<B>Groupe moteur comprenant une turbine à gaz.</B> L'invention a pour objet un groupe mo teur comprenant une turbine à gaz et. un compresseur centrifuge destiné à fournir de l'air comprimé à au moins une chambre de combustion de ce groupe. Elle a pour but de fournir un tel groupe de construction com pacte et de poids relativement. faible. Un tel groupe est en particulier, quoique non exclu sivement, destiné à équiper un véhicule rou tier à moteur, dans lequel il occupe l'espace normalement réservé au moteur dans les véhi cules connus de ce type.
Le groupe moteur objet de l'invention est caractérisé en ce que la sortie de sa chambre de combustion débouche dans un diffuseur disposé pour renverser le sens de l'écoule ment et pour amener directement les produits de la combustion effectuée dans ladite cham bre et. de l'air de dilution à l'entrée d'une turbine à écoulement axial, coaxiale audit compresseur. Cette turbine comprend au moins deux rotors indépendants dont. un pre mier est disposé pour entraîner le rotor du compresseur et dont un second est disposé pour entraîner un réducteur à engrenages pour un arbre de transmission de sortie, ce réducteur étant disposé entre le compresseur et la turbine et. à côté d'un arbre d'entraîne ment pour le rotor du compresseur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, trois formes d'exécution du groupe moteur objet de l'invention. Fig. 1 est une élévation schématique en coupe d'une automobile dont. le moteur est. constitué par une première forme d'exé cution.
Fig. 2 est une élévation latérale à plus grande échelle de cette première forme d'exé cution.
Les fig. 3 et 4 prises ensemble constituent une élévation en coupe, à encore plus grande échelle, de ladite forme d'exécution, fig. 3 représentant la turbine et fig. 4 le compres seur et ces figures étant. destinées à être rac cordées selon la ligne en traits mixtes 3--4, commune aux deux figures.
Fig. 5 est une vue partielle en plan d'une deuxième forme d'exécution, comprenant un échangeur de chaleur.
Fig. 6 en est une élévation en bout, vue selon la flèche 6 de la fig. 5.
Fig. 7 en est une élévation en bout, vue selon la flèche 7 de la fig. 5.
Fig. 8 est une vue en coupe selon 8-8 de la fig. 5.
Fig. 9 est une vue en plan d'une troisième forme d'exécution, et fig. 10 en est une élévation latérale. Ainsi qu'on peut le voir à la fig. 1, un groupe moteur 6 est monté à. l'avant d'un véhicule automobile qu'il est destiné à pro pulser par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission 7, qui peut comprendre un em brayage et un dispositif de marche arrière, ce dispositif de transmission entraînant un arbre 10, couplé à un différentiel 9 de type usuel qui entraîne- les. roues arrière 11 du véhicule.
Le groupe moteur 6 de la fig. 1 est repré sentée de fagon plus détaillée aux fig. 2 à 4. Ce groupe comprend- un compresseur 12, à deux étages, agencé pour fournir de l'air comprimé avec un taux de compression de 5 à 1 par exemple. Ainsi qu'on peut le voir à la fig. 4, ce compresseur comprend deux roues à aubes centrifuges 13 et 14; fixées sur un arbre 15, qui est supporté en 16 et 17 dans des paliers montés dans une enveloppe fixe 18. L'admission 19 du compresseur s'étend tout autour de l'extrémité d'un moyeu de la roue 13.
Cette admission est reliée à l'extré mité avant du véhicule par un conduit 20 qui débouche en un endroit de ce véhicule nor malement occupé par le radiateur d'un groupe moteur à refroidissement à eau.
Après avoir traversé une enveloppe 23 constituant un diffuseur annulaire pour le second étage du compresseur, l'air comprimé est amené, à partir de la partie supérieure de cette enveloppe, dans l'extrémité adjacente d'une chambre de combustion unique 24, dis posée à la partie supérieure du groupe mo teur et s'étendant longitudinalement, légère ment inclinée vers le bas d'avant en arrière. Cette chambre de combustion et les conduits qui la relient au reste du groupe à ses deux extrémités présentent une longueur totale inférieure à celle de ce groupe.
L'extrémité de sortie 26 de la chambre de combustion est reliée par un coude 27 à un diffuseur disposé pour renverser le sens de l'écoulement des produits de la combus tion qui lui sont fournis par ladite chambre et.d'air de dilution. Ce diffuseur 28 est dis posé à l'extrémité arrière du groupe. Le mé lange des produits de combustion et de l'air de dilution est envoyé, à partir du diffuseur 28, au travers d'aubes directrices 29 montées à son extrémité antérieure et plus près de l'axe du groupe que l'axe de la chambre de combustion, à la sortie de celle-ci.
Ce mé lange pénètre dans une enveloppe fixe 30 d'une turbine, au travers desdites aubes di rectrices 29, cette enveloppe entourant trois roues de turbine coaxiales au compresseur.
Les deux premières roues de turbine 32 et 33, disposées à l'arrière du groupe, sont montées sur un arbre 34 qui s'étend jusqu'à l'arbre 15 du compresseur auquel il est accouplé, pour entraîner les rotors du com presseur. La troisième roue- de turbine 35 constitue une roue de turbine motrice. Elle entraîne un arbre creux 36 qui s'étend vers l'avant., autour de l'arbre 34, jusqu'à un ré ducteur à engrenages qui est disposé directe ment en arrière de l'enveloppe 23 du deu xième étage du compresseur, du côté opposé à la chambre de combustion par rapport à l'axe du groupe. Ce réducteur à engrenages entraîne un arbre de transmission de sortie 37 qui est accouplé à l'arbre 10 du véhicule.
Il comprend un pignon 38, solidaire de l'arbre 36 et qui engrène avec un engrenage 39 monté sur un arbre intermédiaire portant également un pignon 40 qui engrène avec un engrenage 41 fixé à l'arbre 37.
A la sortie de la turbine, les gaz d'échappement sont recueillis par un canal annulaire divergeant 44 s'étendant vers l'avant et se terminant par un collecteur 45 présentant. deux conduits d'échappement 46. Les deux conduits 46 s'étendent vers le bas et chacun d'eux est relié à un tuyau d'échappement 47 qui s'étend tout d'abord vers le bas et ensuite vers l'arrière du groupe, sensiblement parallèlement à l'arbre de sortie 37.
Le réducteur à engrenages est monté dans un carter 49 disposé à l'arrière du compres seur, à une distance suffisante des parties de la turbine susceptibles d'être portées à de hautes températures. Ce carter présente des paliers pour les arbres 34 et 36, pour l'arbre intermédiaire et un prolongement arrière 50 dans lequel sont ménagés des paliers pour l'arbre de sortie 37. Des dispositifs auxi liaires, tels par exemple qu'un régulateur, qu'une pompe pour le combustible et qu'une pompe pour de l'huile de graissage sont dis posés autour du carter du réducteur et sont indiqués en 51.
Ils sont entraînés à partir de l'intérieur dudit carter au moyen d'une transmission à engrenages indiquée en 52. L n moteur de démarreur 53 est disposé perpen diculairement à l'extrémité arrière de l'arbre 34 entraînant le compresseur, de façon que la roue de turbine 35 n'est pas entraînée lors du démarrage du groupe.
Il est évident que, grâce à la disposition décrite, l'arbre de transmission de sortie se trouve relativement bas, ainsi qu'il est dési rable pour un véhicule à moteur. De même, le dispositif d'échappement. peut facilement s'étendre vers l'arrière, ainsi que cela est. d'usage dans les véhicules à moteur actuels. La longueur totale du groupe est relative ment faible, si bien que ce groupe est com pact, d'apparence extérieure simple et rela tivement. léger.
La deuxième forme d'exécution représen tée aux fig. 5 à 8 est très semblable à la première forme d'exécution décrite en réfé rence aux fig. 1 à 4, spécialement en ce qui concerne le compresseur et la turbine. Les parties de cette deuxième forme d'exécution désignées par les signes de références 12, 23, 28, 30 et 44 correspondent à celles ainsi dé signées de la première forme d'exécution. Ce pendant, dans cette deuxième forme d'exécu tion, le diffuseur de sortie 23 du compres seur est relié par un conduit 56 à une cham bre collectrice 57 pour de l'air, qui se trouve au-dessous de l'extrémité gauche d'un échan geur 58, comme vue à la fig. 5.
Cette enve loppe 57 s'étend jusqu'à une cloison médiane 59 dudit échangeur de chaleur. L'échangeur de chaleur comprend plusieurs passages espa cés 60 s'étendant horizontalement et trans versalement et laissant entre eux, du côté gauche @ de l'échangeur de chaleur, comme vu aux fig. 5 et 8, des passages 61 à travers les quels l'air fourni par le compresseur est acheminé vers le haut, à partir de la cham bre 57 jusque dans une chambre collective 62, disposée à la partie supérieure de l'échan geur de chaleur et s'étendant tout le long de celui-ci.
De façon similaire, du côté droit de l'échangeur de chaleur, comme vu aux fig. 5 et 8, l'air comprimé est acheminé vers le bas à travers des passages 63 espacés l'un de l'autre par les passages 60 ménagés dans cette partie droite de l'échangeur. A partir de ces passages 63, cet air comprimé pénètre dans l'extrémité d'admission 65 d'une chambre de combustion 24a dont l'extrémité de sortie dé bouche dans le diffuseur 28 qui amène cet air comprimé dans la turbine.
Les gaz d'échappe ment de la turbine sont. amenés par des con duits 46a jusque dans une chambre collec trice 66 qui s'étend sur toute la longueur du côté de l'échangeur 58 adjacent aux conduits 46a.. A partir de cette chambre 66, lesdits gaz sont acheminés horizontalement à travers les passages 60, servant ainsi à réchauffer l'air comprimé entre la sortie du compresseur et l'admission de cet air dans la chambre de combustion 24a. Les flèches 68 montrent par tiellement le chemin suivi par l'air à partir du compresseur jusque dans la chambre de combustion, et les flèches 69 montrent le che min suivi par les gaz d'échappement.
Comme indiqué aux fig. 6 et 7, cette deu xième forme d'exécution comprend deux chambres de combustion 24u opposées et deux échangeurs de chaleur 58, tels que celui qu'on vient de décrire.
La troisième forme d'exécution, repré sentée aux fig. 9 et 10, diffère de la pre mière principalement en ce que son compres seur 12a ne comprend qu'un seul étage et en ce qu'elle comprend deux chambres de com bustion 24 disposées de part et d'autre du groupe moteur 6 et reliées chacune au diffu seur 23, pour être alimentées en air com primé. Les sorties de ces chambres de com bustion débouchent dans un diffuseur 28 dis posé pour renverser le sens de l'écoulement. De plus, dans cette troisième forme d'exécu tion, la sortie du diffuseur 45 de la turbine se fait par un seul conduit de sortie 46a, s'étendant vers le haut et destiné à être relié à un tuyau d'échappement approprié.