Turbine à combustion interne. L'objet de l'invention est une turbine à combustion interne, dans laquelle les gaz pro duits dans au moins une chambre de com bustion du stator passent dans des chambres du rotor ; cette turbine est caractérisée en ce que le rotor est formé de deux parties symétriquement disposées par rapport à un plan médian, perpendiculaire à l'arbre de la turbine, du stator, et en ce que des ouver tures sont arrangées de façon que les gaz sous pression provenant d'une même chambre de combustion pénètrent à la fois dans les deux parties du rotor, dans le but qu'un équilibrage s'établisse dans le sens de l'arbre.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quatre formes d'exécution de la présente invention. _ La fig. 1. est une coupe centrale et la fig. 2 une coupe transversale d'une turbine utilisant un combustible gazeux; La fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 1 ; La fig.4 est une coupe partielle d'une turbine utilisant de l'huile combustible ; La fig. 5 est une coupe centrale d'une troisième forme d'exécution, et La fig. 6 est une vue schématique, à échelle réduite, d'une quatrième forme.
Les - mêmes signes de référence désignent des parties semblables dans toutes les figures de ces dessins.
Dans les fig. 1, 2 et 3, le stator com prend deux flasques a auxquels est fixé un manchon al pourvu de cylindres a2 disposés radialement. Le rotor comprend deux plateaux b auxquels sont fixés deux couronnes b1 pour- , vues de chambres b2. c désigne un vilebrequin qui est porté par le stator au moyen de rou lements à billes<I>d</I> et auquel les plateaux<I>b</I> du rotor sont fixés au moyen de clavettes dl et de goupilles coniques d2. Des roulements à billes de butées sont prévus en ds.
A l'intérieur des cylindres sont disposés des fourreaux e qui reçoivent un mouvement alternatif de va-et-vient de cames cl prévues sur le vilebrequin et agissant sur des galets el montés sur des tiges e2 qui passent "au tra vers de pattes e3 prévues. sur les fourreaux, les galets étant maintenus en contact avec les cames au moyen de ressorts e4 ; toutefois on peut actionner les fourreaux de toute autre manière, par exemple en les reliant à des excentriques montés sur le vilebrequin.
A l'intérieur des fourreaux se déplacent des pistons f qui sont reliés au vilebrequin par des bielles f 1. Aux extrémités extérieures des cylindres sont fixées des culasses g qui sont à une distance des parois des cylindres permettant aux fourreaux de coulisser dans l'espace ainsi formé. Ces culasses sont pour vues d'une paroi interne g', dont le bord su périeur forme le siège d'une soupape g= qui est maintenue normalement sur ce siège par un ressort g3 comprimé entre une rondelle y1 portée par la tige de soupape et une traverse g@ s''étendant en travers de la paroi g'.
L'ex trémité externe de la culasse y est fermée par un chapeau g dans lequel est vissée la bougie d'allumage g' ainsi qu'un bouchon en cuivre ou matière analoguegg, ce bouchon jouant le rôle de tampon pour la soupape g . Ce cha peau comporte aussi des nervures de refroi dissement g9. L'espace g' formé entre g et g' et le chapeau 91 constitue la chambre d'ex plosion.
Les extrémités extérieures des pistons f sont évidées en f 2 de façon à laisser un espace entre eux et la tige de soupape dans la position extrême extérieure ; leur forme répond au contour de l'intérieur de la paroi 9l de façon à réduire dans la mesure possible l'espace mort entre le sommet du piston et la paroi y' de la chambre de combustion, et à permettre un transfert aussi complet que possible du mélange explosif à travers la sou pape, ainsi que cela sera décrit dans ce qui va suivre.
1j'enveloppe du stator est pourvue de pattes de support a3, de nervures de refroi dissement a4, et d'ouvertures as d'admission du mélange explosif, ces ouvertures d'admis sion communiquant avec les cylindres par les lumières as. Les lumières d'admission du mé lange dans les fourreaux sont représentées en e5.
Lés culasses y sont pourvues de lumières <B>9</B> '1 avec lesquelles coïncident des lumières es du fourreau e, à l'instant convenable, comme décrit ci-dessous ; elles sont également pour vues d'ouvertures d'équilibrage de pression g' disposées à l'opposé des lumières y", de sorte que la pression exercée sur un côté du four reau par les ouvertures g" est équilibrée sur l'autre côté du fourreau par l'ouverture y'2.
<I>h</I> h désignent des plaques de fermeture qui font partie du stator et servent à fermer la ou les chambres remplies de gaz, et à em pêcher celui-ci de passer directement à l'é chappement avant d'avoir rempli son rôle dans la ou les chambres. Le tuyau d'échap pement est représenté en j.
La turbine est placée dans un carter k pourvu d'entrées d'air 7i' et la quantité d'air passant par ces entrées peut être réglée au moyen de vannes h". L'un des plateaux du rotor est pourvu de palettes b3 qui aspirent de l'air par les ouvertures <I>le'</I> et le refoulent autour du stator dans la direction des flèches. Ce courant d'air sert non seulement à refroidir la turbine, mais aide aussi à activer l'échap pement par le tuyau j.
Les espaces compris entre les extrémités extérieures des fourreaux et les culasses sont utilisés comme pompes de lubrifiant. Dans ce but, les cylindres sont reliés entre eux par des tuyaux à lubrifiants, le lubrifiant étant aspiré d'un réservoir d' (fig. 2) par un tuyau l=, et admis dans les espace<I>L</I> sur un côté des cylindres lorsque les fourreaux se meu vent vers l'intérieur,
puis refoulé sur l'autre côté des cylindres lorsque les fourreaux se meuvent vers l'extérieur. De cette manière le lubrifiant est contraint à une circulation continue à travers tous les cylindres et sert à les refroidir. Le lubrifiant passe de l'un des cylindres par un tuyau<B>13</B> dans les roulements à billes situés sur un côté du vilebrequin et de là par des conduits l4, prévus dans celui-ci aux roulements à billes situés de l'autre côté d'où il retourne par un tuyau<B>15</B> au réservoir.
On a prévu des -soupapes de retenue ci) des points convenables du dispositif de graissage afin d'éviter le retour du lubrifiant en arrière, ainsi qu'il va de soi. Le carter de la turbine est pourvu d'une console m sur laquelle on peut monter un appareil d'allumage quelconque.
Le cycle d'opérations de la turbine ci dessus décrite est le suivant, le sens de ro tation étant supposé celui représenté par la flèche près du centre de la fig. 1. L'un des pistons se trouvant à son point mort supé rieur, comme représenté sur cette figure, un mouvement de rotation de la came cl amène le galet el correspondant audit piston dans sa position inférieure; les lumières e5 du four reau se présentent alors en face des lumières ar, comme sur le cylindre représenté au côté gauche de la fig. 1. Dans sa course de des cente, le piston considéré ouvre ces lumières et le mélange combustible passe à l'intérieur du fourreau.
Lorsque le piston s'approche du point mort intérieur, la came soulève le ga let et le fourreau ferme les lumières d'ad mission a@, comme représenté dans le cylindre à droite de la fig. 1. Fendant la montée du premier piston, le mélange est comprimé à l'intérieur du fourreau;
puis, en foi-gant l'ou verture de la soupape g2, est transféré dans la culasse de combustion séparée g1 , le mé lange étant allumé par la bougie g';, par suite de la continuation de la rotation des cames, le fourreau redescend et, lorsque les lumières es du fourreau ouvrent les lumières 9" de la culasse, les gaz de combustion jaillissent dans celles des poches V du rotor qui se présentent devant ces lumières et font tourner le rotor; simultanément les lumières ao s'ouvrent.
L'échappement des gaz brûlés commence lorsque les chambres b2 dépassent les extrémités des plaques<I>la;</I> ces gaz s'échappent dans l'es pace situé autour du carter du vilebrequin et par le conduit de sortie j. Le cycle re commence ensuite et est le même pour cha cun des cylindres. IL y a lieu de noter qu'on pourrait, pour recevoir les gaz sous pression, disposer une seule chambre L2 ou bien un nombre désiré quelconque dont une partie seulement est utilisée à chaque tour, et que ces chambres peuvent être de forme variable appropriée.
La, direction de l'impulsion imprimée par les gaz est indiquée par les flèches inclinées de , la fig. 3, qui permettent de se rendre compte que lesdits gaz rencontrent les parois du rotor sous un angle aigu par rapport au plan de la turbine et à peu près dans la direction de rotation du rotor.
On pourrait employer un seul cylindre, ou encore plus de trois cylindres.
Dans la turbine à injection d'huile, re présentée sur la fig. 4, la construction et le fonctionnement sont les mêmes que dans la turbine à mélange gazeux qui vient d'être décrite, sauf que la soupape gl est supprimée et est remplacée par des lumières n prévues dans le fourreau, à travers lesquelles de l'air est introduit dans la culasse. L'huile com bustible est admise dans celle-ci par un aju- tage o d'une manière usuelle et appropriée quelconque.
Lorsque le fourreau redescend, les gaz engendrés par la combustion dans la culasse g1 passent, à travers les lumières gll de cette culasse par-dessus le bord supérieur du fourreau, dans les chambres du rotor.
Dans la fig. b, le rotor est figé sur un arbre<I>p</I> qui est relié au vilebrequin q par des roues dentées r, s et<I>t</I> de diamètres succes sivement croissants. Cet engrenage rend la turbine particulièrement utilisable pour un fonctionnement à grande vitesse, car il per met au rotor de tourner à une très grande vitesse, tout en maintenant la vitesse de la pompe relativement faible.
Dans le cas de turbines à marche lente et de grand diamètre, l'engrenage sera, au contraire, disposé de façon à augmenter le nombre d'explosions par tour du rotor. -Un exemple de cette disposition est représenté dans la fig. 6, dans laquelle l'arbre du rotor<I>p</I> est pourvu d'une roue<I>u</I> engre- nant-avec des roues plus petites v auxquelles les bielles f 1 sont reliées par des manetons v1. En disposant les manetons de la manière re présentée, des explosions ont lieu simultané ment en des points diamétralement opposés, de façon à augmenter le couple.
I1 va sans dire qu'on gourait employer dans une seule et même turbine d'autres com- binaisons d'engrenages ou d'autres dispositifs permettant de produire un nombre quelconque d'explosions à chaque tour du rotor.
On pourrait aussi supprimer les fourreaux et les cames, des poches n'étant ménagées que sur une partie du rotor et non pas sur tout son pourtour; la partie unie du rotor sert alors à fermer les lumières aux moments requis, et fonctionne comme soupape rotative pour l'admission du mélange aux cylindres.
Enfin le mélange explosif ou l'air fourni aux culasses pourrait être introduit depuis l'extérieur et la distribution des gaz produits par l'explosion être contrôlée de l'extérieur.
On remarquera que le fait que le rotor comprend deux parties disposées de part et d'autre du stator a pour effet d'équilibrer ce lui-ci dans le sens de l'arbre.