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MOteur à combustion interne SOCIETE ANONYME DES USINES CHAUSSON
Jusqu'à présent, dans les moteurs à combustion interne, en particulier dans les Moteurs à deux temps monocylindriques, on preve sur le vilebrequin, du côté opposé à la manivelle 1 (fig.l) à maneton 2 un contrepoids 3 qui assurait l'équilibrage partiel du poids de la manivelle 1, de son maneton 2 de la bielle et du piston entraînés par ce caneton au cours de la rotation.
Ce mode d'équilibrage du vilebrequin présente des incone nients, notamment dans le cas de moteurs à deux temps à précompreion dans le carter, parce que des vides se trouvent ménagés dans ce carter de part et d'autre de la manivelle 1, ce qui augmente notablement l'espace nuisible de la chawbre de précompression et diminue par suite le taux de cette précompression. En outre, dans le cas d'un moteur avec le vilebrequin en porte-à-faux, les forces d'équilibrage créées par le contrepoids n'agissent pas dans l'axe de la bielle.
La présente invention remédie à ces inconvénients. Elle a pour objet un moteur à combustion interne à deux temps dans lequel on utilise, comme manivelle, un ou deux plateaux sensiblement circu- laires remplissant essentiellement la chambre du carter qui lui est réservée, puis les efforts exercés sur ce vilebrequin au cours du fonctionnement par lesmanetons, les bielles et les pistons entraînés par eux sont partiellement équilibrés par une force ou un couple ré- sultant engendré dans l'axe du ou des cylindres par des masselottes disposées à l'extérieur du carter sur des organes tels que volant, poulie de ventilateur ou autres tournant avec le vilebrequin.
L'invention s'étend d'ailleurs à diverses autres caractéris- tiques qui ressortent de la description détaillée qui suit d'un exem- ple de réalisation de l'objet de l'invention.
La fige 2 montre en élévation latérale un plateau-manivelle conforme à l'invention.
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La fige 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la
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fig.2 d'un vilebrequin conforme à l'invention et de son dispositif (l'équilibrage.
La fige 4 représente une variante montrant l'application del'invention à un moteur à deux cylindres en ligne.
Le vilebrequin 4 d'un moteur monocylindrique est supporté dans son carter 5 par des paliers à billes 6 et7. La manivelle est constituée par un plateau circulaire 8 comportant un caneton
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S sur lequel est attelée la bielle 10 c02.an\."'..al1.t le piston. Le plateau-manivelle 8 peut affecter la forme ci'un disque d'égale épaisseur strictement circulaire. Il peut toutefois comporter, comme
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dans l'exemple représenté, des évideients Il,lZ,13 compensant par exemple tout au moins partiellement le poids du caneton 9.
L'effort exercé par la bielle et le piston sur la partie s' du plateau-manivelle.portant le maneton 9 est compensé suivant
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cette forme de réalisation, par ceux masselottes 1-'¯-,l fixées sur lss côtés opposée et en des points diamétralesBnt opposés de la jante lô du volant 17. Ces masselottes sont par exemple assujetties à l';..:.ëe de boulons bzz, têtes 18,19, qui traversent la jante 16 et les î-,ac-selottes 14 et 15, puis d'écrous 20, ?l assurant le blocage de ---et ase01age. Elles pourraient évidemment toat aussi bien être venues ':;'6 fonderie sur le volant.
Les masselottes 14 et 15 sont calculées et disposées sur
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le volant 11 de manière à imprimer au vilebrequin 4 dans l'axe du cylindre une force de sens contraire à la force iuriée au vilebrequin jar l'inertie de la bielle la, du maneton 9 et du piston. la fig. 4 représente une variante montrant l'application
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d'j l'invention à un moteur comportant deux cylindres 2,, dans lesquels des pistons 34,5 sont reliés par des bielles S6,ë7 aux manetons 8,9 des manivelles qui sink constituées, selon l T i1r.-en-:;
i on, par deux plateaux circulaires 30,31 et 32,33 respectivement, reliés par lesdits annotons 28 et 29
Les plateaux 30 à 32 solidaires des éléments de vilebre-
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quin 34,55,35,37, peuvent présenter une épaisseur égale sur toute leur étendue ou, comme dans ITexemple de la fig.3, ils peuven-c présenter certains allégements sous forme d'évidements ou diminutions d'épaisseur dans la partie où se trouvent les manetons 28 et 29 De toute façon, ces plateaux 30 à 33 remplissent la majeure partie des chambres 38,39 formées dans le carter 40 de sorte que le volume libre restant dans ces chambres est extrêmement limité. un
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obtient ainsi une précompression très efficace dans les chambres 38, 3', cc qui accroît le remplissage du moteur.
waus ce ce.s, une .z.8.zselotte .1, disposée sur une partie périph du volant 42, d'une par t, et une masselotte 43, dis- posée sur la poulie 44 de la courroie 45 du ventilateur engendrent sur le vilebrequin un couple d'un sens opposé du couple imprimé au vilebrequin par l'attelage des bielles 26 et 27 sur les axes 28 et 29 des manivelles, de sorte que ces deux couples s'équilibrent par-
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tielle.:n.ent.
On obtient donc, dans ces moteurs, une précompression opti- mum dans le carter en réduisant l'effort exercé sur le vilebrequin du fait du non équilibrage de la manivelle dans le carter même, cet équilibrage étant obtenu, selon l'invention, par l'action d'éléments calculés et disposés de façon appropriée sur des organes tels que le volant 42 et la poulie 44 placés à l'extérieur du carter.
Diverses modifications peuvent d'ailleurs être apportées aux exemples de réalisation décrits, sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, les masselottes peuvent être prévues en nombre
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et en disposition quelconques. Leur poids relatif est calculé dans chaque cas de façon à obtenir le couple ou moment d'équilibrage dans l'axe du ou des cylindres. Ces masselottes pourraient naturellement être disposées sur tous autres organes solidaires du vilebrequin pour la rotation. Elles pourraient même, le cas échéant, être formées ou posées directement sur ce vilebrequin sous forme de pièces spéciales.
Le dispositif d'équilibrage conforme à l'invention est applicable à tous moteurs dans lesquels il y a lieu de combattre des efforts nuisibles exercés sur le vilebrequin par ses manivelles, les bielles et les pistons; c'est ainsi qu'elle pourra être appli- quée avec avantage dans les moteurs en étoile à quatre temps.
L'invention englobe, à titre de produits industriels nou- veaux, les moteurs à combustion interne mono ou polycylindriques comportant les plateaux-manivelles et les dispositifs d'équilibrage conformes à l'invention.
REVENDICATIONS
1 - moteur à combustion interne caractérise en ce que le vilebrequin.comporte un ou deux plateaux sensiulement circulaires remplissant en majeure partie la chambre du carter qui lui est réservée et les efforts exercés sur ce vilebrequin au coursdu fonctionnement par les manetons, les bielles et les pistons entraînés par eux sont partiellement équilibrés par une force ou un couple résultant engendré dans l'axe du ou des cylindres par des masselottes disposées à l'ex- térieur du cartersur des organes tels que volant, poulie de ventilateur ou autres tournant avec le vilebrequin.
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Internal combustion engine SOCIETE ANONYME DES USINES CHAUSSON
Until now, in internal combustion engines, in particular in single-cylinder two-stroke engines, the crankshaft, on the side opposite to the crank 1 (fig.l) with crankpin 2, is provided with a counterweight 3 which ensured the crankshaft. partial balancing of the weight of the crank 1, of its crank pin 2 of the connecting rod and of the piston driven by this duckling during the rotation.
This method of balancing the crankshaft has drawbacks, in particular in the case of two-stroke engines with precompression in the crankcase, because voids are made in this crankcase on either side of the crank 1, which significantly increases the harmful space of the precompression chawbre and consequently decreases the rate of this precompression. Moreover, in the case of an engine with the crankshaft cantilevered, the balancing forces created by the counterweight do not act in the axis of the connecting rod.
The present invention overcomes these drawbacks. Its object is a two-stroke internal combustion engine in which one or two substantially circular plates are used as crank, essentially filling the chamber of the crankcase which is reserved for it, then the forces exerted on this crankshaft during operation. by the crankpins, the connecting rods and the pistons driven by them are partially balanced by a resultant force or torque generated in the axis of the cylinder (s) by weights arranged outside the casing on members such as flywheel, pulley fan or other rotating with the crankshaft.
The invention also extends to various other characteristics which emerge from the following detailed description of an exemplary embodiment of the object of the invention.
Fig 2 shows in side elevation a crank plate according to the invention.
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Fig 3 is a section along line III-III of the
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fig.2 of a crankshaft according to the invention and its device (balancing.
Fig 4 represents a variant showing the application of the invention to an in-line two-cylinder engine.
The crankshaft 4 of a single-cylinder engine is supported in its housing 5 by ball bearings 6 and 7. The crank consists of a circular plate 8 comprising a duckling
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S on which is coupled the connecting rod 10 c02.an \. "'.. al1.t the piston. The crank plate 8 can take the form of a strictly circular disc of equal thickness. It can however comprise, as
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in the example shown, recesses II, lZ, 13, for example at least partially compensating for the weight of the duckling 9.
The force exerted by the connecting rod and the piston on the part s' of the crank plate carrying the crankpin 9 is compensated according to
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this embodiment, by those weights 1-'¯-, l fixed on the opposite sides and at opposite diametralesBnt points of the rim 10 of the flywheel 17. These weights are for example subject to the; ..:. ëe of bzz bolts, heads 18,19, which pass through the rim 16 and the î-, ac-selottes 14 and 15, then nuts 20,? l ensuring the locking of --- and ase01age. They could of course as well have come ':;' 6 foundry on the flywheel.
Weights 14 and 15 are calculated and placed on
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the flywheel 11 so as to impart to the crankshaft 4 in the axis of the cylinder a force in the opposite direction to the force iuried on the crankshaft jar the inertia of the connecting rod 1a, of the crankpin 9 and of the piston. fig. 4 represents a variant showing the application
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dj the invention to an engine comprising two cylinders 2 ,, in which the pistons 34.5 are connected by connecting rods S6, ë7 to the crankpins 8.9 of the cranks which sink constituted, according to T i1r.-en-: ;
i on, by two circular plates 30,31 and 32,33 respectively, connected by said annotons 28 and 29
The plates 30 to 32 integral with the crankshaft elements
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quin 34,55,35,37, may have an equal thickness over their entire extent or, as in the example of fig. 3, they may present some relief in the form of recesses or decreases in thickness in the part where the crankpins 28 and 29 are located. Anyway, these plates 30 to 33 fill the major part of the chambers 38, 39 formed in the casing 40 so that the free volume remaining in these chambers is extremely limited. a
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thus obtains a very effective precompression in the chambers 38, 3 ', cc which increases the filling of the engine.
waus ce.s, a .z.8.zselotte .1, arranged on a peripheral part of the flywheel 42, one by t, and a flyweight 43, placed on the pulley 44 of the belt 45 of the fan generate on the crankshaft a torque in a direction opposite to the torque imparted to the crankshaft by the coupling of the connecting rods 26 and 27 on the axes 28 and 29 of the cranks, so that these two torques are balanced by-
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tielle.:n.ent.
In these engines, therefore, optimum precompression is obtained in the crankcase by reducing the force exerted on the crankshaft due to the non-balancing of the crank in the crankcase itself, this balancing being obtained, according to the invention, by 'action of calculated and appropriately arranged elements on components such as the flywheel 42 and the pulley 44 placed outside the housing.
Various modifications can moreover be made to the embodiments described, without departing from the scope of the invention. In particular, the weights can be provided in number
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and in any arrangement. Their relative weight is calculated in each case so as to obtain the torque or balancing moment in the axis of the cylinder or cylinders. These weights could naturally be placed on all other members integral with the crankshaft for rotation. They could even, where appropriate, be formed or placed directly on this crankshaft in the form of special parts.
The balancing device in accordance with the invention is applicable to all engines in which it is necessary to combat harmful forces exerted on the crankshaft by its cranks, the connecting rods and the pistons; this is how it can be applied with advantage in star-shaped four-stroke engines.
The invention encompasses, as new industrial products, single or polycylindrical internal combustion engines comprising the crank plates and the balancing devices in accordance with the invention.
CLAIMS
1 - internal combustion engine characterized in that the crankshaft. Carries one or two sensiulously circular plates filling most of the crankcase chamber which is reserved for it and the forces exerted on this crankshaft during operation by the crankpins, the connecting rods and the pistons driven by them are partially balanced by a force or a resulting torque generated in the axis of the cylinder or cylinders by weights arranged outside the crankcase on components such as flywheel, fan pulley or others rotating with the crankshaft .