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La présente invention se rapporte aux cylindres pour moteurs à combustion interne de grandes dimensions, tels que des moteurs à gaz de grandes dimemsions, des moteurs Diesel de grandes dimensions et analogues, c'est-à-dire des moteurs à combustion interne avec des dimensions de cylin- dres de l'ordre de grandeur d'environ 600 mm de diamètre et davantage.
Conformément à l'invention, on remplacera la construction de cy- lindres, habituellement employée jusqu'ici pour de tels moteurs, avec des épaisseur de paroi de 50 mm et davantage, par une construction notablement plus légère, et on réunit ainsi en même temps l'avantage d'un refroidisse- ment notablement plus favorable des parties des moteurs exposées aux gaz de la combustion et d'une amélioration du rendement thermique de l'opéra- tion, en évitant les tensions thermiques se produisant obligatoirement, dans le cas de cylindres à parois épaisses, dans la matière des parois des cylin- dreso
On connaît déjà des cylindres soudés, avec une épaisseur de paroi relativement faible, qui sont entourés d'une enveloppe de refroidissement à circulation d'eau.
Dans ces constructions de cylindres, les tensions thermiques dans la matière du cylindre ne sont toutefois pas évitées, enparticulier parce que le refroidissement doit avoir lieu par de l'eau froide, parce qu'il se produit en outre, au sein de l'enveloppe à circulation d'eau, dans les zones supérieures, comparativement aux zones inférieures, des différences importantes de température, auxquelles s'ajoutent encore les différences de température de la face externe et de la face interne de la paroi extérieure du cylindre. Dans le cas où l'on emploie des constructions de cylin= dres de ce genre, on ne peut atteindre une bonne évacuation de chaleur, et le refroidissement par de l'eau froide abaisse le rendement de l'opération thermique s'effectuant dans le cylindre.
L'enveloppe dit cylindre consiste par contre, conformément au principe de base de l'invention en un grand nombre de tubes juxtaposés l'un à l'autre et alimentés d'eau sous pression ou analogue, qui font arriver l'agent de refroidissement très près de la surface latérale interne du cylindre.
Ce système de refroidissement est de préférence constitué par des tubes profilés, juxtaposés et reliés entre eux par soudure, qui sont de préférence entourés d'une enveloppe en tôle d'acier, qui supporte les pressions internes du cylindre. Les faces internes des tubes sont avantageusement revêtues d'une couche rapportée, qui constitue la surface latérale interne du cylindre.
De la même manière que la paroi interne du cylindre, les parois internes des chambres conduisant de l'intérieur du cylindre aux soupapes peuvent consister, au moins partiellement, en tubes profilés juxtaposés.
Il est déjà connu, il est vrai,de munir les chambres, conduisant aux soupapes, d'une paroi protectrice consistant en un système de tubes de refroidissement ou analogues. Par contre, les parois elles-mêmes des chambres, sont conformément à l'invention, constituées au moins partiellement par le système de tubes. On obtient ainsi une économie notable de poids et une meilleure répartition et évacuation de chaleur que dans le cas des revêtements connus.
Le corps de cylindre construit conformément à l'invention est, selon une caractéristique additionnelle de celle-ci, monté ou en une certaine mesure suspendu dans un châssis de support, qui transmet les forces axiales provenant du fond de cylindre. Ce châssis de support est agencé de telle manière que le cylindre est, en une certaine mesure, suspendu élastiquement dans celui-ci, de sorte qu'il peut céder sous l'action des tensions d'allon-
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gement de l'enveloppe du cylindre dues à la température élevée de l'agent de refroidissement.
Une telle construction peut être toujours à recommander lorsque des tensions durables du cylindre, dues à des conditions déterminées de température, doivent être supportées élastiquement.
Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, également dans le but d'atteindre une économie de poids et un acrroissement du rendement thermique de l'ensemble de l'installation, le piston ainsi que le fond de cylindre consistent également, d'une manière nouvelle, au moins partiellement, en tubes profilés à circulation d'eau sous pression, étroitement juxtaposés l'un à l'autre, d'une construction analogue, le piston étant lui-même creux et son espace intérieur vide recevant uniquement les raccords à eau pour les tubes, constituant ses surfaces et auxquels l'eau de refroidissement est amenés de la manière habituelle par la tige de piston creuse, qui est raccordée de façon appropriée à la source d'eau de refroidissement.
Les épaisseurs de proi du piston creux, qui n'est par suite formé que par les tubes juxtaposés, qui doivent simplement prendre appui sur des nervures radiales, conformément aux forces de compression à supporter, ainsi que les épaisseurs de paroi du fond de cylindre sont par suite relativement très faibles.
On obtient ainsi, comme résultat, une construction d'un poids considérablement réduit par rapport à celle des cylindres, pistons et fonds de cylindres habituels, cette construction permettant de réaliser de la meilleure manière le principe du refroidissement par vaporisation au moyen d'un agent de refroidissement, qui se trouve sous une pression correspondant à son point d'ébullition.
Le dessin ci-joint représente, de façon schématique seulement, un cylindre pour un moteur à gaz de grandes dimensions: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un exemple de réalisation; - la figure 2 en'est une vue en coupe transversale, et - la figure 3 est une vue en coupe transversale à travers le piston, à échelle un peu agrandie.
Sur le dessin, désigne la paroi intérieure du cylindre, constitué par un grand nombre de tubes profilés juxtaposés a; a'l a'''. etc..,
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par exemple de section transversale carrée, qui sont avantageusement,à6ùné, mansnannrpp$en.ééraeodééà àn.anoondnâ+d' âheéavez éatt Wsgcs aijbb une hélice, ou juxtaposés à côté l'un de l'autre ou réunis par groupes à cette conduite. La surface latérale interne du cylindre est formée par une couche b, produite par une soudure avec apport de matière. L'ensemble des tubes profilés est entouré de l'enveloppe en tôle d'acier soudée c, d'une épaisseur de paroi de 25 cm, par exemple.
De la même manière que le corps intérieur de cylindre proprementdit, les parois internes des chambres d', dit sont également garnies de tubes profilés, étroitement juxtaposés et soudés entre eux, parcourus par de l'eau sous pression. flet f" désignent les fonds de cylindre, dont les faces, tournées vers l'intérieur du cylindre, sont de la même manière garnies'de tubes profilés g', g". Ces tubes prennent appui sur plusieurs nervures radiales s', s".
Dans le cylindre se déplace le piston creux h, de section transversale trapézoïdale dans l'exemple de réalisation considéré, dont les faces
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coniques avant et arrière sont, comme représenté en i, également garnies de ces mêmes tubes, aux quels l'eau de refroidissement sous haute pression est amenéepar l'alésage k dela tige de piston 1 et par des raccords m. Dans le piston creux ne se trouve pas d'eau, contrairement à des constructions connues, de sorte qu'on obtient pour le piston un très faible poids total. t désigne des nervures radiales servant d'appuis aux tubes profilés.
Le cylindre est assemblé - au moyen de nervures longitudinales r, qui sont soudées à son enveloppe extérieure c dans la partie médiane de celle-ci et qui, selon l'exemple de réalisation considéré, sont disposées par paires en faisant entre elles un angle obtus, - en une certaine mesure de façon élastique, avec interposition de courtes viroles en tôle o', o", aux flasques d'extrémités p, p".
Par cette suspension, en une certaine mesure élastique, du cylindre au moyen de lamelles ou nervures individuelles disposées le long du cylindre, les tensions thermiques, provoquées par le refroidissement par vaporisation, sont, comme déjà mentionné, absorbées de la manière la plus favorable, sans exercer d'influence sur la transmission des forces de travail orientée suivant l'axe du cylindre. Ceci est particulièrement important, car la température des parois du cylindre, refroidies par vaporisa-
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tion#4ùòtablemeùtplus élevée que dans le cas des cylindre habituels re- froidis par eau.
.1 désigne les segments de piston habituels.
Entre ceux-ci sont disposés , comme il est visible, conformément à une caractéristique particulière le l'invention, des tubes r , également parcourus par un agent de refroissement Ce refroidissement direct des segments
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de pis ton. ëte tous¯, :he$h)pàÍroomesipa$si1:lliesadw; r!ttÙkling 'iiei] !:>h\Ûm-'iainsi que les dépots ainsi provoqués sur les segments de pistons
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation représentée sur le dessin ci-joint et précédemment décrite de façon détaillée, mais qu'on peut apporter à celle-ci de nombreuses mo- difications, sans s'écarter du principe ni du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1. Cylindre pour moteurs à combustion interne de grandes dimensions, caractérisé en ce que l'enveloppe du cylindre consiste en un grand nombre de tubes, juxtaposés l'un à l'autre, alimentés d'eau sous pression ou analogue, qui font arriver l'agent de refroidissement très près de la surface latérale interne du cylindre.