CH359320A - Dispositif d'alimentation d'un moteur à combustion interne - Google Patents

Description

  Dispositif     d'alimentation    d'un moteur à combustion interne    La présente invention a pour objet un dispositif       d'alimentation    d'un moteur à combustion     interne,     comprenant deux     turbosoufflantes    montées en paral  lèle pour fournir de l'air comprimé à     l'admission     d'air du moteur.     Cet    air comprimé peut aussi     servir     au balayage. Les     turbosoufflantes        peuvent    être     ao-          couplées    à une turbine entraînée. par les gaz d'échap  pement du moteur.  



  On rencontre souvent des difficultés dues au fait  que le moteur reçoit trop peu     d'air    des     turbosouf-          flantes.    Toute     défection    de ce genre     diminue    les gaz  d'échappement et réduit la     puissance        fournie    par la  turbine.

   Une autre cause possible est une     avarie     d'une turbosoufflante et de sa machine     d'entraîne-          ment.    De plus, si le moteur doit     fonctionner    de  façon continue pendant de longues périodes à puis  sance et vitesse réduites, il peut arriver que le débit  d'air fourni par les turbosoufflantes ne     suffise    pas  aux besoins.  



  On a essayé divers moyens     pour    parer à     ces    in  convénients. Un de ces moyens est     constitué    par une       source    de     puissance        auxiliaire    qui peut être     accou-          plée    aux     turbosoufflantes.    Un autre moyen fait appel  à un compresseur     auxiliaire    monté en     parallèle    avec  le passage d'air à travers les     turbosoufflantes.    Pour  diverses raisons,     ces    moyens n'ont pas     donné    satis  faction,

   et l'un des buts de     l'invention    est de four  hir un     dispositif    d'alimentation, simple à installer et  fonctionnant de façon efficace.  



  Le dispositif     faisant    l'objet de l'invention est ca  ractérisé en ce qu'il     comprend    un     compresseur    auxi  liaire     entraîné        indépendamment    du moteur et des       turbosoufflantes,    des conduites d'air reliant le refou  lement du     compresseur        auxiliaire    à     l'admission    d'air  de chacune des     turbosoufflantes    en aval de soupa  pes de retenue permettant à l'air atmosphérique de  pénétrer dans     cette    admission d'air mais empêchant    l'air de     s'écouler    dans le sens opposé,

       l'agencement     étant tel qu'il     permette        d'interrompre    la     communi-          cation    entre le refoulement du     compresseur        auxiliaire     et l'admission d'air de l'une au     moins    des     turbo-          soufflantes,    un conduit de     dérivation    reliant     directe-          ment    le refoulement du compresseur     auxiliaire    à  l'admission d'air du moteur,

   l'agencement permet  tant d'interrompre ou     d'établir    à volonté la com  munication par     ce        conduit    entre le refoulement du  compresseur     auxiliaire    et l'admission     d'air    de     ce     moteur.  



  Un des principaux avantages de     ce    dispositif  réside dans le fait qu'il n'est pas     nécessaire    que le  compresseur auxiliaire soit accordé exactement aux  caractéristiques des     turbosoufflantes,    du     moment     qu'il ne     débite    pas nécessairement     directement    dans  le conduit d'admission     d'air    du     moteur.    De plus,  lorsque les     turbosoufflantes        fonctionnent    normale  ment et de façon     efficace,

      le compresseur     auxiliaire     peut être     découplé    sans     difficulté.     



  La figure     unique    du     dessin    annexé représente,  schématiquement et à titre d'exemple, une forme  d'exécution du     dispositif        selon        l'invention.     



  Le dispositif représenté     alimente    un moteur 1 à  deux temps et 6     cylindres,    à allumage par     compres-          sion.     



  Le moteur 1     comprend    une conduite     d'admission     d'air formée de deux parties 2, 3     réunies    par un       accouplement    5 du type à     brides        boulonnées,        comr     prenant une plaque amovible 6     pourvue    d'une ouver  ture, qui peut être remplacée par une     plaque        pleine     séparant la     conduite    en deux.

   Deux     turbosoufflantes     d'air 7, 8     entraînées    respectivement par des     turbines     9, 10 actionnées par les gaz d'happement du  moteur, sont reliées par     l'intermédiaire    de refroidis  seurs d'air 18 aux parties 2, 3     respectives    de la con  duite. Les gaz d'échappement pour     l'entraînement         de chaque turbine sont amenés par des     conduits    11       communiquant    chacun avec trois     cylindres    du moteur  auxquels l'air est normalement fourni par la partie  correspondante de la     conduite    d'admission.  



  L'admission d'air de chaque     soufflante    7, 8 com  prend une chambre de soupape 12, 13 et     un    filtre  d'air 14, 15.     Les    chambres à soupapes     contiennent     des soupapes de     retenue    automatiques 16, 17 (mon  trées en position d'ouverture) qui permettent à l'air  de pénétrer     dans    les chambres à travers les filtres,  mais qui se ferment automatiquement si la pression  monte de façon appréciable dans les chambres de       soupape    et     empêchent    ainsi l'air de s'échapper dans  la     direction    opposée à travers les filtres.  



  Le refoulement d'un     compresseur        auxiliaire    20  est relié par un     conduit    21 à     un    conduit de branche  ment 22 dont les     extrémités    communiquent avec les  chambres à soupapes 12, 13 en aval des soupapes  de     celles-ci.     



       Les    connexions entre les extrémités du conduit  de branchement 22 et les chambres à soupapes 12,  13 sont     effectuées    au moyen de brides présentées       par        ces    parties. et qui sont boulonnées ensemble. Ces  connexions à brides comprennent     chacune    un an  neau     intermédiaire    amovible 23, 24 auquel une pla  que pleine peut être substituée lorsqu'on     désire    fer  mer la     connexion.     



  Le     conduit    de     refoulement    21 du compresseur       auxiliaire        communique    également avec un     conduit     de branchement 25, dont les extrémités opposées  sont     reliées    aux deux parties 2 et 3 de la conduite  d'admission, de     part    et d'autre de     l'accouplement    5,  au moyen de connexions à brides boulonnées com  prenant des plaques pleines, amovibles 26, 27,     inter-          rompant    la     communication    entre le     conduit    25 et  le conduit 2, 3.

   En     substituant    des anneaux à     ces     plaques pleines, on peut     établir    la     communication     entre les deux parties 2, 3 de la conduite d'admis  sion et le     conduit    25 lorsque c'est     nécessaire.     



  Le compresseur     auxiliaire    20     est        entraîné    par  un moteur     électrique    28 à deux     vitesses,    la     vitesse          inférieure    étant     utilisée    lorsque le moteur     fonctionne     de façon     continue    à     puissance        réduite.    Des soupapes  de décharge pourraient être prévues pour réduire la  pression de refoulement du compresseur     auxiliaire     dans ces conditions,

   mais elles ne sont pas indispen  sables du moment que le moteur     électrique        est    du  type à vitesse     variable.     



       L'agencement        décrit    du dispositif     correspond    au  fonctionnement normal, pendant lequel le moteur  28 est arrêté et les     turbo-soufflantes    7, 8 fonction  nent     normalement.    L'air pénètre     dans    les     soufflantes     7, 8 à travers les     filtres    14, 15, les soupapes de rete  nue 16, 17 étant ouvertes, et est refoulé par les       soufflantes    7, 8 dans la conduite 2, 3.

   Une petite  partie de l'air aspiré par les     soufflantes    7, 8 parvient  à     celles-ci    à travers les conduits 22 et 21 et le com  presseur     auxiliaire    20 et celui-ci est ainsi     entraîné    à  petite vitesse, ce qui est avantageux parce que     cela     empêche une détérioration de ses paliers qui pour-    rait se produire si     ce    compresseur restait arrêté pen  dant de longues périodes.  



  Pour le fonctionnement prolongé à puissance  réduite, par exemple dans le cas d'une unité de pro  pulsion de marine pendant les périodes de     manoeu-          vres,    on fait marcher le moteur 28 à     petite    vitesse et  de l'air est fourni aux chambres à     soupapes    12, 13  à travers les conduits 21 et 22. Les     turbo-soufflan-          tes    7, 8     fonctionnent    à un régime inférieur au régime  de pleine charge et l'air fourni par le compresseur       auxiliaire    20 ferme les soupapes de retenue 16, 17  et cet air passe par les soufflantes 7, 8 dans la con  duite d'admission du moteur.

   Si la vitesse du moteur  augmente, l'aspiration produite par les soufflantes  7, 8 fait ouvrir les soupapes de retenue 16, 17 pour  admettre de l'air supplémentaire à travers les filtres  14, 15 jusqu'à ce qu'on puisse arrêter le moteur  électrique 28 à une vitesse déterminée du moteur à  combustion.  



  Si l'une. des     turbosoufflantes,    par exemple     celle     de gauche 8, ne peut plus fonctionner à la suite d'une  panne, on bloque le rotor de l'unité 8, 10, on rem  place par une plaque pleine l'anneau 23 dans la con  nexion entre le conduit 22 et la chambre à sou  papes de la     turbosoufflante        utilisable    7, et on enlève  la plaque pleine 27 entre le conduit 25 et la     partie     3 de la conduite d'admission pour la     remplacer    par  un     anneau.    Le moteur 28 est alors mis en.

   marche  à sa vitesse supérieure et le     compresseur        auxiliaire     20 fournit de l'air directement par le conduit 25 à la  partie 3 de la conduite d'admission     précédemment     alimentée par la     turbosoufflante    8, qui est mainte  nant hors fonction.

   Une partie de l'air provenant du       compresseur        auxiliaire        parvient    également     par        le     conduit 2.2 à     l'admission    de la soufflante hors fonc  tion 8 et par là dans la partie 3 de la     conduite     d'admission, mais aucun air ne passe du compres  seur auxiliaire 20 à la soufflante 7.

   L'air     qui    passe  ainsi à travers la     soufflante    hors fonction 8 la refroi  dit, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de faire dé  vier les gaz d'échappement chauds du conduit  d'échappement 11,     ces    gaz pouvant     continuer    à pas  ser à travers la turbine 10. Cette     source    d'air sera  également     utilisée    de la façon normale pour remplir  le barrage d'air habituel prévu sur l'arbre entre le  compresseur 8 et la turbine 10,     ce    qui empêchera  également les gaz d'échappement de parvenir à la  soufflante le long de l'arbre.  



  Dans     ces    conditions, l'une des     turbo-soufflantes     étant     inopérante,    la     turbosoufflante    en fonction et  le ventilateur     auxiliaire    fonctionnent en parallèle     pour     fournir de     l'air    aux deux parties 2, 3 de la     conduite     d'admission. Il peut être avantageux de     remplacer     la plaque 6 pourvue d'une ouverture disposée entre  ces deux     parties    de la conduite par une plaque  pleine de façon à séparer complètement     ces    deux  parties.  



  Si les deux     turbosoufflantes    font défaut, il suf  fit de     remplacer    les deux plaques     pleines    en 26 et 27  par des anneaux, et de bloquer les deux unités 7, 9      et 8, 10. Le moteur 28 est alors mis en marche à  sa vitesse maximum et le compresseur     auxiliaire     fournit de l'air directement aux deux     parties    2, 3  de la conduite d'admission, une petite partie de     cet     air passant par le     conduit    de branchement 22 pour  refroidir les deux soufflantes 7, 8 de la façon décrite  ci-dessus.

   Le dispositif fonctionne même si les pla  ques 26, 27 ne sont pas enlevées auquel cas la tota  lité de l'air fourni par le compresseur     auxiliaire    passe  à travers les soufflantes 7, 8 bloquées.     Cependant     il y aura une réduction de la pression de l'air dans  les     parties    2, 3 de la conduite d'admission, du mo  ment que tout l'air passera alors à travers les souf  flantes     stationnaires.     



  Les connexions à bride 23, 24, 26, 27, 5 et 6  pourraient être remplacées par des vannes. Ces con  nexions étant froides peuvent par conséquent être  manipulées dès qu'un défaut se produit sans qu'il  soit nécessaire de les laisser se refroidir d'abord.  



  Du moment que l'écoulement d'air à travers les  turbosoufflantes 7, 8 a toujours lieu dans le même  sens, que le     compresseur    auxiliaire soit en marche  ou non, les     turbosoufflantes    n'ont pas à surmonter  de contre-pression lorsqu'elles se mettent en marche.  Ceci constitue un avantage sensible par     rapport    au  montage en parallèle d'une     turbosoufflante    et du  compresseur     auxiliaire    dans lequel la turbosouf  flante peut passer par le point de pompage lorsqu'elle  se met en marche, et dans lequel     il    peut être     néces-          saire    de disposer d'un réglage manuel de la vitesse  du compresseur auxiliaire.

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif d'alimentation d'un moteur à combus tion interne, comprenant deux turbosoufflantes montées en parallèle pour fournir de l'air comprimé à l'admission d'air du moteur, caractérisé en ce qu'il comprend un compresseur auxiliaire entraîné indépendamment du moteur et des turbosoufflantes,

   des conduites d'air reliant le refoulement du com presseur auxiliaire à l'admission d'air de chacune des turbosoufflantes en aval de soupapes de retenue permettant à l'air atmosphérique de pénétrer dans cette admission d'air mais empêchant l'air de s'écouler dans le sens opposé,

   l'agencement étant tel qu'il permette d'interrompre la communication entre le refoulement du compresseur auxiliaire et l'admission d'air de l'une au moins des turbo-souf- flantes, un conduit de dérivation reliant directement le refoulement du compresseur auxiliaire à l'admis sion d'air du moteur,

   l'agencement permettant d'in terrompre ou d'établir à volonté la communication par ce conduit entre le refoulement du compresseur auxiliaire et l'admission d'air de ce moteur. SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur électrique à vitesse variable entraînant ledit compresseur auxiliaire. 2.

   Dispositif selon la revendication, pour un moteur à plusieurs cylindres, caractérisé en ce que l'admission d'air du moteur comprend deux parties connectées chacune à au moins un cylindre du moteur, et par un agencement permettant d'inter rompre la communication directe entre ces deux parties, ledit conduit de dérivation comprenant deux branches conduisant chacune à l'une desdites parties. 3. Dispositif selon les sous-revendications 1 et 2.