus grande partie, sur le côté de l'axe du groupe moteur opposé à la chambre de combus- tion. L'engrenage réducteur entraîne un-arbre 37 dirigé vers l'arrière et accouplé avec l'arbre de transmission 10. Cet engrenage réducteur renferme un pignon 38 calé sur l'arbre 36 et entraînant un pignon 39 calé sur un ar- bre de renvoi, ce dernier pignon étant solidaire- d'un pignon 40 qui entrai- ne un pignon 41 calé sur l'arbre 37.
L'échappement de la turbine traverse un conduit 44 annulaire, di- rigé vers l'avant divergent, qui se termine dans une chambre en volute 45 ayant deux orifices de sortie jumelés. Les deux branches 46 de cet orifice de sortie sont dirigées vers le bas et vers l'arrière-de chaque côté du grou- pe moteur et sont connectées à des tuyaux d'échappement qui, à leur départ, sont orientés vers 1'arrière et sensiblement parallèles à l'arbre- 37.
On voit donc que l'engrenage réducteur peut-être monté dans un carter 49 situé à l'arrière du compresseur, ce carter étant à une distance suffisamment grande du système de la.turbine portée à une haute- température et formant, de préférence, des paliers pour les arbres 34, 36 ainsi que des supports- pour les divers pignons et arbres der l'engrenage réducteur, tandis qu'un prolongement 50, dirigé vers l'arrière-, de ce carter, supporte l'arbre de transmission. Dans l'espace qui entoure ce carter, on peut monter un cer- tain nombre d'accessoires, tels qu'un régulateur, une pompe à combustible et une pompe à huile, indiqués en 51 Ces organes peuvent être entraînés par des engrenages disposés à l'intérieur du carter, comme on le voit en 52.
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Le moteur 53 du starter peut être placé à angle droit par rapport à l'extré- mité postérieure de l'arbre 34 qui entraîne le compresseur de sorte que,au moment du-démarrage, la roue 35 de la turbine n'est pas mise en rotation.
On remarquera, que cette disposition abaisse de manière favora- ble l'arbre de transmission et permet un système d'échappement vers 1'arriè re, comme dans les automobiles modernes'. La longueur totale du groupe :!péteur @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@compa et élégant te @@@@@@@@@@@@@@@@
Dans la variante des figures 5 à 8le groupe moteur est sensible- ment le même que celui des figures 1 à 4, en particulier pour ce qui concer- ne le compresseur et la turbine.
Les organes-12, 23, 28, 30 et 14 correspon- dent aux mêmes organes des figures 1 à 4 Dans les figures 5 à 8, cependant, la sortie de la chambre en volute 23 du compresseur aboutit, par un conduit 56, à un carter 57 disposé au-dessous de l'extrémité gauche (figure 5) d'un échangeur de température 58, le carter 57 s'élevant jusqu'à la cloison média- ne 59 de cet échangeur.
L'échangeur de température comporte un certain nom- bre de conduits 60,60 horizontaux laissant entre eux, au côté gauche du grou- pe (figures 5 et 8) des passages parallèles 61 à travers lesquels le gaz qui s'échappe du compresseur passe pour aller- du carter 57 à un collecteur 62 placé au-dessus de l'échangeur 58 et s-'étendant sur-toute la longueur de ce dernier, De même,9 à l'extrémité droite (figures 5 et 8) de l'échangeur ther- mique, l'air comprimé descend à travers des passages parallèles 63 séparés- les uns des autres-par les passages 60 qui se trouvent dans la partie droite et, de là, pénètre dans 1'entrée 65 d'une chambre de combustion 24a aboutis- sant à la chambre en volute 28 d'où les gaz arrivent à la turbine.
Les gaz qui s'échappent de la turbine suivent le conduit 46a communiquant avec un collecteur 66 qui est placé le long de toute la longueur du côté adjacent de l'échangeur 58 et qui communique avec les extrémités adjacentes de tous les passages 60 à travers lesquels les gaz- d'échappement passent horizonta- lement. Il en résulte un chauffage de l'air'comprimé lorsque ce dernier se rend du compresseur à la chambre de- combustion.
24a Les flèches 68 montrent en partie la circulation d'air depuis le compresseur jusqu'à la chambre de combustion, tandis que- les flèches- 69 indiquent la circulation des gaz d'é- chappemnt
Dans cette construction, il est préférable de prévoir deux cham- bres de combustion opposées 24a avec des échangeurs de température semblables à ceux qui viennent d'être décrit
La variante des figures 9 et 10 diffère de la réalisation des fi- gures 2 à 4 principalement en ce que le compresseur 12a est à un seul étage et en ce qu'il existe deux chambres de combustion 24 disposées de part et d'autre du groupe 6 et connectées chacune de facon à être alimentées- par- la chambre 23,
leurs extrémités de sortie étant raccordées à la chambre en vo- lute' 28. En outre, dans cette variante, la chambre en volute 45 de la tur- bine porte un seul orifice de sortie 46a, dirigé vers le haut, et destiné à être raccordé à un tuyau d'échappement approprié.