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Perfectionnements aux mécaiames de transmission des moteurs à cylindres multiples et à pistons alternatifs*
Cette invention est relative au mécanisme de transmission des moteurs à cylindres mutliples et à pistons alter" natifs et son but est de créer un dispositif à vilebrequin d'une conception perfectionnée, d'une efficacité exceptionnelle et convenant particulièrement aux moteurs à cylindres multi.. ples.
Un autre objet de l'invention est la création d'un moteur perfectionné, dont l'agencement général est décrit par le brevet anglais N 533.047 et qui comporte un certain nombre de pistons parallèles accouplas à une crosse manie d'une rampe oblique et coopérant avec un organe articulé sur le maneton du vilebrequin.
de telle manière que le mouvement alternatif des pistons' et de la crosse produise un mouvement circulaire du maneton,
Dans sa combinaison avec un moteur à cylindres multiples comportant plusieurs pistons coulissant dans des cylindres correspondants.parallèles et accouplée sur une orosse munie d'une rampe Inclinée par rapport à l'axe des cylindres et reliée oinématiquement à un maneton tournant de telle ma-
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nièreuqe ce maneton soit animé d'un mouvement circulaire lors- que la crosse et les pistons sont animés en bloc d'un mouve- ment de va-et-vient,,
la présente invention se caractérise par le fait que le maneton est reliée à la rampe oblique par un chariot formé d'un bloc sur lequel est articulé le mane- ton et qui porte plusieurs galets écartés les uns des autres et coopérant avec la rampe.
De préférence les galets du chariot sont disposés de part et d'autre de l'axe du maneton, le bloc formant le chariot étant à cet effet convenablement allongé et le mane- ton étant placé sensiblement au milieu de la longueur dudit bloo. La distance entre 1 'axe du maneton et:
le surface de la rampe peut avantageusement être à peu près égale au rayon de l'orbite du maneton et, lorsque les axes du maneton et des galets sont situés dans un même plan, le diamètre des galets du cha- riot est, de préférence, sensiblement égal au diamètre de l'orbite du maneton, La crosse peut être munie de plusieurs gradins sensiblement plans en prise avec des faces planes correspon- dantes ménagées aux extrémités des pistons, et les pistons sont respectivement accouplés sur la crosse par deux biellet- tee disposées de part et d'autre du gradin correspondant,
ces biellettes étant accouplées à une extrémité par une bro- che et un trou allongé transversal pour permettre au piston de ae déplacer latéralement par rapport à la crosse et de s'aligner axialement avec le cylindre correspondante Si on le désire, la rampe oblique peut être ménagée sur une bride formée le long de la tranohe de la crosse et le chariot peut 'être muni d'organes de retenue coopérant avec la face arrière de la bride pour empêcher ledit chariot de s'écarter sensiblement de la rampe. Les pistons sont de préférence creux et ils sont fermés à l'extrémité voisine de la orosse par un tampon coopérant avec cette dernière.
Les pistons accouplés à la orosse peuvent avoir des longueurs progressi- vement croissantes, leurs faces de travail étant disposées dans un plan commun perpendiculaire aux axes des cylindres, tandis que leurs extrémités opposées extérieures sont situées sur une ligne sensiblement parallèle à la rampe oblique.
De préférence, le corps de chariot est divisé par le plan des axes des cylindres en deux parties recevant respec- tivement les paliers d'extrémité de chaque galet. Dans cette disposition, le chariot peut comporter une cavité, dont la partie intérieure forme une moitié du palier recevant le maneton, tandis que l'autre moitié de ce palier est ménagée sur un bloc fixé dans cette cavité et conformé pour s'ajuster, exactement aux côtés latéraux de la cavité du chariot, afin de renforcer celui-ci contre les efforts de flexion dus à la puissance transmise par la rampe au maneton.
Les galets peu- vent être évidés sur leurs faces latérales pour s'adapter à des brides annulaires de coussinets prévus sur les deux parties du corps de chariot, la largeur des jantes de roule- ment de ces galets étant ainsi supérieure à la distance entre ces brides de coussinets. Si on le désire, les pistons et les cylindres peuvent constituer les seuls organes de gui- dage de la crosse.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les parti- cularités qui ressortent tant des dessins que du texte fai- sent, bien entendu, partie de ladite invention;
La fig, 1 est une coupe élévation d'un moteur ou bloc à quatre cylindres.
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La fig. a est une vue en coupe parti elle à plus
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grande échelle suivant la ligne 2-e de la fig. le et mont trant l'accouplement par biellettes entre un piston et la
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nrosaet ' La fig. 3 est une élévation d'une des biellettes de la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe partielle à plus grande échelle du chariot, suivant la ligne 4-4 de la fig. 1.
La fig. 5 est une vue partielle représentant en
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élévation une variante du moteur dans laquelle crosse transversale est guidée par un dispositif indépendant des pistons,
L'ensemble que montre la fig. 1 comporte un bloc
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de cylindres 10 à chemise à+eau de refroidissement, comportant quatre cylindres parallèles 11, 12, 13 et 14 les oylindres 11 et 1Z étant prolongés vers le bao.par-le fait que; le bloc 10 est muni en cet endroit de prolongements tubu- laires 15 et 16.
Le bloc des cylindres 10 est monté sur
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un carter de vilebrequin formé d'un socle 17 et d'une pas"-' tie supérieure 18 et oontenant un vilebrequin horizontal 19 dont l'axe est situé dans le plan de séparation des parties 17 et 18 et qui porte un caneton 20,
A l'intérieur du carter de vilebrequin 17 et le est montée une crosse 21, dont la face inférieure constitue
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une rampe 22 inclinée d'un angle appréciable. de préférence égal à 45Wpar rapport aux axes des cylindres 11-14.
Le crosse as est accouplée positivement à quatre pistons 23* 24t 25 et a6 qui sont montés de manière à effectuer un mouvement alternatif à l'intérieur des cylindres respeo. tifs 11, 12, 13 et 14 et qui portent à leur extrémité pupérieure les segments d'étanchéité usuels, indiqués en 27.
Chacun des pistons 23 à 26 est creux et se présente en fait sous la forme d'un godet renversé. L'extrémité infé-
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rieure des pistons est fermée par un tampon à bride 28, 29, 30 et 31, maintenu en place par des boulons ou des vis (non représentés)*Chacun des pistona est muni d'un clapet
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de retenue permettant l'échappement de l'air lors de l'éohaufi fement du piston. La partie inférieure de chaque tampon
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28-31 présente une face plane, indiquée en 32 et disposée pour porter contre un gradin horizontal correspondant ménagé.
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sur la crosse as.
Les gradins sont indiqués en 33 34 35 et 36, Chacun des pistons 23 à 26 est accoupla à la crosse 21 par deux biellettes 37 et 38, disposées de la manière représentée sur les fig. a et 3. Dans la partie supérieure de chacune de ces biellettea est pratiqué un trou 39 servant à recevoir un boulon à embase 40 par lequel elle est fixée sur le tampon de piston correspondant (par exemple
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29) tandis quxà sa partie Inférieure, la biellette pr6 sente un trou allongé transversal ou boutonnière 41, servant à fixer la biellette'sur la crosse 21 par l'intermédiaire
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d'un boulon à embase 48.
La longueur des biellettes 37 et 3B est choisie telle que la face plane 32 du tampon de piston soit maintenue à frottement doux sur le gradin correspondant (par exemple 34) de la crosse 21, les trous allongés 41 permettant au piston de se déplacer légèrement dans un sens latarai, pour assurer son coulissement correct à l'intérieur du cylindre correspondant, Mais,, dans le cas du piston le
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plus long 23, la crosse SI est munie d'épaulements ou butées surélevée 43 et 44 aux extrémités opposées du gradin 33, la crosse 21 étant de cette façon positivement centrée par rapport au piston 23, de sorte que ce dernier fait office
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de guide efficace pour le maintien de la crosse 21 au cours de ses mouvements alternatifs.
Il s'est montré que la dis- position des gradins plans 34, 35 et 36 maintient efficace- ment la crosse 21 avec l'inclinaison correcte, pour la- quelle elle est prévue. Bien entendu, sur la fig. 1, la culasse usuelle, le dispositif de .commande des soupapes et le dispositif d'allumage ou d'injection du moteur sont supposés enlevés, étant donné que ces organes ne font pas partie de l'invention et peuvent être quelconques pour s'adapter au genre de moteur auquel le mécanisme de trans- mission perfectionné doit être appliqué,
La crosse 21 est reliée cinématiquement au maneton 20 et au vilebrequin 19 par l'intermédiaire d'un chariot, dont l'ensemble est indiqué en 30.
Ainsi que le montre la coupe transversale de la fig. 4, ce chariot se compose de deux parties 51 et 52, agencées de manière à se toucher dans un plan vertical 53 coïncidant avec le plan des axes des cylindres 11 à 14. Les deux parties sont rigidement assem- blees par des boulons 54 et, à l'intérieur, elles sont toutes les deux creusées pour former un logement sensible- ment en forme d'U, dont les parois latérales sont indiquées en 55 et 56. Le fond 57 de cet évidement est de forme demi- cylindrique et conformé pour s'ajuster sur la moitié supé- rieure du maneton 20, de manière à constituer ainsi un coussinet de rotation.
Un bloc 58 est exactement ajusté dans le logement formé par les parois 55 et 56, et dans la partie supérieure de ce bloc est pratiqué un évidement demi-cylindrique 59, conformé pour s'ajuster sur la moitié inférieure du maneton 20, de façon à compléter la surface de glissement du palier. Le bloc 58 est maintenu en place par des boulons 60. On voit donc que le corps du chariot 51, 52 peut exactement tourner autour du maneton 20 et qu'il peut être facilement monté sur ce meneton grâce à la disposition du bloc amovible 58.
Aux extrémités du chariot, les faces d'ajustment des deux parties 51, 52 dudit chariot sont évidées pour recevoir quatre galets de roulements 61, 62, 63 et 64, capa- bles de rouler sur la rampe 22 et montés respectivement de la manière représentée sur la fig, 4 qui, bien entendu, représente en coupe le galet 61. Ce galet est muni d'une j ante de roulement 65, dont la surface extérieure de travail 66 est sensiblement plus large que la partie centrale 67 du galet.
Ce dernier est solidaire des tourillons 68, partant de part et d'autre de ce galet et logés dans des coussinets 69 et 70 montés respectivement dans les parties 51 et 52 du corps de chariot, Ces coussinets forment des paliers tubulaires prolongés vers l'intérieur jusqu'au contact avec la partie centrale 67 du galet c'est à dire que ces coussinets se prolongent vers l'intérieur au-delà de la tranche correspondante de la bande de roulement 66.
De cette manière, le chariot est d'une construction très compacte et chaque galet est muni d'une large surface de roulement et de paliers centraux robustes et de grande surface,
La fig. 4 montre que la partie inférieure de la crosse 21 est élargie pour former une rampe de roulement 22 d'une largeur relativement grande, et cet élargissement forme deux brides longitudinales 71 et 72. Ces brides sont destinées à maintenir le chariot 50 constamment en contact avec la crosse 21 et, à cet effet, les deux parties 51 et 52 du chariot portent sur leurs tranches supérieures des barrettes 73 et 74, qui s'ajustent exactement aux bri- de$ 71 et 72.
Il y a lieu de noter que, pendant la marche normale du moteur, le chariot 50 a toujours tendance à
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rester en contact étroit avec la crosse 21 étant donné que, pendant la course de puissance, les pistons 11 à 14 poussent le chariot 50 vers le bas tandis que* pendant la *ourse de retour, le vilebrequin 19 pousse les pistons vers le haut par l'intermédiaire du chariot 50.
Mais les barrettes 73, 74 sont généralement nécessaires pour produire le mou-
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vement de va-et-vient des pistons lors du dém8rrage< Afiqs "assurer le fonctionnement le plus doux est le plus efficace du dispositif de transmission p vilebrequin, il est souhaitable que le chariot 50 soit conçu de telle manière que la distance entre l'axe du maneton 20 et la rampe de roulement 88,. mesurée perpendiculairement à cette dernière, soit sensiblement égale au rayon de l'orbite du maneton, c'est à dire à la distance entre laxe du maneton et l'axe du vilebrequin 19.
Lorsque les axes des galets 61 à 64 sont tous situés dans un plan qui contient également
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l'axe du maneton 20; il en résulte que le diamètre des-go- lets doit être égal au diamètre de l'orbite du maneton pour que la condition ci-dessus indiquée soit remplie,
Dans la variante du dispositif de transmission à
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vilebrequin que montre la fig, 5e la poussée transversale de la crosse 1, provenant de l'effet de coin produit pr la rampe oblique , est compensée par le i%it que le bord de gauche 80 de la arosse aoulisse dans une rainure 81 ménagée dans un guide 82 constituant la paroi latérale correspondante du carter de vilebrequin, On volt que la crosse 21 a dans ce cas une forme à peu près triangulaire pour présenter un bord de guidage 80 relativement long.
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Deux pistons a3a et a4a coulissent dans des cylindrée Ils et laa -et leurs extrémités Inférieures sont acooup1ées. de la manière précédemment déorite. à la *rosse 81* par l'intermédiaire de paires dé biellettes 37 et 38,, disposées pour maintenir les extrémités inférieures des pistons en
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contact étroit avec des gradins plans 33a et 34a ménagés sur la croase 31. Dans ce cas le maneton &0 du vilebrequin 19 est encore articulé sur un chariot indiqué en 50a, mais ce chariot ne comporte que deux galets représentés en
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trait pointillé, en 6Ra et 63&.
De plus, le corps du chariot 50a est formé de deux parties 83 et 84 raccordées l'une à l'autre dans le plan contenant les axes des galets 52a et
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83e et du maneton 80* ges parties sont maintenues assemblées par des boulons 85. Grâce à cette disposition$, les deux parties 83 et 84 peuvent être évidées pour recevoir les galets 62a, 63a et l'on peut également les profiler pour former des paliers divisés, destinés à recevoir les tourillons
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68a des galets. Mais cette disposition présente ltlneonv6- nient que la poussée des pistons est transmise par les galets à la partie inférieure 84 du chariot et de cette par-
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tie, à la mûitlô supérieure du maneton 20 par l'inte:#6disire des boulons 85 et de la partie supérieure 83.
Le chariot 50a est maintenu en contact de fonctionnement avec la *rosse 21 par des barrettes .longitudinales 73 et 74, qUi sont disposées de manière à coopérer avec la face supérieure de brides correspondantes 71 et 72 prévues sur la crosse 21.
Quoique l'agencement d'après lea fige 1 et 5 puisse servir de moteur par l'emploi d'un volant, il.est bien entendu que, normalement, cet agencement est utilisé par groupes de deux unités, les chariots étant alors articulés sur
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des mànetons décales l'un par rapport à l'autre de 180% en vue de l'obtention d'un équilibrage efficace*,
De plus, il est bien entendu que les dispositions décrites ne sont données qu'à titre d'exemples et quil est
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possible d'imaginer d'autres variantes. Par exemple, on peut prévoir un nombre quelconque de pistons en combinaison avec une crosse unique, et plusieurs de ces crosses peuvent être associées avec un seul vilebrequin,, muni d'un mane' ton distinct pour chaque crosse.
Il est également bien entendu que l'invention peut *être appliquée à un type quelconque de moteur alternatif, par exemple aux moteurs à vapeur ou aux moteurs à combustion interne en général. Dans oertains moteurs à combustion interne et à cylindres multiples il sera avantageux et économique de couper l'admission du carburant à certains cylindres, lorsque le moteur ne devra pas fonctionner à pleine puissance.