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" Perfectionnements apportés aux machines à vilebrequin, notamment aux moteurs à explosion."
L'invention est relative aux machines à vilebre- quin; et elle concerne plus spécialement (parce que c'est dans leur cas que son application paraît devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclusivement, parmi ces machines, les moteurs à explosion devant tourner à relativement gran- de vitesse.
Elle a pour but, surtout, de rendre ces machines telles, plus particulièrement les moteurs à explosion, que les coussinets des têtes de bielle de leurs pistons résis- tent mieux aux efforts auxquels donnent lieu les vitesses de plus en plus grandes qu'on tend à donner à ces moteurs.
Elle consiste, principalement, à faire comprendre. aux têtes de bielle des pistons des machines du genre en question, un coussinet constitué par une pièce annulaire en une matière très dure, susceptible d'être cémentée et uti- lisée brute de cémentation, montée sur un arbre vilebrequin, @
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qu'on a établi. de préférence en semblable matière, et telle qu'elle se déforme élastiquement sous l'effet des variations de la dilatation.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions, qui s'utili- sent de préférence en même temps et dont il sera plus ex- plicitement parlé ci-après..
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (celui où on l'applique aux têtes de bielle de pistons des moteuirss à explosion devant tourner à relati- vement grande vitesse), ainsi que certains modes de réalisa- tion (ceux qui seront indiqués ci-après), desdites disposi- tions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels, nouveaux, les machines du gen- re en question comportant application de ces mêmes disposi- tions, les éléments et outils spéciaux propres à leur éta- blissement, ainsi que les installations, fixes ou mobiles, comprenant de semblables machines.
Et elle pourra, de toute façon, être bien com- prise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin dont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
Les fig. 1 et 2 que comprend ce dessin montrent, respectivement en coupe partielle et en coupe suivant 2-2 fig. 1, la tête de bielle d'un piston reliée in arbre vi- lebrequin par l'intermédiaire d'un coussinet.établi confor- mément à l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des mo- des de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se propo- sant d'établir un moteur à explosion devant tourner à rela- tivement grande vitesse, on s'y prend comme suit, ou de fa- $on analogue.
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Concernant les différents organes dudit moteur -- exception faite de la ou de chaque têtede bielle de piston et du coussinet correspondant--, on les éta- blit comme à l'ordinaire.
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Concernant la tête de bielle et le coussinet, on agence de manière telle, la tête dâielle b, qu'elle soit reliée.au maneon c du vilebrequin, par 1 inter- médiaire d'un coussinet lui-même tel, que ledit coussi- net, une fois en place, se présente comme le montre le dessin, c'est-à-dire sous la forme d'une pièce annulaire d.
dont les bords e sont rabattus vers l'extérieur et pris entre la tête de bielle et les flasques! du coude de l'arbre vilebrequin g, laquelle pièce d est constituée -- comme l'est é- galement de préférence l'arbre vilebrequin-- en une ma- tière telle qu'elle soit de résistance suffisante et puisse se déformer élastiquement de quantités appropri- ées, sous l'effet des variations de la dilatation, a- vantageusement en un acier spécial dit " L K", cémenté à l'azote à une température ne dépassant pas 400 C., et dont la dureté, une fois cémenté, est voisine de cel-.
le du diamant, cet acier-- qui, jusqu'à plus ample in- formé du moins, semble répondre le mieux à ces condi- tions-- permettant d'utiliser des pièces brutes de cémen- tation, c'est-à-dire dont la rectification a été effec- tuée avant d'être cémentées, par suite d'empêcher les- dites pièces de se déformer à l'usage, la couche de cé- ment conservant sa dureté optimum puisqu'elle n'a pas à être entamée par la meule de rectification.
En suite de quoi, on obtient des machines dont les coussinets des têtes de bielle peuvent être utili- sées pour toutes les applications en général des cous- sinets ordinaires, en particulier s'il s'agit, comme
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c'est l'exemple choisi, de coussinets pour têtes de bielle des pistons de moteurs à explosion fonctionnant aux très grandes vitesses qu'on tend à adopter actuellement et qui soumettent lesdits coussinets à des pressions considérables par suite de la force centrifuge des bielles, lesquels coussinets remplacent avantageusement les coussinets en métal antifriction, qui, on peut le dire, limitent, malgré l'amélioration apportée par le système de graissage à haute pression, la vitesse qu'on voudrait donner aux moteurs,
et dont les surfaces en con- tact doivent être rigoureusement rectifiées et polies en sortant des machines-outils, avant rodage minutieux, ainsi que les coussinets à roulements à billes ou à rouleaux qui sont d'un prix de revient relativement élevé et dont les roulements s'usent rapidement.
Et, ou bien on se contente de procéder comme il a été dit ci-dessus, ou bien, et mieux, on a recours aux dispositions suivantes, qui s'utilisent de préférence en même temps que la disposition principale.
Fentes aménagées, par exemple à la fraise, dans la partie cylindrique du coussinet et disposées de façon à faciliter la déformation dudit coussinet lors des varia- tions de la dilatation, lesquelles fentes peuvent être de formes différentes, par exemple rectilignes et longitudi- nales cornue c'est le cas représenté, ou hélicoïdales, ou autrement, continues ou non, et peuvent avoir également des dimensions différentes.
Gorge circulaire i ménagée dans la tête de la bielle du piston, entourant une partie au moins de la par- tie cylindrique du coussinet et communiquant avec une par- tie au moins des fentes h ci-dessus, laquelle gorge, en même temps qu'elle laisse toute liberté audit coussinet de se déformer, peut servir de bassin pour le lubrifiant.
Comme il va de soi, et comme il ressort d'ail-
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leurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses m'odes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses par- ties, ayant plus spécialement été indiqués ; en em- brasse, au contraire, toutes les variantes.
RÉSUME.
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"Improvements made to crankshaft machines, in particular to internal combustion engines."
The invention relates to crankshaft machines; and it concerns more especially (because it is in their case that its application seems to offer the most interest), but not exclusively, among these machines, the internal combustion engines having to turn at relatively high speed.
Its aim is above all to make these machines such, more particularly internal combustion engines, that the bearings of the connecting rod heads of their pistons resist better to the forces to which the increasingly high speeds give rise. to give to these engines.
It consists, mainly, in making people understand. to the connecting rod heads of the pistons of the machines of the type in question, a bearing consisting of an annular part of a very hard material, capable of being case-hardened and used untreated, mounted on a crankshaft, @
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that we have established. preferably of a similar material, and such that it deforms elastically under the effect of variations in expansion.
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions which are preferably used at the same time and which will be discussed more explicitly below.
It relates more particularly to a certain mode of application (that in which it is applied to the connecting rod heads of pistons of internal combustion engines having to rotate at relatively high speed), as well as certain embodiments (those which will be indicated. below), of the said provisions; and it relates more particularly still, and this as new industrial products, to machines of the type in question comprising the application of these same provisions, to the special elements and tools specific to their establishment, as well as to the installations. , stationary or mobile, comprising similar machines.
And it can, in any event, be well understood with the aid of the additional description which follows, as well as the appended drawing, which supplement and drawing of which, of course, given above all by way of indication.
Figs. 1 and 2 included in this drawing show, respectively in partial section and in section along 2-2 fig. 1, the connecting rod end of a piston connected to the crankshaft by means of a bearing established in accordance with the invention.
According to the invention, and more especially according to that of its modes of application, as well as those of the embodiments of its various parts, to which it seems that preference should be given, proposing To set up an internal combustion engine to run at relatively high speed, the procedure is as follows, or analogously.
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As regards the various components of said engine - with the exception of the or each piston connecting rod head and the corresponding bearing -, they are established as usual.
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Regarding the big end and the bearing, the dâielle head b is arranged in such a way that it is connected to the crankshaft crankshaft c, by means of a bearing itself such that said bearing net, when in place, is as shown in the drawing, i.e. in the form of an annular part d.
the edges of which are folded outwards and caught between the big end and the flanges! of the bend of the crankshaft g, which part d is made - as is also preferably the crankshaft - of a material such that it is of sufficient strength and can deform elastically by suitable quantities, under the effect of variations in expansion, advantageously in a special steel called "LK", cemented with nitrogen at a temperature not exceeding 400 C., and the hardness of which, once case hardened , is close to that.
diamond, this steel - which, until further information at least, seems to best meet these conditions - allowing the use of rough cementing parts, that is to say say the rectification of which was carried out before being case hardened, as a result of preventing said parts from deforming in use, the cement layer retaining its optimum hardness since it does not have to be cut into by the grinding wheel.
As a result, machines are obtained in which the big end bearings can be used for all applications in general of ordinary bearings, in particular if they are, such as
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this is the example chosen, of bearings for connecting rod ends of pistons of internal combustion engines operating at the very high speeds which one tends to adopt at present and which subject said bearings to considerable pressures as a result of the centrifugal force of the connecting rods, which bearings advantageously replace the anti-friction metal bearings, which, it can be said, limit, despite the improvement provided by the high pressure lubrication system, the speed that we would like to give to the engines,
and the contact surfaces of which must be rigorously ground and polished when leaving the machine tools, before thorough lapping, as well as the bearings with ball or roller bearings which are relatively expensive and whose bearings wear out quickly.
And, either one is satisfied to proceed as it was said above, or else, and better, one resorts to the following provisions, which are preferably used at the same time as the main provision.
Slits formed, for example with a milling cutter, in the cylindrical part of the pad and arranged so as to facilitate the deformation of said pad during variations in expansion, which slits may be of different shapes, for example rectilinear and longitudi- nal. this is the case shown, or helical, or otherwise, continuous or not, and may also have different dimensions.
Circular groove i formed in the head of the piston connecting rod, surrounding at least part of the cylindrical part of the bearing and communicating with at least part of the slots h above, which groove, at the same time as it leaves said pad completely free to deform, can serve as a basin for the lubricant.
As goes without saying, and as it emerges from elsewhere
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In view of the foregoing, the invention is in no way limited to that of its methods of application, nor to those of the embodiments of its various parts, which have more especially been indicated; in embrace, on the contrary, all the variants.
ABSTRACT.
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