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La présente invention concerne un dispositif combiné de compres- sion et d' échappement d'air et plus particulièrement un moyen pour vidanger dans l'atmosphère l'espace mort du cylindre dans le but d'augmenter le ren- dement de ce dispositif combiné.
Dans les dispositifs combinés de compression et d'échappement d'air du type ordinaire, un piston fonctionne, pendant une course d' admission, pous aspirer le fluide sous pression d'ure conduite de vide, à travers une valve d'admission, dans une chambre de compression,et agit,pendant une cour- se de compression,pour comprimer le fluide sous pression, qui avétéd admis à partir de l'atmosphère dans cette chambre de compression à la fin de la course d'admission, et pour le refouler à travers une valve de sortie dans une conduite d' alimentation.Au-delà du point mort supérieur de la course du piston, il existe un-prolongement de la chambre de compression,prolongement -.appelé communément espace mort,
de sorte que le pistonne peut pas atteindre et détériorer la tête du cylindre à la fin de sa course de compression.Quand le piston exécute sa course de compression et atteint son point mort haut, l'espace mort est donc chargé de fluide sous pression. Quand le piston exé- outé sa course d'admission, en augmentant le vplume de 1 espace mort, la pression dans cet espace et dans la chambre de compression doit être diminuée en-dessous de la valeur de la pression dans la conduite de vide avant que le fluide sous pression ne si écoule dans la chambre de compressqn.
Plus la pression dans 1' espace mort est élevée, plus grande est la distance sur laquelle le piston doit se déplacer pendant sa course d'admission pour réduire ladite pression en-dessous de celle régnant dans la conduite de vide.On voit par conséquent que la course d' admission du piston n'est pas utilisée entièrement pour aspirer le fluide sous pression à partir de la conduite de vide, et il en résulte une perte du rendement du dispositif combiné de compression et d' échappement d'air,
Le but principal de l'invention est donc de réaliser un dispositif pour augmenter le rendement des appareils du type défini ci-dessus.
L'invention se propose également de trouver un moyen polir faire échapper dans 1' atmosphère la pression du fluide dans 1' espace mort avant le début de la course d'admission du piston.
D' autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée que l'on va faire maintenant en se référant au dessin annexé.Ce dessin en grande partie coupé représenté un dispositif combiné de compression et d' échappement d'air conforme à, l'invention.
- DESCRIPTION -
On a représenté l'invention à titre d'exemple, sous la forme d' un dispositif combiné, de compression et d'échappement d'air du type à un seul étage. Ce dispositif comprend un carter 1, sur la surface inférieure duquel est fixé d'une manière appropriée le carter habituel 2 ,dans lequel est monté tournant le vilebrequin ordinaire 3.Ce vilebrequin est relié par une bielle 4 à piston 5 monté coulissant dans un cylindre 6, de manière que le vilebrequin puisse communiquer; au piston un mouvement alternatif.
Le cylindre 6 est fermé à son extrémité supérieure par une tête de cylindre 7, qui définit avec les parois du cylindre et la face supérieure du piston 5 la chambre de compression usuelle 8.
Une ouverture 9 s'étend verticalement à travers la partie de gauche de la tête de cylindre 7; cette ouverture, qui constitue une partie de la communication d'admission du fluide dans le dispositif,est fermée à son extrémité supérieure par un siège de valve 10 maintenu en place par un écrou de retenue 11; cet écrou est fixé lui-même en position par un chapeau
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vissé de verrouillage 12.Ce chapeau 12 est vissé sur la périphérie extérieure 11 et s'appuie contre la surface supérieure de la tête 7,en fermant ainsi l'extrémité supérieure d'une chambre d'admission 13 ;
cette chambre 13 communique par un orifice 14, prévu dans l'écrou de retenue, 11, avec une conduite d'admission 15, et par des orifices 16, prévus dans le siège de valve 10, avec 1''ouverture 9 et par conséquent la chambre de compression 8.La communication à travers les orifices 16 est commandée par une valve annulaire d'admission 17, qui est poussée vers le haut,c'est-à- dire vers son siège 10, par un ressort 18 interposé entre ce siège 10 et un siège de ressort 19 fixé au siège 10 par une tige filetée et un écrou 20.
De même, une ouverture 21 est prévue à droite de la tête de cylindre 7 pour établir une communication d'échappement,Cette ouverture 21 est fermée par un siège de valve 22 maintenu en place par un écrou de retenue 23 et un chapeau de verrouillage 24 analogues respectivement à l'écrou 11 et au chapeau 12.Une chambre d'échappement 25 communique avec une conduite d'échappement 26 par un orifice 27 prévu dans-l'écrou de retenue 23; elle peut communiquer également avec la chambre de compression 8 par des orifices 28 prévus dans le siège 22. Une valve annulaire d'échappement 29 est poussée vers le bas,c'est-à-dire vers son siège 22, par un ressort 30 intercalé entre cette valve et un siège de ressort 31, qui est monté sur le siège 22 par une tige filetée et un écrou 32.
Suivant l'invention, un alésage 33 est formé dans la tête de cylindre 7, au sommet de la chambre 8; cet alésage est coaxial au cylindre 6.Dans cet alésage, un organe de siège de valve 34 est fixé par un filetage 35 et verrouillé par un chapeau 36, qui se visse sur la périphérie extérieure de l'organe 34 et s'appuie contre la surface supérieure de la tête de cylindre 7.Un siège annulane de valve 37 tourné vers le haut fait partie' ihtégrante de l'organe 34; il est destiné à une soupape de décharge 38 poussée vers sa position de fermeture par un ressort 39 disposé dans une chambre 40.
Cette chambre est définie par l'organe 34 et le chapeau 36 ; elle est constamment ouverte à l'air libre par un manchon tubulaire 41, un orifice 42, une chambre 43 et un raccord de tubulure 44 du chapeau 36.Le manchon tubulaire 41 est enfoncé à la presse dans le chapeau 36, à partir duquel il s'étend vers le bas jusque dans la chambre 40 pour y constituer un guide du ressort 39.
Comme on l'expliquera plus loin, la soupape de décharge 38 n'est pas destinée à s'ouvrir sous l'effet de la pression règnant dans la chambre 8, mais sous l'action mécanique directe exercée par un goujon ou plongeur 45 fixé au centre de la face supérieure du piston 5 ; ce goujon 45 est donc coaxial avec le cylindre 6 et l'organe 34; la soupape de décharge 38 s'ouvre sous 1' action du goujon 45 quand le piston 5 atteint son point mort haut et après que la valve d'échappement 29 s'est fermée.On vo,it par conséquent que la force du ressort 39 doit être sensiblement supérieure à celle du ressort 30, de manière que:¯la valve d'échappement 29 puisse terminer son cycle complet de fonctionnement avant l'ouverture de la soupape de décharge 38.
La paroi du cylindre 6 comporte en outre plusieurs orifices d'admission 46 protégés par des filtres 47 en crin frisé; ces orifices sont complètement découverts par le piston 5 quand celui-ci atteint son point mort bas.
FONCTIONNEMENT .
Quand le vilebrequin 3 tourne sous l'action d'une source d'énergie quelconque appropriée, le piston 5 exécute un mouvement alternatif sous l'action de la bieille 4 en effectuant une course d'admission et une
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course (l'échappement pour chaque tout du vilebrequin.
Sur le dessin, le piston 5 est représenté à son point mort bas, pour lequel toutes les .suives sont fermées, comme on le voit sur la figure, et la chambre 8 est ouverté à l'air libre par les orifices d'admission 46.
Quand le vilebrequin 3 tourne à partir de cette position la bielle 4 et le piston 5 se déplacent vers le haut et le piston coupe d'abord la communi- cation entre l'atmosphère et le chambre 8 en recouvrant les orifices d' admission 46.
En continuant à se déplacer vers le haut, le piston 5 comprime le fluide dans la chambre 8 jusqu'au moment où la force dirigée vers le haùt et appliquée à la valve d'échappement 29 décolle celle-ci de son siè- ge malgré la force combinée opposée, dirigée vers le bas et exercée par le ressort 30 et par la pression pouvant régner des la conduite d'échappement
26,Cette valve 29 étant ouverte,!le fluide 6'écoule de la chambre 8 à tra- vers les orifices 28 pour passer ans la chambre 25, et de là, à travers les orifices 27 dans la conduite d'échappement 26 et dans un récepteur appropriée de fluide non représenté.Le fluide sous pression continue à s'é- apuler de cette manière jusqu'au moment où le piston 5 atteint presque 1' extrémité de sa course vers le haut,
c'est-à-dire jusqu'au moment où la pression dans la conduite d'échappement 26 et la pression dans la chambre
8 se sont sensiblement égalisées; la force du ressort 30 fermant alors la valve 29.
Quand la valve d'échappement 29 s'est fermée, le piston 5 con- tinuant son mouvement vers le haut amène le plongeur 45 au contact de la soupape d'échappement 38 et ouvre cell-oi; la pression régnant alors dans l'espace mort entre le piston 5 et la tête de cylindre 7 fait passer le fluide dans la chambre 40, le manchon 41, l'orifice 42, la chambre 43,le raccord 44 et l'atmosphère; la pression dans la chambre 8 diminue donc de- puis la pression du récepteur de fluide jusqu'à la pression atmosphérique.
Le mouvement initial du piston 5 vers le bas supprime le contact entre le plongeur 45 et la soupape d'échappement 38 et permet par conséquent au ressort 39 de fermer de nouveau cette soupape. A ce moment, les valves 17 et 29 sont fermées toutes les deux comme on le voit sur la figure .En conti- nuant à se déplacer vers le bas,iaprès la fermeture de la soupape d'échappe- ment 38, le piston 5, fait tomber'la pression dans la chambre 8 jusqu'à une valeur suffisamment inférieure à la pression atmosphérique pour permettre à la pression règnant dans la chambre 13 et dans la conduite de vide 15 d'é- loigner la valve 17 de son siège,10 malgré la force opposée du ressort 18.
Le fluide s'écoule alors à parti d'une source de vide appropriée (non représentée) à travers la conduite d'admission 15 jusque dans la chambre 13 en passant par l'orifice 14, et de là à travers lespoifices 16 dusiège de valve 10 jusque dans la chambre 8'.Quand le piston arrive près de 1' extrémité de sa course d'admission, les pressions règnant respectivement dans la conduite de vide 15 et dans la chambre 8 sont sensiblement égales et la valve d'admission 17 se ferme de nouveau sous l'action du ressort 18.
Cependant, en terminant sa course d'admission,le piston 5 découvre de nouveau les orifices d'admission 1 1 46, en permettant ainsi au fluide à la pression atmosphérique de pénétrer dans la chambre 8, qui se trouve alors prête pour la course de compression suivante.
Le piston 5 se trouve à ce moment à son point mort bas,comme on le voit sur la figure avec les valves dans les positions représentées.Le fonctionnement se répète comme on vient de l'expliquer.
On voit, d'après ce qui précède, que l'invention réalise un dispositif de compression et d' échappement plus efficace que les dispositifs
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connus,du fait qu'une soupape d'échappement actionnée mécaniquement diminue la pression dans le cylindre, à la fin d'une course de compression, jusqu'à la pression atmosphérique avant l'exécution d'une course d'aspiration, et permet ainsi à la valve d'admission de s'ouvrir plut8t pendant la course d'aspiration afin d'augmenter la longueur efficace de celle-ci.
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif combiné de compression et d'échappement d'air, caractérisé par le fait qu'il comprend un cylindre,une tété de cylindre, un piston susceptible d'aller et venir dans le cylindre et de former avec la tête de celui-ci une chambre combinée de vide et de compression à l'intérieur du cylindre, une valve d'admission disposée dans la tête du cylindre pour commander la communication entre un canal de vide prévu dans la tête et ladite chambre,
une valve d'échappement prévue dans la tête du cylindre pour commander la communication entre ladite chambre et un canal de pression prévu dans la tête un orifice prévu dans la paroi du cylindre et susceptible d'être découvert par le piston à la fin de sa course d' admission de manière à mettre ladite chambre en communication avec 1' atmosphère en vue de la préparer à une coures de compression,une soupape d'échappement normalement fermée et disposée dans la tête du cylindre pour commander la communication entre ladite chambre et l'atmosphère, et un organe porté par le piston et susceptible d'ouvrir la soupape d'échappement, sensiblement à la fin de la course de compression pour vidanger en dehors de ladite chambre,l'air comprimé dans le but de préparer une course d'aspiration.