Brevet FR2540552A1 — publié le 19840810

A l'exception des moteurs en étoile d'un domaine dlutilisation assez limaité, les moteurs, les compresseurs et les moto comprasseurs sont toujours constitués jusqu'à maintenant par des blocs coulés ou micano-soudés rigides refroidis par la circulation dlun fluide. Les progrès récents dans les matières anti-chaleur" destinées à constituer barrière thermique de grande effi cavité en étant disposées sur les faces exposées à la chaleur et/on au rayonnementa ces progrès donc permettent de réaliser désormais les éléments servant à la compression et éventuellement à la distribution d'un moteur d'une manière à la fois plus simple et plus intéressante du point de vue économique. Ces éléments sont plus simples car la dimension et le poids des pièces importantes sont fractionnées en plusieurs composants. Ces éléments sont plus intéressants économiquement car, grE.ce aux matières "anti-chaleur", ils permettent d'éviter les refroidissements, source de dissipation de calories donc de perte dénergie. La présente invention permet de profiter des avantages indiqués ci-dessus. Elle est caractérisée - par l'assemblage de pièces convenablement recouvertes sur les faces empotées à la chaleur et/ou au rayonnement de matières "anti=chaleur" afin de constituer un bloc compact et rigide; - par la présence dlau moins deux plateaux plans ou courbes, en principe parallèles ou en position symétri- que, plateaux percés de trous dont les centres sont situés au sommet d'un polygone régulier; ces trous étant destinés soit au passage et à la fixation, par un moyen approprié, des cylindres à lXintérieur desquels se produit la compression, soit au passage d'entretoises, soit au passage d'axes mécaniques, etc... Cette disposition qui est autre que celle dSun mécanisme en barillet est rendue nécessaire par les torsions qui se produisent obligatoirement avec une disposition en ligne. Il convient de noter l'intéret que présente dans ce cas la transformation en barillet à strueture propre, transformation qu'il est particulièrement facile de relier par de nombreux moyens mécaniques à un bloc compact et rigide. La figure 1 montre comment peut etre obtenu ce résultat: bloc compact et rigide formé par des parties indépendantes. Des tubes (1) recouverts intérieurement de matières "anti-chaleur11 (2) sont enfilés dans des plaques (3) percées de trous (4) correspondants au(x) diamètre(s) de ceux-ci La rigidité peut entre obtenue par des moyens de soudur tels que cordon (figure 2), soudure par rapprochement (figure 3); dans ce cas il peut etre avantageux de procéder à l'alésage des trous en superposant les plaques (3) et en les perçant ensemble. La rigidité peut aussi entre obtenue avec des entretoises (5) disposées correctement et en nombre suffisant; pour cela il suffit que chacun des plateaux soit arrenté par une butée solidaire du tube et de préférence conique et que les entretoises en principe boulonnes servent à appuyer les plateaux contre les butées On vc > it ainsi qu:il est aisé de réaliser une structure composable et démontable (figure 4). Mais que soit employée soudure ou entretoise, on peut entourer les tubes dans lesquels se produit lex- plosion de spirales (6) que des moyens simples permettent de déformer, réalisant ainsi des guidages différents d'un éventuel fluide de refroidissement: air pulsé ou non, eau si lton met une enveloppe étanche autour des plaques. Il est aussi évident que les procédés de soudure ou d'emploi d'entretoises peuvent être utilisés d'une manière unique ou au contraire mélangés dans une même structure suivant les buts recherchés et les moyens utiliu4S. En dehors du fait de rendre le moteur "adiabatique", un autre avantage dû à l'emploi de matières "anti-cha- leur" est de simplifier dtune manière considérable la fabrication de la culasse classique et, par suite, de diminuer dlune manière très importante les investissements nécessaires à la fabrication de celle-ci. Chambre de combustion, têtes des soupapes dadmis- sion et dléchappement, début des tuyauteries d' admission et d'échappement, etc... sont recouvertes de matières "aIti-cha1eur-', ce qui rend inutile la circulation des fluides de refroidissement et permet ainsi des formes simples aisées à usiner. La figure 5 est une coupe destinée à montrer toutes les simplifications qui peuvent ainsi être apportées, surtout lorsque llon emploie des tubes éventuellement munis d'épaulement usiné ou rapporté pour pouvoir contenir au moins partiellement le cylindre dans lequel est façonnée la chambre de combustion, l'arrivée du mélange et le départ les gaz brûlés, etc... Cette dernière disposition éventuellement généralisable à d'autres formes de culasse peut conduire soit à des culasses unitaires séparées, soit à des culasses unitaires intégrées dans un tout. Sur la coupe de ia figure 5, on reconnais la soupape d'admission (7), la soupape d'échappement (8), le trou de la bougie (9), le départ des tuyauteries, etc... mais bien entendu la matière "anti-chaleur" doit être disposée partout- où celle-ci est nécessaire. Il est évident que ltensemble de la structure ainsi décrite peut s'appliquer à des mécanismes en barillet autres- que les moteurs; elle peut être mise en oeuvre dans la fabrication des compresseurs ou des moto compresseurs où elle apporte, surtout pour les motocompresseurs de gazoducs souvent utilisés dans des tQr- rains à'accès très difficile, l'avantage de la facilité du montage sur place de pièces toujours transportables par des hélicoptères moyens, Bien que les avantages de cette invention aient été mentionnés dans la description précédente, il n1 est pas inutile de les rappeler en raison de leur importance: - Rendement thermodynamique très augmenté, - Fabrication aisée ne nécessitant pas les énormes investissements das solutions classiques. REVENDiCATiONS 1 - Structure pour les éléments servant à la compression et éventuellement à la distribution d'un moteur en barillet de type adiabatique" (ou d'un compresseur ou dlun moto-compresseur) caractérisée par la présence dSau moins deux plateaux, en principe parallèles ou en disposition symétrique, plateaux percés de trous dont les centres sont situés au sommet dXun polygone régulier; ces trous étant destinés au passage et à la fixation, par un moyen approprié, des cylindres à l'intérieur desquels se produit la compression. 2 - Structure pour les éléments servant à la oompress.ion et éventuellement à la distribution d'un moteur en barillet de type "adiabatique" suivant la revendication 1, caractérisée par le fait quelle possède des trous nécessaires au passage d'entretoises destinées à empêcher la déformation des plateaux et éventuellement de la (ou des) culasse(s) fixée(s) à la partie supérieure, et d'autres trous nécessaires à d'autres usages tels que passage taxes mécaniques. 3 - Structure pour les éléments servant à la compression et éventuellement à la distribution dtun moteur en barillet de type 2'adiabatique" suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le tube avec ou sans épaulement et à intérieur duquel se déplace le piston contient un autre cylindre de diamètre correspondant faisant office de culasse; ces cylindres formant culasses unitaires peuvent être montés d'une manière indépendante ou être intégrés dans un tout. 4 - Structure pour les éléments servant à la compression et éventuellement à la distribution d'un moteur en barillet de type "adiaPstique" suivant la revendication 1 caractérisée par le fait qu'elle est composée d'éléments indépendants assemblables. 5 - Structura pour les éléments servant à la compression et éventuellement à la distribution d'un moteur en barillet de type 'adiabatique suivant les revendications 1 et 4 caractérisée par le fait qu'elle est constituée d'élé- ments indépendants démontables e 6 - Structure. pour les éléments servant à la compression et éventuellement à la distribution d'un moteur en barillet de type "adiabatique" suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que des éléments de refroidissement à profil variable autour desquels circule un fluide de refroidissement sont adjoints. 7 - Structure pour les éléments servant à la compression et éventuellement à la distribution d'un moteur en barillet de typa "adiabatique" suivant la revendication 1 caractérisée par le fait qu'elle s'applique également aux compresseurs et aux moto-compresseurs, et en particulier aux moto-compresseurs de gazoducs.