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Perfectionnements aux pistons.
Cette invention a trait aux pistons et plus particu- lièrement aux pistons des moteurs à combustion interne, son but étant d'améliorer la construction et le fonction- nement de ces pistons.
Dans le brevet américain du demandeur N 1.454.761 en date du 8 liai 1923, on a décrit l'application d'entre- toises relativement peu dilatables pour surmonter les difficultés dues au degré élevé de dilatation thermique de certaines matières de faible poids spécifique, telles que les alliages d'aluminium, dont sont faits les pistons.
La présente invention est basée sur les principes déjà
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connus et a pour but d'établir un piston perfectionné par la coopération de certaines caractéristiques de construc- tion qui seront décrites ci-après d'une façon détaillée en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est une élévation partiellement coupée d'un piston suivant l'invention.
La figure 2 est une coupe suivant 2-2, figure 1.
La figure 3 est une coupe suivant 3-3, figure 2.
La figure 4 est une coupe longitudinale d'un piston comportant certaines modifications.
La figure 5 est une coupe longitudinale à angle droit par rapport à la figure 4.
Las figures 6 et 7 sont respectivement une élévation et un plan d'une entretoise.
La figure 8 est une coupe suivant 8-6, figure 2.
La figure 9 est une coupe analogue c. la figure 3 nais montre une construction modifiée.
La figure 10 est une coupe longitudinale d'une autre tome de réalisation.
La figure 11 est une coupe longitudinale prise à an- .le droit par rapport à la figure 10.
La figure 12 est une vue de dessous du piston repré- senté par les figures 10 et 11.
Le piston représenté dansces dessins est préférable- ment fait d'une matière de faible poids spécifique telle eu.'un alliage d'aluminium et comprend, d'une part, une "tête", ce par quoi on entend la partie supérieure du pis- ton, comprenant le fond et l'élément cylindrique qui reçoit les segments et, d'autre part, une "paroi de porta- ge", ce terme étant appliqué pour désigner la partie si- tuée au-dessous de la tête.
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Leséléments 10 qui s'étendent vers le bas . partir de la tête sont renforcés intérieurement par des nervures 11 et extérieurement par une nervure 12 et présentent les bossages 13 destinés à recevoir l'axe du piston. Au- dessous de ces bossages, les prolongements inférieurs 10 sont reliés à des rebords arqués horizontaux 14 (figure 8), qui sont eux-mêmes reliés à la partie circulaire inférieure 15 de la paroi de portage. Sur deux côtés opposés de cet- te paroi et à 90 par rapport aux bossages se trouvent deux éléments de support semi -cylindrique16 et 17 s'élevant de la partie circulaire 15 de la paroi de por- tage.
Ces éléments de support ne sont rattachés ni à la tête ni à la partie supérieure des prolongements inférieurs de la tête, mais ont néanmoins des liaisons homogènes avec lesdits prolongements par l'entremise de l'anneau 15 et des rebords 14.
La partie circulaire 15 est renforcée en des points situés directement au-dessous des ouvertures 20 existant entre les prolongements inférieurs et les éléments de sup- port. Ce renforcement peut être/réalisé de toute manière com- mode, par exemple en donnant en ces points une épaisseur plus grande à la paroi de portagepour constituer les sail- lies21.
Des rainures à segment 18 sont taillées dans les pa- rois latérales de la tête du piston, la rainure la plus basse occupant une position telle que les fentes 19 prévues entre les éléments de support 16 et 17 et la tête sont situées au fond de cette rainure.
La paroi de portage présente une ou plusieurs fen- tes s'élevant de l'extrémité inférieure de ladite paroi.
Une fente unique peut être placée dans un des éléments de Support semi-cylindriques, comme on le voit en 22 sur les
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figures 1 et 2, ou bien une fente peut être formée de bas en haut au-dessous de chaque bossage, cette fente se ter- juste sa-dessous du bosse.se, comme on le voit en 3 da s les figures 4 et 5.
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Lorsque les fentes des figures if et 5 ne rendent prs s s.:.''i sar:r:.:¯ t flexible l'extrémité L.i':;riGurE:: de la paroi de portage, ces fentes peuvent être continuées vers le haut à travers la paroi inférieure du bossage an- nulaire supportant l'axe. de piston, conme représenté dans lesfigures 10-12. Dans cet exemple, une colonne 52 des-
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cend de 1 e: trP:.i û : interne de chaque bossage. Un trou vertical 53> traverse la colonne, et la fente t., qui stv:- lave du bord inférieur, débouche dansl'ouverture axia- le du bossage annulaire et communique avec le trou 33.
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:J0U:: entra toises plates 24 sont disposées en tira- vers de 1'' paroi de portage et relient les bords opposés J.(.s lé::;3ts ce support la et 17. Ces entretoises peuvent être faites de toute natière relativement peu dilatable,
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par e::er.:ple d'une matière quelconque ayant un coefficient d@ dilatation thermique inférieur à celui de la matière dont est faite la paroi de portage.
Ces entretoises ont la for- me générale représentée par les figures 6 et 7. une en-
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taille 2p est foruéo dans chaque extrémité de l'entretoi- sa, ce qui constitue des saillies zoé et 2? la saillie 27 Suant plus étroite que la saillie 26. Ces saillies sont pliées obliquement par rapport au reste de l'entretoise, comme le ...ontrent clairement les figures 5 et 7. L'en- tretoise peut présenter des trous 28 et présente une en-
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taille semi-eirculaire sur un de ses cotés . Sur le bord supérieur de l'entretoise, les extrémités sont dépor- tées vers le bas par rapport au niveau de la partie centrale,
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comme il ressort des figures 5 et 6.
Pour mouler le piston, on place d'abord les entretoi- ses dansle moule et on les fixe exactement à l'aide de saillies portées par le moule et s'adaptant exactement dans les trous 28. De cette manière, les entretoises sont maintenues positivement et ne peuvent se mouvoir dans au- cune direction pendant le moulage. Comme la tête du pis- ton est formée au fond du moule, l'entretoise est maintenue dans le moule avec les saillies étroites 27 placées en haut. Lorsqu'on coule le métal, il se refroidit rapidement, de sorte que, quoique le métal relativement chaud coule aisément autour de la saillie large 26, ce métal s'est re- froidi quelque peu au moment où il atteint la saillie 27 et ne coulerait plus autour de cette saillie aussi faci- 1,:ment qu'autour de la saillie 26 si la saillie 27 était aussi large que la saillie 26.
En donnant à la saillie 27 une largeur un peu plus faible, on facilite l'écoulement du métal autour de cette saillie.
En pliant les extrémités des entretoises, on peut obtenir un joint plus long entre l'entretoise et la paroi de portage sans ajouter de métal à cette paroi, de telle sorte qu'on obtient une meilleure union sans augmenter le poids.
Etant donné due les extrémités des entretoises sont surbaissées par rapportau sommet de la partie centrale, il est possible d'insérer dans l'ouverture 20, au-dessus de l'entretoise, un outil de coupe permettant de découper une fente 35 reliant l'ouverture 20 à l'une des extrémités de la fente 19. La forme de l'éntretoise rend possible d'exécuter cette opération sans diminuer la largeur de l'entretoise, et par conséquent sans diminuer la robus- , esse .de sa partie centrale.
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La partie intermédiaire des entretoisespeut être noyée dans la matière des prolongements inférieurs comme le r.:ontrent les figures 4. et 5. Dans ce cas, les trous 20 peuvent être formés dans les entretoises pour permettre au métal de couler à travers eux de façon à renforcer le. structure et la rendre rigide. Toutefois, de préférence, la partie intermédiaire de l'entretoise est située le long du prolongement inférieur mais est libre, c'est-à-dire n'est pas entourée par la matière dudit prolongement, cet- te construction étant représentée dans les figures 1 à
Dans cette construction, la chaleur transmise par les en- tretoises aux extrémités supérieures des éléments de sup- port est moindre.
On fabrique ce piston en coulant les prolongements supérieurs au contact des entretoises, et quoique lesdits prolongements aient tendance à se contracter légèrement et à s'éloigner ainsi des entretoises au refroidissement, ils sont essentiellement en contact avec les entretoises en 'coût temps.
Dans un piston ainsi construit, les extrémités des entretoises sont noyées dans les éléments de support, et il en résulte que les entretoises relativement peu dila- tables limitent la tendance des éléments de support à se dilater vers l'extérieur lorsque le piston s'échauffe en service.. Les éléments de support semi-cylindriques sont reliés directement par leurs extrémités inférieures aux prolongements inférieurs par des liaisons suffisamment; ro- bustes pour supporter tous les efforts s'exerçant sur les éléments de support.
Cette construction soulage les joints distant entre l'entretoise et la paroi de portage de tous les efforts de travail complexes et réduit les efforts tous les a'îarts travail -réduit les efÎOrts
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agissant sur les joints des entretoises -CI ceux résultant d'un simple espacement et s'exerçant dans un seul sens.
Un autre avantage de cette construction est qu'elle per- met de laisser l'entretoise libre en son milieu comme le montrent les figures 1 à 3.
Les difficultés dues au degré élevé de dilatation des matières de faible poids dont sont faits les pistons peuvent être surmontées de plusieurs manières distinctes.
La tendance du piston à se dilater trop rapidement peut être limitée positivement, ou bien le piston peut être main- tenu positivement à un état ailaté pour empêcher le cla- quement quand le moteur est froid. Dans les exemples décrie s jusqu'ici, les entretoises se comportent a la façon de mo- yens limitant positivement la dilatation du piston. Dans l'exemple de figure 9, elles se comportent à la façon d'or- ganes d'espacement qui empêchent le claquement quand le moteur est froid.
Dans cet exemple, les entretoises sont munies d'extrémi- tés arrondies cylindriquement en forme de gouttière 31.
Lorsqu'on coule le piston, ses extrémités forment des creu- sures dans les éléments de support mais ne sont pas noyées dans ces éléments et ne sont donc pas reliées positivement auxdits éléments. La partie intermédiaire de l'entretoise peut être noyée dans le prolongement inférieur ou peut être laissée libre comme dans la figure 9. Dans cette construc- tion, la quantité de chaleur transmise par l'intermédiaire de l'entretoise à la partie supérieure des éléments de sup- port est réduite au minimum parce que l'entretoise n'est encastrée ni dans le prolongement inférieur, ni dans les élé- ments de support.
Quand le piston de figure 9 se refroidit après la cou- lée, la paroi de portage tend à se contracter, mais les
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s "re. toises '<ùf. se comportent L le f"'qon à 'organe âsßttc'- . ent ;.? in menant positiveront les êl4r.ents de support da s les positions calculées pour dox r.sr au. piston UIJ3 J.:;]'Jtr.i:ne .1.C.'a'I' :É: iI,^-..r:vi il est froide ce '-11..i 1-2:'oG.ui t certains sf'- .,,:a2:'S ::I--;:; ::..S '1L=ei1'iiS de support 10 et 17. A i:-e5i,l.Y' 1.:3 l-j ¯i-:o=: : te¯¯z:z¯'îe en s"J.:'vÍce; le::. efforts ne sont , < ::¯.5 ern:;i::'i;:;r.:'3l1:b supprirr..0s perce ciub les îiI¯'.',-'..C'^ iû.?'.;.5 ce #; ## #/# il . ¯;0:. û ' '(1Lt[i)'tlJ."S 1.Y: .' I'lC:Li.i'(:: F 11 1', 1.rtf¯L:'J.:;::., de coulée.
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