CH218451A - Machine à au moins un équipage piston libre. - Google Patents

Description

lNaehine ä au moius un eqnipage piston libre.

La presente invention e,e rapporte ä une machine ä au moins un equipage piston libre, cette machine etant ca.ract6ris.ee par un dis positif d'injection injectant un liquide re-froi dis:eur dans au moins un des espaces de ia machine, traverses par 1e gaz debit6, la quan tite de ee liquid-e inject6e par cycle kaut fonetion de la course de 1'6quipage pis.ton.

Dans une forme d'ex6cution particuliere, la machine pourrait etre agenc6e de fagon que la quantite du liquide refroidimeur in ject,ee soit adaptee au volume de gaz d6bite par course et eventuellement, en outre, ä la Pression et/ou ä la tempkature du gaz; dans ce cas, la limite @superieure pour 1a quantit6 de liquide refroidisseur serait toujours 1e point de saturation du gaz comprim6.

L.e dessin annexe represente, 'a titre d'exemple, quatre formes d'ex6cution de 1'objet de 1'invention.' La fig. 1 represente, de faQon scHma tique et en vue partielle, un auto-compresseur ä pistons übres kabli suivant la premiere forme d'exkution.

La fig. 2 montre, ä plus Brande 6chelle et en vue partielle, un auto-compresseur ka- bli suivant la deuxieme forme d'execution.

La fig. 3 est un diagramme de fonction- nement relatifs respectivement ä chacun des auto-compresseurs faisant 1'objet des prec6- dentes figures.

La. fig. 4 represente un auto-oompre-s@seur etabli suivant la troisieme forme d'execu- tion.

La fig. 5 est un diagramme de fonetion- nement relatif ä cette derniere forme d'ex6- cution, et La fig. 6, enfin, repr6sente un auto- compresseur kabli suivant la quatrieme forme d'ex6cution.

A la fig. 1, 101 est un cylindre moteur, dann lequel sont montez-deux pistons 102 et 102' d6couvrant respectivement, au voisinage de leur point mort exterieur, des lumieres d'admission 103 et des lumieres d'echappe-

ment 104. L'alimentation en air de balayage n'est paa representee.

Ces pistons sont atteles, respectivement par des tiges 3 et 3', ä des pistons compres seurs 2 et 2' coulissant, 1e Premier, dans un cylindre hasse Pression 1 et, 1e second, dans un cylindre haute Pression alimente par 1e cylindre hasse Pression. Le cylindre brise preseiou eomporte, dune Part, un conduit d'alimentation 54 desservant un clapet d'as pira.tion 55, et, d'autre Part, un conduit de refoulement 4 muni d'un clapet 5, 1e cylin dre haute Pression efant muni, semblabie ment, d'un clapet d'aspiration 55' et d'un cla pet de refoulement 5'.

L'equipage piston 2, 102 presente une tige portant une came 6 actionnant 1e pis ton 7 dune pompe 8 alimentant en eau de refroidic=sement un organe de. pulverisation 9 dispose Jans 1e con:duit de refoulement 4. La. pressi-on b. laquelle doit debiter la ma chirre etant donnee, an choisit la longueur de la came 6, de faVon qu'e11e corresponde ä la longueur a, b de la fraction Pendant laquelle a lieu 1e refoulement de 1a course maximum de 1'equipage piston `?, 102 pour rette Pres sion donnee, ladite eame 6 etant disposee de fa.@on qu'ellle attaque 1e piston 7 des 1e debut du refoulement, c'est: h-dire des 1'ouverture de la soupape 5.

De rette fa@on. la quantite d'eau injectee est proportionnelle au refoulement, ainsi que 1e montre 1a. fig. 3, oii <I>d, cr, b, e, d</I> represente 1e cyele de compression pour '1e refoulement Maximum b la Pression donnee. du piston 2, <I>a b</I> etant la Periode de refoulement et <I>mz n</I> representa-nt la quantite d'eau iniectee qui ainsi est nulle pour un refoul'ement nul du piston 2 et augmente lineairement avec la qua.ntite refou1ee par ce piston.

La machirre representee en fig. 2 est a,nalogue ä ce1'le de la fig. 1. Dans rette ma chirre, une came 6 portee par une tige 3. soli daire de 1'equipage piston 2, acti.onne 1e pis ton 7 dune pompe ä aecumulation 8' eom portant une capaeite variable 10 et un pis ton accumulateur 10' soumis ä Paction d'un ressort 11. La came est ehoisie comme dann

la machirre de la fig. 1. L'injection est prati quee dans le cylindre 1, par une soupape 12 intercalee dans 1a conduite reliant 1'accumu lateur au cylindre 1 et rappe'lee par un res sort 18, soupape avec laquelle coagit une hutee 1.1 montee, de preference de faVon re glable, Sur la tige 3. La. soupape 12 ascure sa propre distribution, c'est-ä-dire quelle de couvre 1e debouche amenant 1'eau sous Pres sion une fois quelle est comp'letement enfon cee (vers la fin de la course d'aspiration), et est alors maintenue dans rette Position en foncee par qa Pression de 1'eau injeetee et ce jusqu'ä ee que 1'injection soit terminee, ins tant ä partir duquel el'le reviendra Sur son siege et y demeurera jusqu'it la fin de la course d'aspiration suivante.

Dans rette machirre, fa pompe 8' debite Pendant 1a Periode de refoulement une quan tite d'eau proportionnelle ä ce refoulement, donc proportionnelle au volume dehite par 1e cylindre 1. Cette eau est emmagasinee sous pres:sion dann 1'accumulateur 10 et injectee dans 1e cylindre l Pendant qa Periode de com pression suivante. 1a. soupape 12 s'ouvrant ä la fin de la course d'aspiration.

L'injection d'eau est terminee avant que 1e piston 2 commence ä refou'ler Fair com prime.

Ort a suppose que les Pressions de refoule ment et d'aspiration des machirres des fig. 1 et ? demeuraient eonstantm.

Dane'la machirre selon 1a fig. 4, le piston 7 dune pompe d'injeetion 8 d'eau de refroi dissement est comman4 par une tige 15 pre nant appui Sur un brass d'un levier coude 16 dopt 1'autre bras est attele, par '1'interme diaire dune hielle 17, ä 1'extremite de la tige 3, solidaire de 1'equipab piston 2. L'ampli tude des oscil'latione du levier 16 est propor tionnelle ä la course de 1'#6quipage 2. IA point de contact entre 'la tige 15 et 1e levier eoude 16 peut etre plus ou moins karte de laxe d'oseillation 18 de ee dernier en Sorte que la longueur des oourses du piston 7 puisse etre modifiee et, par Suite, egalement 1e debit de la pompe.

Pour commander les deplacements de la tige 15, an .a un dispositif soumis ä 1'action de la Pression de refoulement de la part;e compresseur de 1a machine, ce dispositif etant constitue par un piston 20, coulissant dann un eylindre 19 et soumis, sur une de ses faces, ä 1'aetion d'un ressort 21 et, sur son autre face, ä Vaction de la susdite Pression de refoulement par 1'intermediuire d'un con duit 22, 1'ensemble etant a.gence de fagon telle que 1e point de oontact de la tige 15 et du levier coude 16 s'@karte de laxe d'oscil lation 18 lorsque la Pression de refou'lement croit, ou, en d'autres terxnes, que 1e debit de 1a pompe 8 croisse avec ladite Pression de refoulement. C'est ce que montre la fig. 5 oü la droite m, n represente Ile@s, quantites injec t6es pour la Pression <I>p</I> et la droite <I>m', n</I> les quantites injectees. pour 1a Pression <B>p'.</B> 0n v oit egalement que dans Bette machine la quantite d'eau injectee par cyele est propor tionnelle paur chaque Pression ä 1a fraction Pendant laquelle a lieu 1e refoulement de la course de Fequipage piston 2, c'est ä-dire que la quantite d'eau injectee est proportionnelle ä la masse d'air debitee Pax 1e cylindre 1.

Si Von suppose maintenant que la Pres sion .d'ac,piration varie egalement, an pourra, pour tenir compte de cea variations, faire agir ladite Pression, par 1'interm,ediaire d'un conduit 233 sur Pautre face du piston 20, en sorte que ce derni.er prenne un.e Position c't'equilibre sous Faction eonjuguee de la Pres sion de refoulement et de la pres ion d'aspi ration, 1e point de contact du levier coude 16 et de la tige 15 s'ecartent d'autant plus de faxe d'os,cil#lation 18 que 1e rapport de com pression est plus Brand, c'est ä-dire que 1e travail de compress.ion ä effectuer est plus important.

Dans la machine represent,ee ä la fig. 4, faxe d'oscillation du levier eoude 16 est Porte par 1'extremite de la tige d'un piston 24 se deplagant dans un cylindre 25 dans lequel an fait regner 1a Pression d'aspiration de 1,a ma chine, les variations de ladite Pression provo quant alors les deplacements verticaux de cet axe d'oseillation 18 et, par suite, des varia-

tions de 1'instant du debut de 1'injecti.on. Le piston 24 reste stationnaire pour une p-res sion donnee du fait que la surface de ce pis ton opposee ä ee11e sur Iaquelle agit la Pres sion d'aspiration se trouve sous Faction d'un ressort non repreeente ä la fig. 4.

0n pourrait @eventuellement prevoir un re glage du debut de 1'injection en fonction d'un facteur autre qu'une Pression de fonctionne ment de la machine, par exemple en fonction ,de l'une de sei temperatures de fonetionne ment.

Dans 1a maehine repr.esentee ä la fig. 6, 1e piston 7 de 1a pompe d'injection 8 est com mand6 par une tige articulee par une de Ges extremites avec .c6 piston et pren.ant appui, par son autre extremite, sur un bras d'un le vi.er coude ostillant 16 dopt laxe d'oscill'a ti,on 1.8 est fixe @et dont 1'autre bras .est atted1e, par Pintermediaire dune biellette 17, ä une tige solidaire de 1'equipage piston 2, 1e point de contaet entre la. tige 15 et ve levier coude 16 pouvant eire plus ou moins karte de Faxe 18, de fag.on ä permettre de modifier la Ion gueur des courses du piston 7, done egale ment 1e d.ebit d'eau inject4e, independamment des variations de 1a course du piston com pr.esseur. Las deplacemenbs de la ti.ge 15 sont effectues par un dispo@sitif thermostatique, constitue par une capsule 56 et dispos6 dans 1e conduit d'arspiration 54, aboutissant ä la soupape 55 du cylindre 1, ladite capsule etant reliee ä la tige 15 par l'intermediaire des tiges 57 et 5'8 -articulees respectivement avec les extremites d 'un levier (Ile renvoi 59, du type ä sonnette, dis@pose de fagon que, lorsque la caps.ule 56 se dilate du fait -d'un aceroissement de 1a temperature de fair aspire, la tige 15 soit eloignee de Faxe 18, c'est-ä-dire 1e dAit d'injection .augmente.

Afin qu'en outre 1e debit d'eau injeetee diminue lorsque la. preskon d'aspiration aug mente, c'est-ä-@dire que 1e travail de compres: sion diminue pour une meme Pression de re foulement, faxe d'arti.culahon 60- du levier de renvoi 5,9 est Porte par l'extremite d'un des bras d'un levier coude 6.1 qui. est .arhcule sur un axe fixe 62 et dopt Fautre bras est

relir, par l'intermediaire Tune tige 65, ä une capsule barometrique 64 soumise ä la pres s:on d'aspiration et reliee pour cela au con duit 54, Fensemble etant agence de fagon taue les dilatation: de ladite capsule baronie trique (consecutive ä un accroissement de la pression dans 1e conduit 54) prov oquent: un deplacement tel, de la tige 15, que la Ion gueur utile du bras de levier compris entre laxe 18 et le point de contact de la tige 15 et du levier coud@e 1.6 diminue, c'est-ä-dire clue 1e debit d'injection diininii.e egalement. Laxe IS au lieu d'etre fixe pourrait etre mo bile, et se deplacer en fonction de la pres sion Taspiration de la Partie compresssseur, afin de faire varier 1e moment d'injection en fonetion de cette Pression.

De cette faQon, il sera possible de mainte nir sensiblement constante la teniperature de Fair refoule. entre eertaines limite:s au moins de variation de la tempe'rature de Fair am biant.

L*auto-c.ompresseur qui vient d'etre decrit presente Favantage de fonetionner avee un rendement optimum, entre certaines limites au moins de variation de la pres,sion et de la emperature ambiante.

La pompe d'injection pourrait aussi etre commandee par de= organes alternatifs aiiti-es qu'une came portee par une tige soli daire de 1'equipage piston. par exemple, par des bielles oscillantes attelee:s aus organes de sznchronisation. D'autre Part, la maehine Pourmit Atre un auto-generateur de gaz ä pistons libres.

Claims (3)

1. REVENDICATION Maehine ä au moins un equipage pi=ton <I>librc,</I> caracterisee par un dispositif d'injec i:on injectant un liquide refroidi.s;eur dann au <B>11101</B> ms un des espaces de la machine. tra v < @i@se par l;; gaz debite, 1a quantite de ce liquide injeci.ee par cycle etant fonction. dc la course de l'equipage piston. SOUS-RE`'ENDICATION S 1. 3Iaeliine selon la revendieation. ca@i-ae teris par lt fait que la quantite de liquide

   refroidisseur injectee par cycle est en outre fonction d'au moins l'une des Pressions d'as piration et de refoulement de la Partie oom presseur de la machine.
2. 2. Machine selon la revendication, carac. l(#ris@e par le fait que 'la quantite de liquide refroidisseur injectee par cycle est en outre fonction d'au moins une des temperatures re gnant Jans les espaces de la machine traver ses par 1e gaz debite.
3. 3. Machine selon la revendication, carac terisee par 1e fait que 1e diepositif d'injection de liquide refroidisseur comporte une pompe ä piston, la course du piston de celle-ei etant fonction de la course de 1'equipage piston libre de la. maoliine. 4. 31achine selon la revendication et la sous-revendication 3, caracterisee par 1e fait que. 1'equipage piston presente une tige por tant une eame aetionnant 1e piston de la pomp-e du dispositif d'injeetion de liquide re froidisseur. 5. Machine se'l:on la revendieation et la soizA-revendication 3, caracterise par 1e fait que le piston de la pompe du dispositif d'in jection de. liquide refroidi-seur est commande par Fintermediaire d'un levier coude entmine par Pequipage piston de maniere que l'am plilude d'oscillation de ce levier soit propor tionnelle ä la course de l'equipage piston. 6. Machine selon la revendication et les .soiis-revendieati,ons 3 et 5, caraeterisee par 1e fait que le levier coude est entraine au moyen dune tige solidaire de l'6quipage piston. 7. Machine selon la revendication et 1a .sous-revendicalion 3, caracterisee par 1e fait que la pompe du dispositif d'injection de liquide refroidisseur est reliee ä une capa c.te acciunulant ce liquide sous Pression et dass laquelle cette pompe envoie 1e liquide i-efroidiKsenr Pendant la fraction de la. course de 1'ecluipagc piston Pendant laquellle a lieu Je refoulemen1, une soupape intercalee dans une conduite reliant la susdite oapaeite au point oü a licu 1'injection etant ouverte de favon que l'injection ait Dien Pendant une Pe riode autre que celle de refoulement. B. blaehine selon la revendication et la sous-revendieation 3, caracterisee par 1e fait que la pompe du dispositif d'injection -de liquide refroidisseur est relsee ä une capacite accumulant ce liquide sous Pression et dans laquelle cette pompe envoie 1e liquide refroi- disseur Pendant la fraction de la course de 1'equipage piston Pendant laquelle a lieu 1.e refoulement, une soupap-e intercalee dass une conduite relian.t la susdite capacite au point oü a lieu 1'injection :s'.ouvrant immediatement avant la fraction de la course de 1'equipage piston Pendant laquelle a lieu la compres- eion. 9. Machine selon la revendication et les sous-revendications 1, 3 et 5, caracterisee par une tige mobile intercal.ee entre 1e levier coude et 1e piston de la pompe du dispositif d'injeetion de liquide refroidisseur, cette tige mobile s'appuyant contre 1e levier coude en un point dont la distance ä Faxe d'oscillation de ce levier coude est fonction de la Pression de refoulement de la Partie compresseur. 10. Machine se'.on la revendieation et les sous-revendications, 1, 3 et 5, caraeterisee par une tige mobile intercalee entre 1e levier coude et 1e piston de la pompe du .dispositif d'injection de liquide refroidisseur, eette tige s'appuyant contre 1e levier coude en un point dont ja distance ä Faxe Joacillation de ce l.evier coude -est fonetion de la Pression d'as- piration de la Partie compresseur. 11. Machine selon la revendication et la sous-revendication 2, caracterisee par 1e fait que la quantite du liquide refroidisseur in jeetAe par cycle varie en fonetion de la tem- perature regnant dann 1e conduit d'aspiration de la Partie compresseur, de maniere teile quo ladite quantite augmente avec 1'augmenta- tion de la temperature Jans ce conduit et diminue .avec la diminution de cette tempe- rature. 12. Machine selon 1a revendication et la sous-,revendication 2, caracterisee par un dis- positif thermostatique pour regier la quantite de liquide refroidisseur injectee en fonction de 1.a temperature, ce dispositif Atant reue ä la pompe du dispositif d'injection de ce liquide par une transmission comportant un levier de renvoi, la positi-on de laxe d'oscil'la- tion de ce dernier variant en fonction de Tune des Pressions, de fonctionnement de la ma chine. 13. Maehine selon la revendication, c-a- ract6ris6e par 1e fait que 1e moment d'injec- tion de liquide refroidisseur varie en fonc- tion de Fune des caracteristiques de fonction- nement de la machine. 14. Machine selon la revendieation et la sous-revendication 13, caraeterisee par 1e fait que la earaethristique de fonctionnement don; depend le moment d'injection est la pressi.on d'aspiration. 15. Machine selon la revendication et les sous-revendications 2, 3, 5, 12, 13 @et 14, ca- racteris.ee par 1e fait que la Position de faxe d'oseillation du levier coude varie en fonction de la PressionRTI ID="0005.0267" WI="19" HE="4" LX="1274" LY="1536"> d'aspiration de l.a Partie com- presseur.