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MOTEUR 'RADIAL.
La présente invention a trait aux moteurs à combustion interne (ce par quoi on entend ici à la fois les moteurs à explosion et les moteurs à allumage par compression) du type radial, et plus particulièrement un dis- positif perfectionné permettant de maintenir l'ensemble constituant le palier du maneton principal des moteurs de ce genre dans une position angulaire non rotative fixe, tout en lui permettant d'effectuer son mouvement de transla- tion normal -giratoire ou curviligne-,
Le moteur d'aviation classique du type radial utilise une biel- le maîtresse pour chaque groupe de cylindres. Cette bielle maîtresse ressem- ble à une bielle ordinaire en ce sens qu'elle comporte un axe de pied de bielle, à l'une de ses extrémités, et un palier de maneton, à son extrémité opposée.
De plus, le palier de maneton porte une série d'axes d'articulation sur lesquels sont fixées les bielles allant à tous les pistons,' à l'excep- tion de celui qui est relié directement à la bielle maîtresse.
Cette méthode présente l'avantage marqué de la légèreté et de l'économie, à la fois du point de vue de l'encombrement et du prix de re- vient. Elle introduit toutefois dans le moteur des forces dynamiques désé- quilibrées dont les caractéristiques sont telles qu'il est difficile de les compenser ou de supprimer leur effet par toute méthode connue ou par l'uti- lisation de dispositifs supplémentaires.
Pour permettre d'appliquer la construction générale du moteur radial aux moteurs stationnaires de grandes dimensions, il est recommanda- ble d'éliminer le déséquilibre inhérent qui résulte de la bielle maîtresse unique classique. Jusqu'à ce jour, ceci a été réalisé de l'une des manières suivantes :
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1. Par l'utilisation d'axes d'articulation pour tous les cylin- dres, ces axes étant portés par.le palier du maneton principal. En soi, une telle construction est cinétiquement instable, et quatre roues dentées dis- posées de fagon planétaire sont utilisées dans le moteur Nordberg pour empê- cher la rotation indésirable du dit palier dans l'un et l'autre sens.
2. La méthode consistant à faire usage de trois biellettes flot- tantes, comme dans le brevet des E.U.A. n 2.264.484 en date du 2 Décembre 1941 au nom de Sharpe.
3. - Des méthodes basées sur l'application de diverses tringle- ries.
La méthode des engrenages planétaires assure d'excellentes ca- ractéristiques d'équilibre et de fonctionnement. Elle est toutefois très coûteuse, car elle entraîne l'utilisation de quatre roues dentées de haute précision et elle est susceptible de donner lieu à de graves ennuis ou dom- mages en cas de grippage ou autre détérioration du palier.
Bien que moins coûteuse, la méthode du brevet Sharpe entraîne l'utilisation d'éléments qui sont susceptibles d'occasionner des dommages sérieux par suite de la charge extraordinaire à laquelle sont soumis les paliers en cas de grippage du palier de maneton principal.
Les tringleries à biellettes, lorsqu'elles ont été appliquées, s'étendaient sur tout le pourtour du palier principal, rendant ainsi néces- saire un accroissement de la dimension radiale du moteur ou la réduction des dimensions et, par suite, de la résistance mécanique des biellettes.
La présente invention a principalement pour but de supprimer toutes liaisons mécaniques établies entre le palier du maneton principal et une partie quelconque du bâti ou carter du moteur.
De cette façon, aucune des pièces n'est soumise à des efforts excessifs, que ce soit en marche normale ou en cas de grippage ou autre dé- térioration d'un quelconque des éléments.
Le fait qu'il n'existe aucune liaison avec des parties fixes du moteur évite les inconvénients des dispositifs utilisés jusqu'à ce jour et permet d'obtenir un appareil nouveau, utile et peu coûteux pour assurer le maintien de la position angulaire du palier principal.
Essentiellement, l'invention a pour objet un moteur radial dans lequel deux axes d'articulation opposés portés par le palier principal sont munis chacun d'un bras ou élément de manivelle dont les manetons respectifs sont reliés entre eux par une bielle d'accouplement rigide qui présente une ouverture centrale propre à éviter toute collision de cet organe avec le dit maneton principal et à permettre une rotation libre de ce maneton. Cette biel- le d'accouplement est déportée dans la direction axiale du palier, afin qu'on puisse la faire passer uniquement autour du maneton principal et non autour du palier entier, en rendant ainsi possible l'utilisation d'une bielle extrê- mement solide sans augmenter le rayon du moteur considéré dans son ensemble.
La bielle d'accouplement, les deux bras de manivelle et les deux axes d'articulation ainsi solidarisés constituent une tringlerie simple grâce à laquelle l'angle que font les deux bielles principales par rapport au pa- lier principal possède constamment la même valeur, ce qui empêche toute rota- tion du dit palier autour de son axe propre pendant qu'il effectue son mou- vement de translation giratoire ou curviligne.
Un autre objet de l'invention réside par conséquent dans l'ap- plication d'une tringlerie flottante libre qui coopère avec deux bielles mai- tresses opposées de telle manière que l'angle que font ces bielles avec un diamètre du palier principal reste le même dans toutes les positions du pa- lier.
Les buts énumérés ci-dessus, et de nombreux autres, de l'inven- tion seront mis en évidence au cours de la description qui sera donnée ci- après de la dite invention, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels
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La figure 1 est une coupe transversale d'un moteur radial ou en étoile auquel est appliqué l'embiellage conforme à l'invention, cette coupe étant prise par la ligne I-I de figure 2, én regardant dans le sens des flèches.
Figure 2 est une vue en élévation qui correspond à la figure 1 mais dans laquelle on n'a pas non plus représenté les pistons et cylin- dres individuels dont"la disposition est bien connue.
Comme représenté, l'arbre-manivelle-21 est pourvu de deux tou- rillons principaux, à savoir d'un tourillon supérieur 20 et d'un tourillon inférieur 22, ces deux tourillons étant .supportés par des coussinets ou pa- liers ordinaires, qui n'ont pas été représentés mais qui sont bien connus du spécialiste des moteurs radiaux.
24 désigne le maneton principal disposé entre les tourillons 20 et 21 et représenté comme s'il était en alignement axial avec eux en raison du point de vue particulier choisi pour la figure 2, ce maneton 24 étant en réalité déporté par rapport aux dits tourillons, comme celà est représenté dans la coupe transversale de figure 1.
La distance d'axe en axe entre le maneton 24 et les tourillons de l'arbre-manivelle est bien entendu le facteur principal qui provoque la rotation du dit arbre sous l'influence du mouvement alternatif des divers pistons et cylindres et, par suite, la transmission d'énergie motrice sous forme d'un mouvement de rotation.
Le palier de maneton principal 25 comprend deux disques circu- laires 26 et 27 comportant un coussinet de maneton 28, dans leur partie cen- trale, et des coussinets 29 pour axes d'articulation, près de la périphérie.
Le moteur représenté est une unité à douze cylindres destinée à comporter douze axes d'articulation et pourvu,par conséquent de douze cous- sinets 29. Ces coussinets 29 sont montés et fixés en place dans des ouvertu- res appropriées 30,31 des plaques 26 et 27 du'palier 25 et ils sont échan- crés en 32 de manière à constituer une fente longitudinale qui est dirigée vers la périphérie extérieure du palier 25 pour permettre à chacune des dou- ze bielles 35 d'être fixée à l'aide de boulons sur l'axe 36 monté dans le coussinet 29 envisagé.
Le mode d'assemblage de l'axe d'articulation 36 a été représen- té particulièrement sur les dessins dans le cas des cylindres 3 et 9.
Chacune des bielles 35 est reliée à son axe d'articulation 36 par quatre vis à tête 40 qui traversent des pattes 41 portées par les extré- mités de la bielle et qui se vissent dans l'axe 36, l'ouverture 32 étant suf- fisamment large pour permettre un tel assemblage.
Le principe fondamental de la présente invention réside dans la liaison mutuelle de deux des axes d'articulation, cette liaison étant tel- le que ces deux axes sont solidarisés et que leurs déplacements angulaires autour de leur ligne axiale ne varient pas.
Par conséquent, les axes d'articulation 36 des cylindres 3 et 9 représentés ne diffèrent des autres axes d'articulation (se rapportant aux cylindres 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11 et 12) que dans le fait qu'ils sont mutuellement solidarisés. A part cette différence, tous les axes travaillent de la même façon.
L'axe d'articulation 36a se rapportant au cylindre 9 et l'axe d'articulation 36b se rapportant au cylindre 3 sont munis chacun d'un bras de manivelle horizontal 42, 42 qui fait corps avec l'axe et qui, bien enten- du, lui est perpendiculaire. Chacun des bras horizontaux 42 porte un touril- lon 43, 43. Une bielle d'accouplement rigide 44 relie entre eux les touril- lons 43, 43, cette bielle étant découpée de façon qu'elle puisse entourer le maneton 24, c'est-à-dire présentant dans sa portion centrale une ouverture oblongue 45 qui permet tous les mouvements du dit maneton.
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La bielle d'accouplement 44 est déportée axialement par rapport au palier, ce qui permet d'en réduire considérablement la courbure, de sorte qu'elle n'entoure que le maneton et non le palier entier.
Gommes les forces auxquelles la bielle d'accouplement 44 est soumise ne s'exercent que dans la direction de la ligne axiale reliant les axes des tourillons extrêmes 43, la réduction de largeur de la dite bielle qui résulte de la disposition décrite a pour effet de diminuer le bras de levier des forces et par suite les moments à l'endroit de la partie découpée de la bielle, ce qui accroît sa résistance mécanique.
Le rôle dé la-bielle 44 est d'accoupler les axes d'articulation 36a et 36b; et l'ouverture 45 est suffisamment grande pour établir un tel accouplement et assurer ainsi une distance d'axe en axe fixe entré les tou- rillons 43 reliés aux axes d'articulation 36 des cylindres 3 et 9, et par conséquent à tous les cylindres, sans toucher ou amincir le maneton 24.
Au cours de la rotation du moteur, la position angulaire de toutes les bielles 35 par rapport aux axes d'articulation et à l'ensemble 25 varie bien entendu en conformité de la rotation communiquée au maneton 24 par le fonctionnement successif des cylindres du moteur.
Bien entendu, chacune des bielles 35 est reliée à un piston, lui-même monté dans un cylindre, les pistons étant entraînés suivant un or- dre déterminé par des méthodes bien connues des personnes familiarisées avec les moteurs à combustion interne.
Ainsi qu'il a été précédemment indiqué, le facteur principal, dans le fonctionnement d'un moteur radial de ce type, est que des moyens soient prévus grâce auxquels on est sûr que l'ensemble 25, bien que possé- dant un mouvement de translation curviligne, ne tournera pas "géographique- ment", ou, en d'autres termes, que toute portion de l'ensemble 25 qui est orientée vers le nord au commencement du cycle restera ainsi orientée dans toutes les portions du cycle, bien que l'ensemble 25 effectue un mouvement de translation sous l'influence des actions successives des pistons et des bielles.
Bien que, jusqu'à ce jour, ce résultat ait été assuré en fixant une des bielles rigidement à l'ensemble 25, ou en prévoyant une série de tringleries en quadrature sur le dit ensemble, ou bien encore en ayant recours à des engrenages planétaires, la présente invention arrive à ce résultat par le simple artifice qui consiste à relier entre eux, à l'aide d'une bielle d'accouplement 44, deux des axes d'articulation opposés 36a et 36b de telle sorte que l'angle que font ces axes avec un diamètre de l'arbre-manivelle reste toujours le même.
Pour chacune des deux bielles opposées 35a et 35b, cet angle peut être tel que les dites bielles soient toujours maintenues à 180 degrés l'une par rapport à l'autre.
Il a toutefois été découvert qu'une rotation de l'ensemble 25 d'un très petit angle, tel que 2 , par rapport au diamètre diminue les for- ces de réaction qui s'exercent sur les deux cylindres portant les bielles maîtresses 35a et 35b. Si cet angle est maintenu égal à 2 (ou à une valeur appropriée qui sera déterminée pour tout moteur particulier), le couple s'exer- cera toujours dans le même sens.
Bien entendu, le couple existant est celui qui tend à faire tour- ner l'ensemble 25 pendant son mouvement de translation.
Le rôle des bielles maîtresses 35a, 35b, de leurs axes d'arti- culation respectifs, de leurs bras de manivelle 42 et de leur bielle d'accou- plement 44 est d'empêcher cette rotation, tout en permettant le mouvement de translation. Ce couple de rotation tend parfois à se renverser, c'est-à-dire qu'en soi, il n'est pas unidirectonnel, de telle sorte que les dites bielles maîtresses 35a et 35b sont soumises à des efforts supplémentaires.
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On a toutefois constaté qu'un angle de retard particulier, qui peut être de l'ordre de 2 , comme représenté, tend à soumettre l'ensemble 25 à un couple unidirectionnel.
On voit ainsi que le fait de solidariser deux des axes d'articu- lation opposés à l'aide de la présente tringlerie simplifiée, de manière à maintenir une relation angulaire exacte entre ces deux axes, assure le main- tien du mouvement de translation giratoire ou curviligne de l'ensemble 25, tout en empêchant le mouvement de rotation de cet ensemble.
En déplaçant la bielle d'accouplement 44 suivant l'axe de l'en- semble 25 plutôt que dans la direction radiale du dit ensemble, il devient possible de réduire considérablement la largeur de la partie découpée de cette bielle de façon qu'elle passe uniquement par-dessus le maneton sans avoir à passer autour du palier entier.
Le fait de disposer la présente bielle d'accouplement 44 de façon qu'elle passe autour du maneton mais non pas autour du palier permet à cette bielle d'être élargie dans la mesure qui peut être nécessaire pour résister à toutes les charges ou poussées sans qu'elle déborde sur les li- mites de la machine où elle risquerait de heurter les cylindres.
C'est le déplacement axial de la bielle d'accouplement 44, plutôt que son déplacement radial, qui lui permet de recevoir toute épais- seur désirée ou tout forme qui peut être nécessaire pour résister aux pous- sées ou forces qui interviennent.
Un tel accroissement d'épaisseur n'exige qu'un allongement correspondant du maneton puisque, dans la plupart des moteurs, il est pos- sible d'effectuer le faible allongement longitudinal nécessaire sans ac= croître les dimensions générales, alors qu'un allongement radial rendrait nécessaire une reconstruction totale de la machine.
On n'a pas représenté le contrepoids sur les dessins, mais il va de soi que, dans le but d'éviter les vibrations, on adoptera le cas éché- ant les dispositifs d'équilibrage désirables.
REVENDICATIONS. .
1.- Moteur à combustion interne radial dont les bielles sont pourvues à leurs extrémités opposées aux pistons,, d'axes d'articulation mon- tés dans des coussinets, eux-mêmes montés dans un palier monté librement sur le maneton d'un arbre-manivelle, ce moteur étant caractérisé essentiel- lement par le fait que, afin d'empêcher la rotation du palier autour de l'axe du maneton, il est prévu une bielle d'accouplement rigide qui est assemblée de façon pivotante avec deux des axes d'articulation, de sorte que, aux points où cette bielle est reliée aux axes d'articulation, la dite bielle participe au mouvement de rotation des dits axes autour de leurs lignes axiales.
2.- La bielle d'accouplement est reliée de façon pivotante à deux bras de manivelle fixés rigidement aux axes d'articulation.
3.- La bielle d'accouplement est déportée latéralement par rap- port au palier.
4.- La bielle d'accouplement ne s'étend à aucun moment au-delà de la périphérie du palier.
5.- Une ouverture est pratiquée dans la bielle d'accouplement pour le passage du maneton.
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