Installation motrice comprenant un autogénérateur à combustion interne à piston libre alimentant une turbine La présente invention a pour objet une installa tion motrice comprenant un autogénérateur à com bustion interne à piston libre alimentant une turbine, et présentant un dispositif stabilisateur .qui règle la masse d'air dans l'accumulateur pneumatique d'éner gie de retour de l'autogénérateur en fonction d'au moins une pression de marche de celui-ci,
ainsi qu'un organe réglant la quantité du combustible introduit dans le cylindre moteur de l'autogénérateur en fonc tion d'une pression dépendant de la charge de la turbine.
Le but de l'invention est, dans une telle instal lation, de permettre de rendre plus sensible aux variations de la charge de la turbine, le dispositif stabilisateur qui, jusqu'à présent, n'a été commandé que par une ou plusieurs pressions de marche de l'autogénérateur.
A cet effet, l'installation selon l'invention est caractérisée par des moyens pour faire agir la pres sion dépendant de la charge de la turbine également sur le dispositif stabilisateur.
La figure unique du dessin montre, à titre d'exemple et schématiquement, l'autogénérateur d'une forme d'exécution de l'installation selon l'invention.
L'autogénérateur représenté comporte un cylin dre moteur 1 dans lequel travaillent les éléments mo teurs 2 de deux pistons libres opposés, dont l'un seulement est représenté. Chacun de ces pistons comporte un élément compresseur 3, lequel travaille dans un cylindre 4 qui est divisé, par cet élément 3, en deux compartiments a et b dont le compartiment intérieur a constitue l'espace compresseur, tandis que le compartiment b contient un matelas d'air servant à emmagasiner de l'énergie lors de la course du piston libre 2-3, vers l'extérieur et à restituer cette énergie à ce piston, lors de sa course vers l'intérieur.
Les deux pistons libres 2-3 sont reliés par un mécanisme de synchronisation, non représenté. L'élé ment 2 de l'un des pistons commande des ouvertu res d'admission d'air 5 du cylindre moteur 1, tandis que l'élément moteur de l'autre piston commande les ouvertures d'échappement (non représentées) de ce même cylindre moteur, ouvertures par lesquelles sort un mélange composé par les gaz de combustion incomplètement détendus et par l'excès de l'air de balayage et d'alimentation du cylindre moteur,
ce mélange servant à entraîner la turbine de l'installa tion dont fait partie l'autogénérateux.
Le compartiment a du cylindre 4 est muni de soupapes d'aspiration 6, à travers lesquelles l'air est aspiré, par une manche d'aspiration 7 qui entoure le cylindre 4. Des soupapes de refoulement 8 sont disposées dans une cloison 9 qui sépare le compar timent a du cylindre 4 d'avec le carter 10 qui entoure le cylindre moteur 1 et dans lequel est emmagasiné l'air comprimé servant au balayage et à l'alimenta tion du cylindre moteur.
Le combustible est injecté dans le cylindre mo teur par au moins un injecteur, non représenté, ali menté à travers un conduit 15 par une pompe d'in jection 11 dont le piston est entraîné, au moyen d'un excentrique 12, par l'intermédiaire d'un patin 13 et d'un levier 14, cet excentrique 12 étant entraîné par ,in arbre oscillant du mécanisme de synchronisation.
Une crémaillère 16 sert à faire tourner autour de son axe le piston de la pompe d'injection 11, la position angulaire de ce piston déterminant la quan tité de combustible refoulée par ce piston pendant chaque course de refoulement de celui-ci.
Un levier 17, pivotant autour d'un axe 18 porte, à l'une de ses extrémités, l'axe de rotation 19 d'un levier 14 portant le patin 13 et dont l'autre extré- mité est articulée au piston de la pompe 11, l'autre extrémité du levier 17 étant engagée dans une enco che 20 d'une tige de commande 21 de façon qu'un mouvement axial de celle-ci provoque un pivotement du levier 17 et, par conséquent, une modification de l'avance à l'injection.
Une butée 22 coopère avec deux surfaces à came 23-24 pratiquées dans un levier à sonnette 25 qui est relié, par l'intermédiaire d'une biellette 26, à la crémaillère 16. La butée 22, qui se trouve entre les surfaces à came 23-24, est montée sur un prolonge ment de la tige 21 et sa position détermine les limi tes entre lesquelles le levier 25 et donc la crémail lère 11 peut être déplacé.
Un tiroir 27 d'un dispositif stabilisateur com mande la communication des accumulateurs pneuma tiques d'énergie de retour b et le carter 10. La com munication entre ce tiroir et ces accumulateurs a lieu par l'intermédiaire de tubes 28 qui traversent à glissement étanche les éléments compresseurs 3 des pistons libres. Les tubes 28 débouchent dans la paroi d'un cylindre 29 à l'intérieur duquel peut cou lisser le tiroir 27.
Ce tiroir est divisé, par une cloison 30, en deux compartiments 31 et 32 dont l'un, 31, comporte des soupapes de retenue qui s'ouvrent du carter 10 vers ce compartiment, tandis que l'autre, 32, comporte des soupapes de retenue qui s'ouvrent de ce compartiment vers le carter. De plus, le tiroir présente dans sa paroi latérale des lumières 33-34 débouchant respectivement dans les compartiments 31 et 32. Lorsque le tiroir 27 est dans sa position moyenne indiquée par la figure, les lumières 33-34 sont fermées.
Si le tiroir 27 est déplacé vers le bas, de sorte que les lumières 33 entrent en communica tion avec les tubes 28, il y a, dans la période où la pression dans les accumulateurs est inférieure à celle régnant dans le carter 10, écoulement de l'air sous pression du carter vers les accumulateurs. Si le tiroir 27 est déplacé vers le haut, de sorte que les lumières 34 entrent en communication avec les tubes 28, il y a, dans la période où la pression dans les accumulateurs est supérieure à celle régnant dans le carter, échappement de l'air hors des accumulateurs vers le carter.
Une soupape 35 commande une communication entre le carter 10, et les manches d'aspiration 7. Lors des charges réduites et de la marche à vide cette soupape 35 s'ouvre pour permettre à de l'air de s'échapper du carter 10 pour retourner aux man ches 7.
La turbine de l'installation entraine un régulateur qui commande une pression d'huile dans un conduit 36 de manière que cette pression augmente avec la charge de la turbine et vice versa. Sur le conduit 36, est branché un conduit 37 par lequel la pression ré gnant dans le conduit 36 agit sur un soufflet 38 dont le fond est solidaire d'une tige 39 reliée au levier à sonnette 25. Ainsi, lorsque la charge de la turbine augmente et que la pression dans le conduit 36 monte, le soufflet 38 provoque un déplacement de la crémaillère 16 augmentant la quantité de combus tible injecté par la pompe 11, et vice versa.
La sou pape 35 est reliée, par un levier 40, au piston 41 d'un servo-moteur sur lequel agit un ressort 42 sol licitant le levier 40 et la soupape 35 dans un sens qui correspond à l'ouverture de cette soupape. La pression régnant dans le conduit 36 agit, à l'encon tre de l'action d'un ressort 44 sur un piston 43, portant une tige 45 qui commande un canal de fuite 46 du piston 41. De l'huile sous pression pénètre dans le cylindre du servo-moteur sous le piston 41 par une conduite 47, tandis qu'un canal d'échappe ment 48 communique avec le compartiment au-des sus du piston.
Les dimensions des pistons et les for ces des ressorts sont telles que la soupape 35 soit complètement ouverte pour la marche à vide et se ferme progressivement lorsque la charge de la tur bine et, par conséquent la pression dans le conduit 36, montent. A une charge intermédiaire, la soupape 35 se ferme complètement, de sorte qu'à partir de cette charge, il n'y a plus d'échappement d'air com primé à travers cette soupape.
Un conduit 49a, branché sur un conduit 49, relié à l'accumulateur b, débouche dans un cylindre 50 dans lequel travaille un piston de commande 51 à l'encontre d'un ressort de rappel 52. Ce piston 51 porte une tige 53 commandant un canal de fuite 58 présenté par le piston 57 d'un servo-moteur dont le cylindre 54 présente une admission 55 d'huile sous pression, sous le piston 57 et un échappement 56 au-dessus de ce piston, qui est solidaire de la tige 21.
Lorsque la pression dans le cylindre 50 augmente, le piston 51 monte et la tige 53 réduit la fuite, de sorte que la pression sous le piston 57 augmente et fait monter ce piston et la tige 21 à l'encontre de l'action d'un ressort. Si la pression dans le cylindre 50 diminue, ceci a pour résultat de permettre au ressort du servo-moteur de repousser le piston 57 et la tige 21 vers le bas.
Le conduit 49 est commandé par un tiroir 59 qui est solidaire du piston libre 2-3 et qui n'établit la communication entre le conduit 49 et l'accumu lateur b que pour une position donnée du piston libre. Ainsi, plus la pression dans l'accumulateur est élevée, plus est élevée la pression qui agit sur le piston 51 dans le cylindre 50 et plus est élevée la position de la tige 21.
Le tiroir 27 du dispositif stabilisateur, est com mandé par un piston différentiel 60, monté dans un cylindre 61 et dans lequel il délimite trois espaces de volume variable 61a et 61b et 61c. Un conduit 49b branché sur le conduit 49 mène la pression prélevée dans l'accumulateur b dans le compartiment 6la où elle agit pour solliciter le piston 60 vers le haut. Un conduit 62 amène la pression régnant dans le carter 10 au compartiment 61b où elle agit sur le piston 60 à l'encontre de la pression provenant de l'accumula teur. Un conduit 65 amène la pression, dépendant de la charge de la turbine, régnant dans le conduit 36 au compartiment 61c où elle agit sur le piston 60 dans le même sens que la pression régnant dans le carter 10.
Un ressort 63 agit sur le piston 60 dans la même direction que la pression régnant dans le carter 10, la force exercée par ce ressort étant réglable à l'aide d'une vis 64. Par conséquent, si la pression dans le matelas b est prépondérante, le tiroir 27 est déplacé vers le haut permettant ainsi l'échappement d'une certaine quantité d'air hors du matelas dans le car ter 10, tandis que le mouvement du stabilisateur est inversé et la masse d'air dans le matelas b est aug mentée lorsque la pression dans le carter 10 devient prépondérante.
Si, par exemple, par suite d'une augmentation de la charge de la turbine, sa vitesse de rotation tombe, l'augmentation résultante de la pression dans le conduit 36 provoque un déplacement de la cré maillère 16 pour augmenter la quantité de combusti ble, ce déplacement étant limité par suite du contact de la came 24 avec la butée 22. L'augmentation de l'injection, provoque une augmentation de la course des pistons libres qui, elle, produit une augmentation du débit d'air, et donc de la pression dans le carter 10.
Cette augmentation de la pression d'air dans le carter 10 provoque, par l'intermédiaire du dispositif stabilisateur, un certain remplissage de l'accumulateur b et produit une augmentation de la pression préle vée dans cet accumulateur, ce qui entraîne un dépla cement de la tige 21 vers le haut et provoque en même temps qu'une modification de l'avance, une nouvelle augmentation de la quantité de combustible injectée du fait que le déplacement de la butée 22 par la tige 21 permet maintenant un déplacement supplémentaire de la crémaillère.
Le fait que la pres sion accrue régnant dans le conduit 36 agit sur le piston 60 dans le même sens que la pression régnant dans le carter 10,a pour résultat d'accélérer le rem plissage des accumulateurs et par conséquent le dé placement de la butée 22, de sorte que l'établisse ment du nouvel équilibre correspondant à la charge accrue de la turbine s'effectue plus rapidement.
La disposition est choisie de façon que l'action de la pression dépendant de la charge de la turbine, qui règne dans le conduit 36, sur le dispositif stabi lisateur n'ait d'effet accélérateur qu'au cas où la rapidité des variations de la charge dépasse une cer taine limite et que pour de lentes variations de la charge de la turbine, le fonctionnement du dispositif stabilisateur reste pratiquement le même, avec ou sans intervention des variations de pression comman dées par le régulateur de la turbine.
La surface du piston 60, sur laquelle agit la pression régnant dans le conduit 36, sera choisie de façon que l'on obtienne une accélération des mouvements du tiroir 27 lors que la rapidité des variations de la charge dépasse une limite donnée tout en évitant le danger d'une surcharge du dispositif stabilisateur.
Dans certains cas, par exemple lors du démarrage de l'installation, il peut être souhaitable de soustraire le dispositif stabilisateur à l'action de la pression régnant dans le conduit 36.A cet effet, un robinet à trois voies 69, intercalé dans, la conduite 65 permet dans une position de faire communiquer le conduit 36 avec la chambre 61c et dans une autre position, de faire communiquer entre elles les deux chambres 61b et 61c, de sorte que, dans cette dernière, règne égale ment la pression du carter 10.
Un piston 66 soumis à un ressort de rappel 68 et sur lequel agit la pression régnant dans le conduit 36 amenée par le conduit 67, coulisse dans un pro longement inférieur du cylindre 50. Si la charge de la turbine augmente très brusquement la pression régnant dans le conduit fait monter le piston 66 de manière qu'il vienne s'appliquer, contre le piston 51 et accélère son mouvement vers le haut et ainsi l'augmentation du combustible injecté.
En revanche, lorsque<B>là</B> charge diminue le ressort 68 fait descen dre le piston 66 sans qu'il influence la descente du piston 51, de sorte que, quelle que soit la rapidité de la diminution de la charge, la butée 22 et l'or gane 17 réglant l'avance sont ramenés à leur position correspondant à la charge diminuée assez lentement pour ne pas provoquer une diminution telle des cour ses des pistons libres qu'elle risquerait d'amener l'arrêt de l'autogénérateur par suite d'un balayage insuffisant du cylindre moteur.
D'ailleurs, l'installa tion peut être agencée de façon que lorsque la charge de la turbine diminue rapidement, on puisse toujours décharger, à l'air libre, l'air sous pression ou les gaz sous pression hors des différentes capaci tés de l'autogénérateur et entre l'autogénérateur et la turbine pour empêcher la turbine de & 'emballer, sans qu'il soit nécessaire de réduire trop rapidement la course des pistons libres.