<Desc/Clms Page number 1>
MEMOIRE DESCRIPTIF DEPOSE A L'APPUI D'UNE DEMANDE POUR UN BRE-
EMI1.1
vw D' 1:rm&Ift110)T FOmmm PAR Perfectionnement aux moteurs à combustion interne*'
La présente invention est relative aux cylindres et pistons des moteurs à combustion interne,et notamment ceux des moteurs d'avion,automobiles,motos etc.
Bile a pour but principal la suppression du jeu initial excessif à froid qu'il est nécessaire d'employer actuellement quand on fait usage des pistons en alliage léger.Aooessoirement elle assure un refroidissement meilleur du piston et du cylin- dre permettant l'obtention d'un meilleur rendementDans beaucoup de cas son emploi permettra en outre une grande diminution du poids du moteur,
L'invention consiste dans l'emploi simultané d'un cy lindre et d'un piston en alliage léger,la jupe du piston étant recouverte par un procédé convenable d'une couche d'un métal approprié,cette couverture étant fixée sur la jupe d'une façon
EMI1.2
bien intime et per.manentec.a.d de façon â, faire e 1, J avec elle,
L'apport du métal spéoial sur la surface portante du piston permettra à ce dernier de fonctionner directement dans un cylindre en alliage d'aluminium.,La parfaite liaison entre la couverture et la jupe assurera un bon refroidissement du piston, ainsi qu'une marche parfaite et régulière,sans possibilité de dislocation ou de casse.,
<Desc/Clms Page number 2>
Le cylindre et le piston étant fabriqués dans des alliages de nature semblable ou presque,ayant donc environ les marnes coefficients de dilatation thermique,il en résulte que l'on pourra prévoir le piston avec un jeu beaucoup plus petit que celui qu'il est normal d'employer actuellement,,La suppression de ce jeu excessif à froid supprimera le claquement du piston,les remontées d'huiles,
l'usure excessive vers le haut et le bas de la course du piston.,
Beaucoup d'autres avantages découlent de l'emploi d' un cylindre et piston d'après l'invention.Ainsi il est possible d'utiliser une culasse en alliage d'aluminium sans avoir à craindre une distortion entre cylindre et culasse, les coefficients de dilatation thermique étant identiques ou presqueet,le plus grand pouvoir de diffusibilité de la chaleur que possède l'aluminium et ses alliages aidant à mieux distribuer et uniformiser la température des parois, contribuant de la sorte à éliminer les points chauds, Ceci parmet d'augmenter le taux de compression des moteurs,avec une amélioration correspondante du rendement et de la puis- sana*,
'Il est à noter qu'on emploie déjà couramment des cylindres en aluminium munis d'une chemise spéciale,Cette dernière constitue un sérieux obstacle à l'écoulement normal de la chaleur,le contact intime entre chemise et cylindre se relâchant à la suite des différences de dilatations thermiques
En dehors des avantages déjà citéns,le poids par unité de puissance pourra être diminué,
Cette diminution de poids sera souvent très importante.Ainsi dans le cas du remplacement des cylindres en fonte par des cylindres en aluminium le gain sera considérable non seulement à la suite de la différence des poids spécifiques des métaux mais également
<Desc/Clms Page number 3>
au fait que la plus grande diffusibilité thermique des clliages d'aluminium permet la suppression d'importantes masses de métal qu'il fallait prévoir dans les cylindres en fonte pour éviter la distrotion.Dans les moteurs utilisant déjà des cylindres en aluminium avec chemise spéciale,la suppression de la chemise constitue déjà un gain de poids fort appréciable, de plus les cylindres pourront encore être allégée, car ils n'ont plus à supporter la pression initiale de la chemise.L'augmentation du poids du piston est très minime,
vu l'épaisseur relativement faible de la couverture,
Dans le dessin annexé qui représente la coupe d'un cylindre et piston d'après l'invention, a est la paroi d' un cylindre en alliage léger dans lequel se meut le piston p également en alliage léger,sa jupe b étant reoouverte par une oouohe .2. d'un métal approprie,la dite couverture .étant fixée sur la jupe d'une façon permanente, c.à.d.
de façon à ce qu'il y ait adhérence parfaite entre les deux.,
Un cylindre et piston d'après l'invention résiste très bien à l'usure L'expérience a en effet démontre que le frottement entre un métal relativement doux et un métal dur usera surtout ce dernier.Ainsi un piston en aluminium une très peu, tandis que la surface du cylindre en fonte usera relativement vite,une bielle en Duraluminium ou en alliage Y use moins vite que l'axe de son maneton en acier,le doigt en acier du piston une plus vite que la surface de son logement dans le piston etc,Un cylindre en alliage léger usera donc'très peu,tandis que le piston en alliage léger,
mais recouvert d'un métal approprié résistera plus longtemps à l'usure qu'un pi- ston en fonte par exemple,L'ensemble résiste parfaitement à l'usure,d'autant plus qu'une des grandes causes d'usure, le claquement à froid,est entièrement supprimé.
<Desc/Clms Page number 4>
Le recouvrement de la jupe du piston par un métal convenable pourra être effectué par différente moyens,notamment par électroly se par coulée ou par le procédé de dépôt par voit électrochimique connu nous le nom de "fescolisation".
Les exemples expliquée ci-dessous sont données à titre indicatif,et ne limitent aucunement la portée de l'invention$ PAR ELECTROLY SE. L'emploi d'un dépôt de nickel en couche épais se eat à conseiller.,Cette couche épaisse est très adhérente, le coefficient de friction du nickel est peu élevé,tandis que la dureté est déjà fort élevée,On obtient facilement un dépôt épais donnant une dureté Brinell (diamant Vickers) de 250 à 300,Cette dureté peut même aller jusque 400.A titre de comparaison citons que celle du fer est de 100,celle de 1' acier doux 130,et de l'acier cémente 500 à 600.,Le coefficient de dilatation thermique du nickel est de 0,0000125 environ, celui d'un piston en alliage à base de silicium est de 0,000017 environ,
L'épaisseur de la couche de nickel et d' autre part la grande ductilité du métal font que la dilatation inférieure du nickel ne s'opposera que très peu à la dilatation de la jupe du piston,.,,De plus, la différence de dilatation entre les deux métaux est insuffisante pour que la tension à laquelle le nickel sera soumis puisse atteindre un degré tel que la limite d'élasticité du nickel soit atteinte.Dans le cas où l'on admet une température pour le sommet de la jupe de 150*,la marge de sécurité est de deux à un., PAR COULEE.
Un mince cylindre en métal spécial est chauffé préalablement à son placement dans le moule servant à couler le piston.Le refroidissement de l'ensemble assurera un contact intime et permanent entre la couverture et la jupe,
<Desc/Clms Page number 5>
On ohoisira pour la couverture un métal ou un alliage ayant à peu près le marne coefficient de dilatation thermique que l'alliage du piston,et possédant d'autre part les qualités mécaniques requises.Ainsi par exemple pour les piétons en alliage au silicium dont le coefficient de dilatation thermique est de 0,000017 à 0,000018 on peut employer pour la couverture un cylindre en un alliage composé comme suit:
80% de nickel
14% de chrome coefficient 0,000016 environ 6% de fer Cet alliage possède des hautes qualités mécaniques,qui restent pratiquement invariables jusque 400 centigrades environ,le coefficient de frottement étant particulièrement bas.,
Quel que soit le procède employé,le métal de la couverture devra avoir un coefficient de dilatation qui ne soit pas trop différent de celui du métal du piston., Il est préférable toutefois qu'il soit inférieur,pourvu que la pression exercée par la dilatation supér@@ure du piston reste dans une large mesure insuffisante à provoquer dans le métal de la couverture un allongement dépassant la limite d'élasticité de ce dernier,
81 cette condition est réalisée la dilatation inférieure de la couverture tend à conserver un contact intime entre la jupe du piston et sa couverture,