Procédé pour la production de gaz chauds à haute pression et générateur pour sa avise en aeuvre. L'invention se rapporte à un procédé pour la production de gaz chauds à haute pression, d'après lequel on brûle un fluide dans un moteur à combustion interne et on fait sortir après une détente partielle, lors qu'ils sont encore sous une haute pression, des gaz chauds résultant de la combustion, le moteur fonctionnant ainsi -comme généra teur de gaz à haute pression.
Suivant l'invention, le travail dans un cylindre d'un générateur se fait en un cycle d'au moins six temps, le premier temps ser vant à l'admission d'air frais comprimé, le second temps servant à. la surcompression de cet air comprimé, le troisième temps com portant l'injection du fluide combustible, la combustion et la détente partielle des gaz résultant de cette combustion, le quatrième temps servant au refoulement d'une partie de ces gaz chauds partiellement détendus, le cinquième temps servant à la détente des gaz restants et le sixième temps servant à l'ex pulsion de ces gaz résiduels.
L'invention a aussi comme objet un g6né- rateur pour la, mise en oeuvre de ce procédé, générateur dont un cylindre comporte une combinaison de soupapes pour l'admission d'air comprimé pendant le premier temps, l'injection de fluide combustible .pendant le troisième temps, le refoulement d'une partie des gaz au quatrième temps et l'expulsion des gaz résiduels au sixième temps, le ré glage de ces soupapes permettant d'utiliser sensiblement toute la force motrice utile po.ui le refoulement au quatrième temps et pour assurer la continuité de marche de la ma chine.
Le générateur peut comporter plusieurs cylindres dans chacun desquels se reprodui sent, avec une différence de phase, les phé nomènes qui viennent d'être décrits. Il peut aussi comporter un cylindre pour la. -com pression préalable de l'air à admettre au pre mier temps, si l'on ne dispose pas d'une source d'air ayant déjà la. pression voulue. La présence d'un volant n'est pas indispen sable. compression préalable de l'air frais jusqu'à la pression P2.
Pour le réglage de la marche, on pourra d'abord faire dépendre des pressions P2 et P; la quantité de fluide injectée.
En outre, un mayen de réglage supplé mentaire est fourni par le début du cin quième temps du cycle. En effet, au lieu de fermer la soupape 3 exactement au point mort, on peut en avancer plus ou moins la fermeture, de manière à augmenter plus ou moins la quantité de gaz qui se détendra au cinquième temps; cette augmentation -dimi nuera l'importance de la surface résistante IIGBI. On pourrait évidemment, en fer mant la soupape 3 déjà au point G ou même avant, rendre cette surface nulle ou motrice; par exemple pour hâter le démarrage.
Il est bon de remarquer que pratique ment on ne peut ni agir sur<I>AB,</I> ni sur<I>BC,</I> ni sur F, ni sur KL au cours du réglage, vu que la pression P. est imposée par les ap pareils d'utilisation et la pression P4 par la composition du combustible.
Le réglage supplémentaire par l'avance de la fermeture de la soupape 3 se réalise ,ans la moindre difficulté et constitue un avantage du cycle à 6 temps décrit (on ne trouve rien d'équivalent dans le cycle ordi naire à 4 temps).
Le cycle décrit présente encore trois au tres avantages importants: espaccment des périodes de haute tem pérature et conséquemment refroidissement rationnel des cylindres, ce qui est un facteur essentiel pour assurer la conservation des cy lindres et des soupapes; .
utilisation, en assurant leur détente avant leur expulsion à l'air libre, des gaz restés dans le cylindre après le refoulement vers les appareils industriels, ce qui augmente le rendement thermique du générateur; grâce à. l'admission d'air sous pression au premier temps, possibilité de réduire, pour un diamètre donné du cylindre, la course du piston et, par conséquent, le vo lume du cylindre. En fig. 8, G désigne le cylindre princi pal du générateur et C le cylindre compres seur pour la compression préalable de l'air.
Les soupapes 1, 2, 3, 4 du cylindre G sont commandées par des cames 10, 10', 10", 10"' montées sur un arbre de distribution 9. L'ar bre principal 11, monté dans les paliers 7, 8, fait tourner l'arbre 9 à une vitesse trois fois moindre, par le moyen de l'engrenage hélicoïdal 12, de la tige 14 et de l'engrenage conique 13. Le cylindre C et son piston sont formés par des extensions du cylindre G et du piston de G.
La soupape d'aspiration 5 s'ouvre à l'atmosphère et la soupape de re foulement 6 dans un réservoir d'air à la pression P2; ces deux soupapes se ferment sous l'action de ressorts; il en résulte pour la compression préalable un cycle à seule ment deux temps, qui ne demande qu'un vo lume très réduit pour le cylindre C.
Il peut être avantageux de compléter le cycle à six temps par un certain nombre pair de temps supplémentaires; le nombre total de temps sera alors représenté par la formule 6 + 2n, dans laquelle n est un nom bre entier.
On trouve notamment avantage à utiliser les temps supplémentaires en vue d'assurer le balayage.
Si, par exemple, le sixième temps du cycle est suivi de deux temps pendant les quels la soupape 4 reste ouverte, l'air frais de l'atmosphère entre dès le début du sep tième temps, les gaz restés dans la chambre de combustion s'y mélangent et sont expul sés avec lui au huitième temps. On parcourt; ainsi à l'aller (septième temps) et au retour (huitième temps) la ligne de pression atmos phérique représentée en LIS sur la fig. 7; on pourrait également parcourir cette ligne plusieurs fois à l'aller et au retour avant l'admission d'air frais comprimé au premier temps AB du cycle suivant.
Les septième et huitième temps -du .cy cle à huit temps peuvent être utilisés égale ment dans un but moteur - par exemple, en vue d'espacer encore plus les périodes de haute température, grâce à l'admission de compression préalable de l'air frais jusqu'à la pression P2.
Pour le réglage de la marche, on pourra d'abord faire dépendre des pressions P2 et P; la quantité de fluide injectée.
En outre, un moyen de réglage supplé mentaire est fourni par le début du cin quième temps du cycle. En effet, au lieu de fermer la soupape 3 exactement au point mort, on peut en avancer plus ou moins la fermeture, de manière à augmenter plus ou moins la quantité de gaz qui se détendra au cinquième temps; cette augmentation dimi nuera l'importance de la surface résistante IIGBI. On pourrait évidemment, en fer mant la soupape 3 déjà au point G ou même avant, rendre cette surface nulle ou motrice; par exemple pour hâter le démarrage.
Il est bon de remarquer que pratique ment on ne peut ni agir sur<I>AB,</I> ni sur<I>BC,</I> ni sur F, ni sur KL au cours du réglage, vu que la pression P. est imposée par les ap pareils d'utilisation et la pression P4 par la composition du combustible.
Le réglage supplémentaire par l'avance de la fermeture de la soupape 3 se réalise aans la moindre difficulté et constitue un avantage du cycle à 6 temps décrit (on ne trouve rien d'équivalent dans le cycle ordi naire à 4 temps).
Le cycle décrit présente encore trois au tres avantages importants: espaccment des périodes de haute tem pérature et conséquemment refroidissement rationnel des cylindres, ce qui est un facteur essentiel pour assurer la conservation des cy lindres et des soupapes; .
utilisation, en assurant leur détente avant leur expulsion à l'air libre, des gaz restés dans le cylindre après le refoulement vers les appareils industriels, ce qui augmente le rendement thermique du générateur; grâce à. l'admission d'air sous pression au premier temps, possibilité de réduire, pour un diamètre donné du cylindre, la course du piston et, par conséquent, le vo lume du cylindre. En fig. 8, G désigne le cylindre princi pal du générateur et C le cylindre compres seur pour la compression préalable de l'air. Les soupapes 1, 2, 3, 4 du cylindre G sont commandées par des cames 10, 10', 10", 10"' montées sur un arbre de distribution 9.
L'ar bre principal 11, monté dans les paliers 7, 8, fait tourner l'arbre 9 à une vitesse trois fois moindre, par le moyen de l'engrenage hélicoïdal 12, de la tige 14 et de l'engrenage conique 13. Le cylindre C et son piston sont formés par des extensions du cylindre G et du piston de G. La soupape d'aspiration 5 s'ouvre à l'atmosphère et la soupape de re foulement 6 dans un réservoir d'air à la pression Pz; ces deux soupapes se ferment sous l'action de ressorts; il en résulte pour la compression préalable un cycle à seule ment deux temps, qui ne demande qu'un vo lume très réduit pour le cylindre C.
Il peut être avantageux de compléter le cycle à six temps par un certain nombre pair de temps supplémentaires; le nombre total de temps sera alors représenté par la formule 6 + <I>2n,</I> dans laquelle n est un nom bre entier.
On trouve notamment avantage à utiliser les temps supplémentaires en vue d'assurer le balayage.
Si, par exemple, le sixième temps du cycle est suivi de deux temps pendant les quels la soupape 4 reste ouverte, l'air frais de l'atmosphère entre dès le début du sep tième temps, les gaz restés dans la chambre de combustion s'y mélangent et sont expul sés avec lui au huitième temps. On parcourt; ainsi à l'aller (septième temps) et au retour' (huitième temps) la ligne de pression atmos phérique représentée en LIS sur la fig. 7; on pourrait également parcourir cette ligne plusieurs fois à l'aller et au retour avant l'admission d'air frais comprimé au premier temps AB du cycle suivant.
Les septième et huitième temps -du .cy cle à huit temps peuvent être utilisés égale ment dans un but moteur - par exemple, en vue d'espacer encore plus les périodes de haute température, grâce à l'admission de fluide auxiliaire (pas chaud) sous pression au début du septième temps - ou dans un but de compression, grâce à une aspiration d'air au septième temps suivie d'une com pression et d'un refoulement au huitième temps. Il peut s'agir même d'une compres sion accessoire indépendante de la compres sion préalable mentionnée plus haut, à con dition que le travail absorbé par cette com pression accessoire ne devienne pas trop im portant.