Brevet FR2081164A1 — publié le 19711203

-Cette invention se rapporte aux moteurs à réactio :forme de la chambre de combustion,emplacement du com-oresseur,éhhangeur Êe chaleur,et marche arrière directe sur turbines indépendantes. -Des différentes conceptions connues,seule a été adoptée celle posseaant une chambre de combustion rectiligne (turbo-copresseur,Stato-réacteur etc.)avec pour le turbo-compreuseur,le compresseur à l'avant et la turbine à l'arrière.Les moteurs avec échangeur de chaleur nécessitent l'ad. jonction d'un matériel supplémentaire assurant cette fonction.Une turbi nel indépendante,montée sur un arbre seconàaire,peut assurer la traction mais cette réalisation ne fait pas frein-moteur. -Cette invention permet d'avoir:un échangeur de chaleur sans adjonction de matériel conventionnel,un refroidissement du tuce de flamme plus rationnel et plus efficace,éventuellement un réacteur sans turbine,un réchauffement du carburant avant l'arrivée à l'injecteur,un frein-moteur, une marche arrière directe. -Ces résultats sont obtenus:grace à l'adoption d'une chambre de combustion en forme de spirale autour d'un arbre central,à la position du com presseur et éventuellement de la turbine à l'intérieur de cette spirale, au montage de deux turbines sur un arbre secondaire,ayant un sens de ro tation opposé avec arrivée des gaz sur l'une ou l'autre de ces turbines ou sur les deux à la fois. -Ce moteur se compose:d'un arbre central (I),d'une chambre de combustion fixe en forme de spirale,constituée:par un tube de flamme (2) une tuyère (3) arrivant à la couronne de distribution. Elle posséde un injec teur (4) et une bougie dtallumage (5) classiques.Une séparation(6) limai te le secteur de l'air froid de l'air réchauffé. -Une chambre (7) d'évacuation recueille les gaz en arrière de la turbine Des flasques circulaires (8) avant et arrière forment le carter et supportent l'ensemble.Le carburant arrive à l'injecteur par un canal(9) traversant l'air réchauffé.A l'intérieur de la spirale,un compresseur (IO) (axial ou radial) et une turbine (II) (avec aubes directrices fixes)soli daires de l'arbre sont rotatifs.La chambre d'évacuation des gaz est reliée à un distributeur (I2).Deux turbines avec aubes directrices fixes (I3 & I4) solidaires de l'arbre secondaire (I5) ont un sens de rotation inverse.La position de cet arbre par rapport à celui du compresseur-tur bine peut être parallèle,perpendiculaire ou en oblique.fe volet (I6) du distributeur est accouplé au systéme normal de freinage par la com mande (I7)et à une commande de marche arrière.Ce dispositif permet de diriger les gaz soit en totalité sur une des turbines assurant la trac tion;soit-sur les deux turbines à la fois,la seconde faisant frein-moteur ou en totalité sur la deuxième turbine afin d'obtenir la marche ar rière directe. -Lors du fonctionnement,le compresseur projette l'air froid sur toute la paroi externe de la chàmbre~de combustion et en arrière des orifices d'admission.En refroidissant celle-ci,cet air se réchauffe formant ainsi Y un échangeur de chaleur.Une partie de cet air réchauffé arrivant en avant du tube de flamme pénétre dans celui-ci pour assurer la combustion comme dans un moteur classique.L"air secondaire est évacué dans la tuyère. Le carburant traversant l'air chaud avant l'arrivée à l'injecteur est réchauffé et la vaporisation est améliorée.Le carburant est allumé comme dans un moteur normalOLes gaz à la sortie de la tuyère agissent sur la turbine entrainant le compresseurtPlusieurs chambres peuvent etre accouplées.Puis ces gaz sont canalisés vers le distributeur qui permet de les diriger sur la turbine (I3) assurant la tractionLorsque le systéme de freinage entre en action,le volet (I6) du distributeur se déplace ou vrant l'admission sur la seconde turbine (14).Une partie des gaz agit sur celle-ci qui assure le freinage par sa rotation inverse de la première.Par la commande de marche arrière le volet ferme l'arrivée sur la première turbine.Les gaz passent alors en totalité vers la seconde et on obtient une marche arrière directe. -La chambre de combustion,le compresseur,et les flasques peuvent titre solidaires de l'arbre et l'ensemble est rotatif.Fonctionnant par réaction des gaz à la sortie de la tuyère on supprime ainsi la turbine entrainant le compresseurOGrace à celui-ciSla vitesse de rotation est re lativement lente pour assurer le fonctionnement et les effets de la for ce centrifuge sont limités.Le carburant arrive à l'injecteur par un canal au centre de l'arbre du moteuroTous les autres éléments sont identiques à la description ci-dessus. -Ce moteur convient particulièrement pour la traction des véhicules qui ne nécessitent que des puissances relativement peu élevées avec une gran de souplesse de fonctionnement et un frein-moteur.Il peut,dans toutes les applications industrielles,remplacer le moteur à pistons. EVENDICATIONS I- Chambre de combustion. Dans les moteurs actuels la cnambre de com oustion est rectiligne.Dans ce nouveau moteur elle est en forme de spirale.Des flasques circulaires avant et arrière forment le carter et sup portent la chambre. et arrière 2- Compresseur et turbine. Au lieu que ceux-ci soient à l'avànt/de la chambre ils sont situés à l'intérieur de la spirale. 3- Echangeur de chaleur. Les écnangeurs de chaleur connus sont constitués par des éléments chauffés par les gaz à la sortie de la turbine. De par la disposition de la chambre et du compresseur l'air,projeté àla sortie du compresseur sur la chambre de combustion qu'il refroidit,se réchauffe avant son entrée dans le tube.0n obtient ainsi un échangeur de cnaleur qui augmente le rendement du moteur sans aucun matériel supplementaire. 4- Réacteur sans turbine. La chambre en forme de spirale peut-etre solidaire du compresseur et de l'arbre. La réaction des gaz au sortir de la tuyère assure le fonctionnement par rotation de l'ensemble. Le compresseur permet d'abaisser la vitesse,limitant les effets de la force centrifuge.Dans ce cas le carburant arrive par un canal au centre de l'arbre. 5- Turbines indépendantes sur arbre secondaire avec frein-moteur et marche arrière directe. La turbine indépendante assure une plus granule souplesse de fonctionnement lorsque le moteur est soumis à des variations de vitesse,en partie culier dans la traction des véhicules.Deux turbines à sens de rotation inverse sont solidaires d'un arbre secondaire.Les gaz au sortit de la turbine actionnant le compresseur arrivent à un distributeur qui les dii rige sur une des deux turbines qui assure la traction. Le volet de répartition du distributeur est accouplé au système clas sique de freinage.Lorsque ce dernier entre en faction les gaz sont répartis sur les deux turbines dont les effets sont contraires.Ainsi le freinage est assuré. Par une commande supplémentaire 1 volet peut diriger la totalité des gaz sur une seconde turbine.Le sens de rotation est inverse donnant une marche arrière directe.