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DISPOSITIF D'ATTAQUE DE L'ARBRE MOTEUR DANS LES
MOTEURS A EXPLOSION.
La présente invention concerne les moteurs à explosion.
On sait que le mouvement de va-et-vient des pistons dans les cylindres des moteurs à explosion tels que les mo- teurs d'automobiles par exemple, est transformé en un mouve- ment continu de rotation de l'arbre du moteur par l'intermé- diaire d'un vilbrequin dont les manchons et les flasques d'arbre-manivelle constituent des bras de leviers pour la transformation du mouvement rectiligne en mouvement de rota- tion.
L'emploi- de vilbrequins de ce genre, bien que générali-
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sé, présente des inconvénients au point de vue de la trans- formation des efforts. En effet, lors de l'explosion de la charge dans les cylindres, la tige du piston se trouve sensi- blement dans le prolongement des flasques d'arbre-manivelle, c'est-à-dire dans la position la plus défavorable pour l'e- xercice de l'effort d'explosion des gaz sur le bras de levier constitué par le vilbrequin.
On sait en effet que la transmission de l'effort en vue de la rotation de l'arbre moteur s'effectue d'une façon op- timum lorsque l'application de l'effort se fait perpendicu- lairement ou suivant une direction proche de la normale à l'extrémité du bras de levier.
D'autre part, la construction du vilbrequin exige, pour la réalisation de l'équilibre des parties excentrées en mou- vement, la formation de contrepoids dont le réglage est par- ticulièrement délicat. La fabrication et l'équilibrage des vilbrequins exigent donc des soins tout particuliers qui en font un organe coûteux et en même temps délicat.
La présente invention a pour but de remédier à ces in- convénients et de procurer un dispositif d'attaque de l'ar- bre moteur dans les moteurs à explosion, qui permette de ne plus faire usage du vilbrequin et d'exercer l'effort de pres- sion du piston dans la direction la plus favorable à l'extré- mité du bras de levier chargé de provoquer la rotation de l'arbre moteur. -
Dans ce but, le dispositif objet de l'invention est ca- ractérisé en ce qu'il est constitué par un bras de levier qui est relié à l'extrémité de la tige du piston de manière à recevoir les efforts dans une direction voisine de la per- pendiculaire à l'extrémité du bras et qui coopère, par l'in- termédiaire de cliquets, avec une roue à rochet calée sur l'arbre moteur.
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Dans la réalisation pratique de l'invention, le bras de levier est monté de manière à pouvoir pivoter librement autour de l'arbre moteur. Chaque piston est ainsi relié à un bras de levier qui agit sur une roue à rochet de telle sorte que l'action successive des pistons provoque une rotation continue de l'arbre moteur et des roues dentées calées sur lui.
Pour reporter à leur position de départ les pistons abaissés par l'explosion, il est fait usage d'un second bras qui est relié à la tige du piston, et qui est actionné par un organe de poussée mis en action par un axe auxiliaire dont la rotation dépend de celle de l'arbre moteur.
Afin d'éviter que, lors de l'explosion, des efforts ne soient transmis à ce second bras, celui-ci est rendu indé- pendant de l'organe de poussée qui ne peut agir sur lui que lorsque le piston a accompli l'entièreté de sa course vers le bas.
Pour bien faire comprendre l'invention, on en donnera ci-après deux exemples de réalisation.
La figure 1 est une vue schématique en élévation, d'un dispositif d'attaque d'un arbre moteur par roue à rochet, dans lequel le dispositif de relèvement du piston est cons- titué par une came.
La figure 2 est une vue analogue à la figure 1, dans laquelle le dispositif de relèvement du piston est formé par un disque poussoir à ressort.
La figure 3 montre à échelle agrandie, un détail du dispositif de relèvement de la figure 2.
Dans ces figures, 1 désigne un cylindre d'un moteur à explosion de type quelconque, dans lequel se déplace dans un mouvement de va-et-vient sous la pression des gaz explosés dans la chambre 2, un piston 3 dont la tige 4 est, conformé-
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ment à l'invention, reliée à l'extrémité 5 d'un bras de le- vier 6 qui pivote librement autour de l'arbre moteur 7. La position de ce bras de levier 6 est déterminée de manière qu'il recoive l'action de poussée de la tige 4 dans une di- rection voisine de la perpendiculaire à l'extrémité du bras.
L'angle que font la tige 4 et le bras 6, oscille ainsi entre un angle obtus légèrement plus grand que l'angle droit et un angle aigu légèrement plus petit que l'angle droit.
Le bras 6 porte des cliquets 8 et 9, qui coopèrent avec une roue à rochet 10 calée sur l'arbre 7.
Chaque piston d'un moteur agit ainsi sur un bras 6 li- bre sur l'arbre 7 et sur une roue à rochet 10 calée sur cet arbre 7.
L'action de pression exercée successivement par les ti- ges 4 des pistons 3 sur les bras de levier 6, communique un mouvement continu de rotation à l'arbre 7, qui entraine avec lui les roues à rochet 10 qui en sont solidaires.
Il en résulte que lorsque l'un des bras 6 se trouve dans une position correspondante à la position inférieure de la course du piston qui le commande, les cliquets 8 et 9 pas- sent d'un cran à l'autre de la roue 10, qui poursuit son mou- vement de rotation par suite de son calage sur l'arbre 7. Le piston est ainsi rendu indépendant de la roue 10 lorsqu'il est arrivé au bas de sa course, et il est nécessaire de pré- voir un moyen de le .replacer- à sa position de départ pour l'explosion suivante dans le cylindre correspondant.
De nombreux moyens de remise en place du piston peuvent être adoptés.
Dans l'exemple de la figure 1, il est fait usage d'un levier 11 qui pivote autour d'un axe 12 et qui est relié par un bras de liaison 13 à la tige 4 du piston. Une came 14 ca- lée sur un axe 15, dont le mouvement de rotation dépend par @
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tout moyen approprié de transmission de la rotation de l'ar- bre 7, coopère avec ce levier 11 de manière que lors de la descente du piston 3 et de sa tige 4 entrainant le pivote- ment vers le bas du levier 11, il n'existe aucun contact en- tre celui-ci et la came 14. Celle-ci continuant alors son mouvement de rotation par suite de son calage sur l'axe 15, soulevé progressivement le levier 11, qui ramène dans sa po- sition de départ le piston 3.
Afin d'éviter qu'en cas de raté à l'allumage, le piston 3 n'accomplisse pas son mouvement d'abaissement puisqu'il est indépendant de la roue 10 pour l'un des sens de rotation de celle-ci par suite de la position des cliquets 8 et 9, une came auxiliaire 16 calée sur un axe 17, qui tourne dans le même sens et avec la même vitesse que l'axe 15, est dis- posée au-dessus du levier 11 de manière à exercer une pous- sée vers le bas sur ce levier pour l'abaisser et provoquer, par la position correspondante du piston, l'évacuation des gaz non explosés.
Suivant une autre forme d'exécution du moyen de remise en place du piston montré figures'2 et 3, la tige 4 du pis- ton 3 est reliée à un levier 18 dont l'extrémité 19 est at- tachée à un axe de pivotement 20 maintenu à l'extrémité d'un petit bras 21 qui pivote librement autour d'un axe 22. Celui- ci est animé d'un mouvement de rotation dépendant de celui de l'arbre 7, par exemple par l'intermédiaire d'un système d'engrenages représenté schématiquement par l'un de ses élé- ments 23. Le petit bras 21 porte une butée 24 sur laquelle s'appuie une douille 25 qui coulisse dans un logement 26 d'un disque 27 calé sur l'axe 22 et qui comporte intérieure- ment un ressort 28 prenant appui contre le fond du logement 26.
L'ergot 24 peut se déplacer dans un évidement 29 de ce
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disque.
Dans ces conditions, lorsque le piston 3 s'abaisse en faisant tourner la roue à rochet 10 par le bras de levier 6 et les cliquets 8 et 9, il entraine en même temps le levier 18 dont l'extrémité 19 accomplit une demi-rotation autour de l'axe 22, le petit bras 21 reliant librement l'axe 22 à l'axe de pivotement 20. Pendant ce mouvement qui se fait sans aucune résistance, le disque 27 accomplit également une rotation, car il est entrainé par l'axe 22 dont le mouvement dépend de la rotation de l'arbre 7.
Lorsque le piston 3 arrive au bas de sa course, le pe- tit axe 20 se trouve également dans la zône inférieure de sa trajectoire et y resterait si le disque 27, poursuivant sa rotation, n'exerçait une poussée sur l'ergot 24 solidaire du petit bras 21. Celui-ci ainsi poussé, termine sa trajectoire remontante et, par le levier 18, remet le piston 3 à sa po- sition de départ.
Dès que le petit bras 21 occupe une position verticale et ne pèse plus par son poids sur le ressort 28 qui se trou- vait comprimé dans la course ascendante du petit bras 21, celui-ci est repoussé en avant par ce ressort et occupe une position dépassant le point mort lorsque l'explosion suivan- te s'opère dans la chambre 2. De cette manière, l'articula- tion entre le levier 18 et le petit bras 21 est libre et ne reçoit pas d'effort. Tout l'effort d'abaissement du piston s'exerce donc sur l'arbre 7, et celà par une transmission sensiblement normale au bras de levier 6 qui commande l'ar- bre 7 et qui assure ainsi un rendement optimum.