Machine à au moins un piston libre à combustion interne. L'invention a pour objet une machine à au moins un piston libre, à combustion interne, dans laquelle ce piston comprend au moins un élément moteur et au moins un élément eom- presseur se déplaçant solidairement. Cette ma chine pourrait, par exemple, être du type à pistons libres opposés fonctionnant selon le cycle à deux temps, et dans lequel une partie ou la totalité de l'air fourni par la partie com presseur sert à balayer et à remplir le cylindre moteur.
Une machine de ce type peut par exemple être utilisée comme générateur de gaz pour alimenter en fluide moteur une autre machine telle qu'une turbine à gaz, ha course du piston libre d'une machine à piston libre est habituellement variable ou du moins le point mort intérieur, atteint. par le piston à la fin de la. compression de la charge de remplissage dans le cylindre moteur, varie habituellement au cours du fonctionne ment.
La machine selon l'invention est caracté risée par un dispositif de réglage actionné par le piston libre et. sensible à. la longueur de la course de ce piston correspondant à la com pression dans le cylindre moteur, ce dispositif commandant l'amorçage de la combustion dans ce cylindre moteur, de manière telle qu'à chaque cycle, le point de la course correspon dant à la compression dans le cylindre moteur, en lequel commence la combustion, varie en fonction de la position de point mort intérieur de la course correspondant à la compression dans le cylindre moteur du cycle immédiate ment précédent.
Une forme d'exécution de la machine selon l'invention est. représentée, à titre d'exemple, au dessin dans lequel: La fig. 1 montre cette forme d'exécution, constituée par un générateur de gaz moteurs, en élévation avec coupe partielle, et la fig. 2 montre en coupe à plus grande échelle le dispositif de réglage de cette forme d'exécution.
Si on se reporte d'abord à la fig. 1, on voit que le générateur de gaz moteurs à com bustion interne à pistons libres représenté comprend un cylindre moteur 101, deux cylin dres compresseurs 102 et deux cylindres accu mulateurs 103, disposés sur une même ligne que le cylindre moteur, de part et d'autre de ce cylindre; le générateur de gaz présente deux pistons libres opposés, comprenant chacun un élément moteur 104, un élément compresseur 105 et un élément accumulateur 106 .destinés à accomplir des déplacements alternatifs oppo sés dans les cylindres, ces deux pistons libres étant reliés par des biellettes 107 à un balan cier 108 articulé sur le bâti du moteur.
L'air pénètre dans les cylindres compres seurs 102 par les ouvertures d'admission d'air 114 et par les soupapes d'admission 112, et il sort. de ces cylindres par les soupapes de sortie 113 et les conduites de transvasement 115. L'air comprimé pénètre dans le cylindre moteur 101 dès que les lumières d'admission 101.a sont découvertes par l'élément moteur 104 de l'un des pistons libres et les produits de combustion avec l'air de balayage s'échap pent du cylindre moteur 101 dès que les lu mières d'échappement. 101b sont. découvertes par l'élément moteur de l'autre piston libre, puis ces gaz passent. par la conduite 116 qui aboutit à une turbine à gaz (non représentée).
Le combustible est injecté dans le cylindre moteur 101 par une pompe à combustible 1 munie d'une crémaillère 1a de commande du débit de combustible; ce combustible passe par la tubulure 117, le distributeur de combustible 118 et les tuyaux 119 qui aboutissent aux in jecteurs de combustible 109. La pompe à com bustible 1 est actionnée, d'une manière qui sera décrite plus en détails en référence à la fig. 2, par une came 2 à laquelle est commu niqué un mouvement d'oscillation par les pistons libres qui sont. reliés à cette came par le levier 120 et la biellette 121.
Le mouvement alternatif des pistons libres est. aussi transmis au levier 12 par la biellette 15 et par un mécanisme relié au balancier 108, comme représenté schématiquement à la fig. 1.
La pompe d'injection de combustible 1 est actionnée par la came 2 par l'intermédiaire d'un galet. 9 (fig. 2) appuyant sur cette came. Le galet. 9 peut être déplacé angulairement autour du centre d'oscillation de la came; un levier 3 pour actionner la pompe 1 est articulé sur le pivot fixe 4 d'un côté de la came et porte de l'autre côté par rapport à l'arbre de came un pivot. d'articulation 5, l'axe de la came 2 et les axes des pivots d'articulation 4 et 5 se trouvent dans un même plan quand la pompe à. combustible n'est pas en mouve ment..
Deux bras égaux 6 et 7, portés respec tivement par les pivots 4 et 5, ont leurs extré mités libres articulées sur une barre 8 de façon à former un parallélogramme articulé. Le galet 9 est monté en un point. de la barre 8 de telle façon que, pendant. le mouvement des bras 6 et 7 et. de la. barre 8 par rapport au levier 3, le déplacement du galet 9 s'effec tue suivant un arc de cercle autour de l'axe de la came 2, le galet 9 roulant sur la péri- phérie de la came 2. Un prolongement 7a du bras 7 est. relié à. un piston 10 qui se déplace dans un cylindre 11, et est soumis d'un côté à, une pression de liquide et de l'autre à l'ac tion d'un ressort antagoniste 19.
Le bras 7 peut ainsi être amené à. différentes positions angulaires pour faire déplacer le galet 9 à des positions variables angulairement autour de la came de combustible 2.
Le levier 12 est artieulé à une de ses extré mités au piston 10 et à. son autre extrémité à un piston de commande 13 qui coulisse dans un cylindre de pompe 14. Le levier 12 remit un mouvement oscillant autour de son arti culation avec le piston 10 par l'intermédiaire de la biellette 15 entraînée comme on l'a v u plus haut, de fa.eon que le piston 13 se dé place en synchronisme avec les pistons libres de la. machine, la position moyenne du piston 13 dépendant de la position du piston 10.
Lorsque le piston de commande 13 monte, du liquide est. chassé du cylindre 1.1 à travers un clapet de retenue 16 vers un accumulateur d'énergie 17. Ce dernier comprend. un cylin dre 17 dans lequel est emmagasiné le liquide sous une pression produite par le piston 17a soumis à l'action d'un ressort. Cet accumula teur pourrait aussi être constitué par une chambre à parois élastiquement déformables, par exemple du type à soufflet ou même du type à enveloppe élastique extensible. Le cy lindre 14 est. en communication à chacune de ses extrémités avec un réservoir 18 qui main tient le remplissage du cylindre 14.
Ce cylin dre présente aussi deux lumières 14a et 11b, dont. la première est reliée à l'accumulateur 17 et la seconde an cylindre 11, et qui sont disposées l'une par rapport à l'autre comme on l'a représenté. Le piston 13 est muni d'une gorge 13a. Pour une course donnée des pistons libres, le piston 1.0 se trouvera dans une posi tion déterminée, correspondant à la position de point mort intérieur atteinte par les pistons libres, cette position du piton 10 étant.
telle que le piston 13 termine sa course vers le liant à une position telle que son bord inférieur découvre la lumière Ma sans décou vrir la lumière lob, de telle sorte que le liquide pompé vers l'accumulateur d'énergie 17 par le piston 13 retournera au cylindre 14 par la lumière 14x et qu'il n'y aura pas de déplacement du piston 10.
Si la course vers l'intérieur des pistons libres augmente, le piston 13 découvre la lumière 14b et permet au liquide de s'écouler, par cette lumière, du cylindre 11 au cylindre 14, de telle sorte que l'action antagoniste du ressort 19 déplace le piston 10 dans le même sens que le piston 13. La force du ressort 19 et la :dimension du conduit reliant les cylindres 11 et 14 entre eux sont proportionnées de manière que la lumière 14b soit fermée par la course vers le bas du piston 13, lorsque le piston 10 atteint. la position correcte correspondant à la nou velle position de point mort intérieur des pistons libres.
De même, si la course vers l'intérieur des pistons libres diminue, le piston 13 ne se déplace pas assez loin vers le haut pour découvrir la lumière 14a et per mettre au liquide de revenir de l'accumula teur 17 au cylindre 14; par suite quand, lors du mouvement de retour du piston 13, la --gorge 13a met en communication les lumières 14a et 14b, le liquide peut s'écouler de l'accu mulateur 17 au cylindre 11 et repousser le piston 10 contre l'action du ressort.
19 et dans le sens contraire à celui du déplacement pré cédent, de façon à ramener le piston 10 à une position correspondant correctement au point mort intérieur -des pistons libres. Comme la biellette 15 et le piston 10 agissent différen- tiellement par l'intermédiaire du levier 12 sur le piston 13, ce dernier ne peut accomplir une course normale et laisser le piston 10 au repos que si le piston 10 est.
dans la position corres pondant correctement au point mort intérieur des pistons libres, c'est-à-dire qu'à chaque course de compression des pistons libres le piston 10 ,sera dans une position correspon dant à la position de point mort intérieur atteinte à la fin de la course de compression immédiatement précédente.
Le déplacement du piston 10 à la suite d'une augmentation de la course vers l'inté rieur des pistons libres fera tourner les bras 6 et 7 et la barre 8 autour du levier 3 dans un sens qui provoquera le déplacement du galet 9 autour de la. came 2 dans le sens du déplacement de cette came, de sorte que le galet sera actionné plus tard par la partie saillante de la came et que le début de l'in jection de combustible sera retardé. Un dépla cement contraire du piston 10, à la suite d'une diminution de la course vers l'intérieur, fera déplacer le galet autour de la came en sens inverse, de façon à avancer le début de L'injection de combustible.
Quand les pistons libres se déplacent, la came 2 oscille; quand ces pistons approchent de leurs points morts intérieurs, la came, à un point qui dépend de la position angulaire à laquelle le galet a été amené autour de la came, entraîne le galet 9 en faisant .déplacer l'ensemble du galet, des biellettes et du levier 3 pour actionner la pompe à combustible 1. Ce mouvement et, par suite, la course de la pompe 1 sont déterminés par les dimensions de la. came 2 et sont, pratiquement indépen dants du moment variable où commence le fonctionnement de la pompe.