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"Moterur à quatre temps à courses de piston inégales"
Les avantages que procure l'inégalité des courses du pis- ton dans un moteur à quatre temps, avantages qui résultent d'une dé- tente prolongée et de l'évacuation aussi parfaite que possible des gaz br@lés, ont fait l'objet de nombreux travaux théoriques qui ont tous conclu à l'intérêt de la question, envisagée principalement sous l'angle de l'amélioration du rendement. Ces avantages nombreux sont trop connus pour qu'il soit nécessaire de les développer ici.
Parmi les solutions mécaniques proposées jusqu'à présent pour résoudre le problème que pose l'obtention de ces courses inéga- les, celle qui apparait comme étant la plus simple consiste à munir le moteur, pour chacun de ses cylindres, d'une part d'une pièce qui tourillonne librement sur le maneton correspondant du vilebrequin ot qui présente une portée extérieure cylindrique, excentrée par rapport à l'axe du dit maneton et recevant la tête de la bielle et, d'autre part, d'un pignon solidaire de cette pièce, centré sur l'axe du ma- noton et engrenant avec une couronne fixe dontée intérieurement, par exemple assujettie au carter du moteur, et centrée sur l'axe géné- ral du vilebrequin, le rapport du couple d'engrenages ainsi formé étant égal à 2/3.
Cependant, l'on a remarqué qu'un tel mode de construction donne lieu, dans les organes mécaniques en mouvement, à des efforts, contraintes dissymétriques qui entrainent une détérioration rapide de ces organes, par suite de distorsions dostructricos résultant do porto-à-faux, et s'opposent au bon fonctionnement du moteur. Cet inconvénient fait qu'il est pratiquement impossible do réaliser un motour muni d'un tel dispositif, qui soit capable do fonctionner pondant une durée tant soit peu prolongée.
La présente invention a pour objet une disposition qui permet d'éviter de telles contraintes dissymétriques et rend possi- ble un fonctionnement prolongé et parfaitement régulier du moteur.
Conformément à l'invention, le dispositif associé aux organes relatifs à chaque cylindre pour l'obtention de courses iné- gales du piston est symétrique par rapport à un plan passant par l'axe do la bielle et- perpendiculaire à l'axe général du vilebrequin, la pièce excentrée montée sur le maneton correspondant dudit vilebre- quin portant deux pignons engrenant respectivement avec doux couronnes, dentées intérieurement et disposées symétriquement de part et d'autre d'un plan de symétrie perpendiculaire à l'axe du maneton susmentionné, @ -,
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cus couronnes étant éventuellement montées à rotation dans la carter du moteur' et maintenues dans leur position angulaire par un ensemble do commando irrévorsible on relation par exemple avec la commando de régime du moteur.
Suivant une disposition particulièrement avantagouse, los dentures des deux couronnes peuvent être taillées suivant la forme hélicoïdale connue on soi, dans des sens contraires d'une couronne à l'autre. Cette disposition, en diminuant los chocs ot les frottements dans los engrenages, assure une résistance encore meilleure de l'ensemble.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, un modo de réalisation d'un moteur conforme à la présente invention.
Dans ces dessins : fig. 1 est le schéma do fonctionnement de ce moteur; fig. 2 ost une coupe verticale par la base d'un moteur comportant le dispositif conforme à l'invention; fig. 3 est une coupe par III-III de fig. 2 ; fige 4 montre un modo do construction d'une pièce oxcon- tréo démontable; fig. 5 montre le montage d'une pièce démontable avec cou- ronnes en une seule pièce; fig. 6 est un schéma de la commande do réglage des cou- ronnes par l'organe do commando du régime du moteur.
Le diagramme do la fig. 1 montre la mouvement connu de la biello et ses diverses positions principales pendant le cycle à quatre temps du moteur. Du fait que les pignons portés par la pièce cxcontréo montée à rotation sur la maneton du vilebrequin roulât sans glissement à l'intérieur dos couronnes dentées, l'axe central géo- métrique do la surface extérieure do co dernier, c'est-à-dire l'axe do la toto do bielle, décrit complètement et une seule fois la courbe à trois lobos représentée on 13. Cet axe passe par quatre points motta 14,15, 16 et 17 qui déterminent, pour le piston 18 qui se déplace dans le cylindre 19, quatre points morts 20, 21, 22 ot 23.
Ainsi qu'on peut le voir, ces points morts correspondent à des positions du piston dans la cylindre, qui peuvent ôtre réglées on modifiant la position angulaire de l'ensemble de la courbe 13, c'est-à-dire en faisant varier la position angulaire initiale des pignons par rapport aux couronnes dentées. Les soupapes et le dispositif d'allu- mage ou d'injection du moteur sont réglés pour que le point mort 14(20) corresponde à la fin d'aspiration, le point mort 15 (21), à la fin do compression, le point mort 16 (22) à la fin de détente et le point mort 17 (23) à la fin d'échappomont, sous réserve des avances et dos retards habituels à l'ouverture et à la fermeture do l'admis- sion et do l'échappement.
Dans la représentation de la fig. 2, la partie située au-dessus do l'axe du vilebrequin est représentée dans le cas do couronnes fixes, tandis que la partie située au-dessous do cet axe a été représentée avec dos couronnes angulairemont mobiles. Le mo- tour, dont toute la partie supérieure est semblable à celle d'un mo- tour normal, comporte un carter 1 qui porto dans des coussinets un @
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vilebrequin constitue par deux pièces 2 et 3 assemblées par serrage à l'aide dlun boulon 4.
'L'une do cos pièces comporte le maneton 5 sur lequel tourillonne une pièco 6 présentant une portée cylindri- quo 7 excentrée par rapport à l'axe du maneton ot qui reçoit la tâte
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8 de la biello 9. La piéco 6 porte également dcoi dentures de pi- gnon 1CLa,10.b contrées sur l'axo du manobon 5 et engrenant respecti- vement avec dos coaronnos l1a ;:,.Jb dentées intérieurement.
Ces cou- ronnes peuvent 3tro fixes par rapport au 'Qrtol' J \,)' est le cas qui ost représenté à la partie supérieure de la f.'-g.- 2c Dans ce cas la couronne est, do préférence, fixée sur le carter par des boulons
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12 vissés à travers le carte:: dans dos trous türa?'w portes par les couronnos; pour chaque couronne cos trous sont., par exemple, équi- distants et on nombre pronior avec lo rtcmb::': G<; de1'1-j portées par la couronne. Cotte disposition pornou, en faisant tourner la couronne d'une fraction do tour au moment do sa f5n1oa, do fa:ire varier, par déplacements faibles, la position do ?a donburo par rapport au carter.
Suivant une autre variante, les couronnes !la et llb
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sont montées à rotation dans Io carter; cîesi; co qui est représente à la partie inférieure de la fig. 2. Les couronnes comportent alors chacune une portée cylindrique 24 coopérant une portée complé- mentaire ménagée dans le carter; en outra, chaque couronne porte
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une denture extérieure 25 coopérant avec dos pignons 26 c:i ^;vtés sur un arbre 27 qui tourillonne dans le 00.1'[:,31:.
L-arire 27 porto en ou- tre un pignon 28 qui angreno avec une crémaillère 890 La crémaillère 29 (fie. 7) est relier par l'intermédiai- re d'un aervo-moteur 30 connu en soi et non représenté en détail (avec sa pompe à huile 31) et d'une tige 32 à la commande du papil- lon du carburateur,
Le fonctionnement général du dispositif a été exposé à l'aide de la fig. 1.
L'avantage du. dispositif conforme à 1''Invention sur les dispositifs connus ne comportant qu'une seule couronne rési-
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de on co que los efforts et conGl'a5,ntes son;,. nie<a;; distribuées et que, alors que les dispositifs connus njétaion' pa3 capables d'aaauror on pratique un fonctionnement régulier et prolongé du moteur:, l'expé- rience a prou"é que la présent dispositif donnait; des résultats re- marquables on ce qui concerne la sureté et la résistance au cours d'un fonctionnement prolongé.
De plus, le montage des couronnes fixes et mobiles par- mot do régler, soit lors do l'assemblage du moteur;, soit au cours du fonctionnement même, le volume do l'espaee mort en fonction du régime auquel le moteur est destiné à fonctionner. En effet, ainsi qU'il a été dit plus haut dans le cas de couronnes fixes, le nombre de trous do fixation portés par chacune des couronnes est premier avec la nombre de dentsdo la denture; on suppose par exemple que, pour une denture de 240 dents, la couronne porto 7 trous fixâtes de fixation : si on fait tourner la couronne de 1/7 tour, la denture sa trouve décalée par rapport au carter de 1/7 dent, soit 360 = 3
240 x 7 14 de degré.
Il est donc possible, on agissant ainsi sur la position de la denture et en décalant les pignons 10, de faire varier le taux de compression.
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Si au contraire les couronnes sont montées à rotation dans le carter, leur position peut être réglée en cours même de fonc- tionnement. Il est on effet intéressant, quand on fait varier la ' puissance développée par le moteur et qu'à cet effet on fait vcrier le poids de mélange gazeux admis à chaque cycle dans le cylindre, que le volume do l'espace mort en fin de compression varie dans lo môme sens, afin que la pression du mélange, en fin do compression, reste sensiblement constante aux diverses charges du moteur.
Cetto variation est obtenue par déplacement des couronnes par la crémail- lère 29 sous l'action du servo-moteur 30 commandé par la tige reliée à la commande des gaz du moteur : quand la commande des gaz agit sur le papillon du carburateur dans le sens de sa fermeture, la crémaillère est sollicitée par le servo-motour dans le sens qui dé- place les couronnes de telle façon que le point mort haut correspon- dant à la fin do compression soit déplacé vers le haut du cylindre.
Si l'on considère la fig. 1, il faut, pour cela, faire tourner l'en- semble de la courbe trilobée dans le sens tragonométrique, c'est-à- dire faire tourner les couronnes dans le même sens.
La crémaillère 29 pourrait également être remplacée par une vis tangente entraînée de façon analogue par un servo- moteur.
Dans le montage représenté aux figures précédentes, la vilebrequin était monté en plusieurs pièces assemblées de façon connue on soi par un boulon de serrage. Dnns certains cas il pout être nécessaire que le vilebrequin soit constitué on une seule pièce; c'ost alors la pièce excentrée 6 qui doit être montée on plusieurs pièces. Un tel montage peut se faire soit en constituant l'ensemble de la pièce excentrée et do ses doux pignons en deux pièces raccor- dées par des boulons suivant un joint on ligne brisée qui assure le centrage (comme représenté à la fig. 4) soit en constituant la pièce excentrée on deux pièces qui sont enserrées dans des couronnes dentées qui constituent les pignons.
Ce dernier montage est représenté à la fig. 5 sur le maneton 5 du vilebrequin sont montées deux demi-coquilles consti- tuant la pièce excentrée 6 ; sur ces demi-coquilles Dont ménagées des portées coniques 33 et 34 avec lesquelles coopèrent des couron- nes 35 ot 36 dentées extérieurement et fixées sur les pièces 6 par des boulons 37. Les couronnes 35 et 36 servent ainsi de pièce de liaison entre los demi-co@uilles qui constituent la pièce 6; ces couronnos pouvant être mises en place en suivant le: sinuosités du vilebrequin comme le montre la fig. 5 où la couronne de droite n'est pas encore mise en place.