Cylindres. — Chambres à eau
— Fonds. — Les cylindres des moteurs à gaz de grande puissance sont généralement en fonte. De plus, dans les machines à cylindres multiples, ils sont interchangeables.
Ces cylindres sont à doubles parois pour la circulation d'eau, et portent aux deux extrémités en haut et en bas des tubulures pour l'assise des boîtes à soupapes d'admission et déchappement (moteurs Cockerill, Deutz). Dans les moteurs d'Augsbourg-Nûremberg, les boîtes à soupapes sont fondues avec le cylindre.
La chambre à eau, autour des cylindres, est munie de plusieurs trous d'homme pour nettoyer l'enveloppe intérieure et enlever les boues et les incrustations. Ces trous servent aussi en fonderie à assurer la position du noyau et à faciliter la réussite de la coulée. Dans le moteur Cockerill, des tirants transversaux se placent (un devant et un derrière chaque tubulure) le plus près possible du corps cylindrique, afin de renforcer ce dernier dont la solidité est quelque peu diminuée par l'puverture de la tubulure : de plus,
des tirants longitudinaux traversent la chambre d'eau de part en part et servent en même temps de boulons d'attache pour les couvercles qui ferment les cylindres aux deux bouts.
Fig. 174. — Nettoyage des soupapes A/ d'un moteur d Augsbourg-Nûremberg.
Les tubulures des boîtes d'admission (moteur Cockerill) portent d'un côté l'ajutage pour le bouchon d'allumage, et du côté opposé la douille pour le robinet de prise de diagrammes.
Fio. 175. — Nettoyage des soupapes M d'un moteur d'Augsbourg- Nuremberg.
Les fonds des cylindres sont généralement semblables entre eux et de même diamètre à lavant et à l'arrière. Ils sont à double fond pour la circulation d'eau. Leur démontage est
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Fi«. 176. — Nettoyage des cylindres et des pistons d'un moteur d'Augsbourg-Nûremberg.
facile et peut se faire sans toucher aucun organe du moteur. Dans le moteur Cockerill, les écrous des tirants dont nous avons parlé plus haut, tirants qui fixent les couvercles, sont accessibles avec les clés ordinaires.
Ces couvercles sont munis d'une boîte à bourrage avec garniture métallique pour le dassage de la tige de piston; ils portent latéralement, dans les moteurs Cockerill, les aju-
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LÉS GRANDS MOTEUftS A GAZ 259
tages où se placent, d'une part le bouchon d'allumage, de l'autre une soupape de mise en
marche par l'air comprimé.
Les figures 174, 175, 176 montrent combien est facile le démontage d'un moteur
dAugsbourg-Nùremberg. La figure 174 représente le démontage que nécessite le nettoyage
des soupapes avant; le moteur est
amené à fond de course avant, les
couvercles avant des deux cylindres
sont démontés et glissés sur la tige
commune des pistons; les soupapes
avant d'admission et d'échappement
sont faciles à visiter, comme le montre
la figure 174. La figure 175 représente
le démontage que nécessite le nettoyage des soupapes arrière; le moteur
est amené à fond de course arrière
et les couvercles arrière des deux
cylindres sont démontés et glissés sur la tige commune des pistons. Enfin la figure 176
représente le démontage qui est nécessité par le nettoyage des cylindres et des pistons; les
couvercles avant et arrière des cylindres sont glissés sur la tige des pistons; la crosse qui réunit les deux tiges des pistons permet de les séparer et de sortir le piston arrière ; la tige du piston avant peut se démonter et permet la sortie du piston avant.
Afin de permettre les dilatations résultant de l'élévation de la température des parois, les cylindres des grands moteurs de Deutz sont formés de trois parties, comme le monlre la figure 177. Les couvercles sont fixés au cylindre par des joints élastiques dont la figure 178 donne les détails.
Fig. 177. — Moteur Deutz, cylindre en trois parties.
4. Pistons. — Les pistons du moteur Cockeril sont en deux pièces, reliées entre elles par des boulons. Chaque moitié s'appuie contre une embase forgée avec la tige et transmet ainsi la pression de l'explosion directement sur la tige sans passer par des boulons ou écrous. Ces pistons sont en acier coulé et munis de cercles en fonte ; ils sont portés, par les tiges et ne viennent en contact avec la paroi intérieure du cylindre que par leurs garnitures.
Dans le moteur de Nuremberg, les pistons sont
en fonte. Leur longueur est réduite au minimum pour
ne pas allonger inutilement la machine; quatre ou
cinq segments en fonte suffisent pour assurer l'étan-
chéité.
Dans tous les moteurs à quatre temps et à double effet que nous étudions ici, il n'y a
généralement qu'un seul piston dans chaque cylindre. Toutefois la firme Dingler, de
Zweibrûcken (Alsace), construit des moteurs à quatre temps et à double effet dans lesquels les
Fig. 178. — Détails du couvercle du cylindre des grands moteurs de Deutz.
o, Paroi intérieure du cylindre ; — 6, Paroi de la chambre d'eau; — c, Couvercle; — d, Vis de serrage du couvercle; — A, Anneau; — i, Ressort.
Piston,
explosions se font à l'intérieur de l'espace compris entre deux pistons fixés sur une même tige. Un tel moteur est représenté sur la figure 179.
5. Tiges de pistons. — Les tiges de pistons, en acier forgé, sont creuses pour la circulation cTeau. Elles sont portées aux deux extrémités par des traverses munies aux deux
bouts de sabots en fonte guidés soit ~.&tif*pcâ Jté^È"^ dans des longerons (Gockerill), soit
dans une glissière placée dans l'entretoise arrière (Nuremberg). Dans les moteurs tandem, les bouts des deux tiges sont supportés. Le poids des pistons est ainsi réparti sur trois glissières, ce qui réduit au minimum l'ovalisation des cylindres.
Les coulisseaux sont tous garnis de métal blanc antifriction.
6. Crosse motrice. — Dans le moteur de Nuremberg, la crosse motrice est en acier au nickel et
Fio. no.
Cylindre du moteur Dingler à deux pistons (quatre temps et double effet).
porte le tourillon de la bielle. Son emmanchement avec la tige de piston permet de la laisser dans la glissière quand on visite le piston, comme le montre la figure 176.
Dans le moteur Cockerill, la traverse d'avant sert de crosse pour la tige de piston et de pivot pour le pied de bielle (ftg. 172).
La bielle est à fourche du côté de la crosse et à têtes marines.
7. Arbre coudé. — V arbre coudé est généralement composé de deux joues en acier moulé, coulées avec leurs contrepoids; les bouts et le pivot de manivelle sont en acier forgé- Cet arbre est porté par trois paliers : deux d'entre eux sont près de la manivelle et font partie du bâti ; le troisième est à l'extrémité de l'arbre, près du volant (Voir sur la figure 172 les trois paliers P, P', P* du moteur Cockerill). Dans les moteurs jumelés, l'arbre coudé est double; il est porté par les paliers des deux bâtis.
8. Presse-étoupes. — Les presseétoupes ou stuffing-box des fonds du cylindre sont, dans les moteurs de Nuremberg, munis de segments élastiques et de garnitures en métal antifriction serrées sur la tige du piston par des ressorts à boudin (fig. 180). Ce système donne sur
les moteurs à gaz d'aussi bons résultats que sur les grosses machines à vapeur. Chaque presse-étoupe est graissé par une pompe à huile spéciale.
Lé stuffing-box du moteur de Deutz est représenté sur la figure 181. 11 est à deux
Fig. 180. — Moteur de Nuremberg. Stuffing-box.
LES GRANDS MOTEURS A GAZ
garnitures; la garniture intérieure est faite avec des segments d'une seule pièce en fonle douce disposés dans des cavités annulaires ; la garniture extérieure est en segments d'antifriction à section triangulaire formée de deux parties. Entre ces deux garnitures se trouve une chambre annulaire en relation avec le tuyau d'échappement; les gaz qui ont traversé la première garniture peuvent sortir par là. Une pompe à huile permet une circulation d'huile dégraissage dans les deux garnitures.
9. Volant, — Suivant l'emploi du moteur auquel il est destiné, le volant est soit entièrement en fonte et en deux pièces, soit formé d'un moyeu et d'une jante en fonte avec bras en acier forgé.
Le moyeu est calé sur l'arbre au moyen de deux cales tangentes en acier. Dans le moteur Cockerill (fig. 172), la jante est munie d'une denture engrenant avec le pignon du treuil vireur à main ou électrique, qui sert à amener la manivelle au point convenable pour la mise en route du moteur. Un tel vireur électrique est représenta sur la figure 182.
Si n est le nombre de tours maximum du moteur, n le nombre de tours minimum, on appelle coefficient de régularité le rapport
L'emploi des gros moteurs pour la commande des dynamos exige des coefficients de régularité ne dépassant guère 1/60 pour les dynamos à courant continu et 1/150 pour les alternateurs en parallèle.
Désignons par :
P, le poids de la jante du volant en tonnes ;
D, le diamètre du volant en mètres ;
a, le coefficient de régularité ;
v = — - — > le nombre moyen de tours par minute ;
N, la puissance en chevaux.
Le poids P est donné par la formule
Fio. 181. — Stuffing-box de Deutz à deux garnitures métalliques.
Segments antifriction; — /, Coins en acier pour le serrage des segments antifriction ; — i, Segments élastiques d'une seule pièce en fonte douce ; — c, Lanterne du presse-étoupes ; — k, Anneau formant joint.
DW
dans laquelle K est un coefficient numérique qui a les valeurs suivantes
pour des moteurs à 4 temps et à simple effet;
pour deux moteurs à simple effet opposés ou un moteur à double effet
pour cylindres jumelés à simple effet avec manivelles à 90° ;
K = 21 .000 pour deux cylindres jumelés à simple effet avec manivelles parallèles (fig.Ui);
K = 7.000 pour quatre cylindres à simple effet opposés ou deux cylindres à double effet en tandem (fig. 145 et 146).
Le poids total du volant est d'ailleurs égal à 1,4P.
