BE861936A

BE861936A - Moteur a pistons

Info

Publication number: BE861936A
Application number: BE183525A
Authority: BE
Original assignee: Taeymans Hubert A
Priority date: 1977-12-16
Filing date: 1977-12-16
Publication date: 1978-04-14

Description


  "Moteur à pistons".

  
La présente invention est relative à un moteur à pistons, comprenant au moins deux chambres dans chacune desquelles peut coulisser un piston, un arbre, des moyens de transmission du mouvement des pistons à l'arbre et des moyens d'ouver-

  
 <EMI ID=1.1> 

  
raccordés aux chambres susdites.

  
Des moteurs à piston de ce genre sont connus. Ils comprennent en particulier des chambres cylindriques dans chacune desquelles un piston cylindrique peut coulisser de manière

  
étanche, ce piston étant relié de manière pivotante à une bielle,  elle-même reliée à pivotement à une extrémité d'un vilebrequin qui, à son autre extrémité, est relié de manière fixe à l'arbre. Ces moteurs présentent l'inconvénient que, lorsque le piston est au point mort haut, la bielle et le vilebrequin sont approximativement dans le prolongement l'un de l'autre, la force transmise à la bielle par le piston au cours de sa descente n'atteignant un effet maximum qu'à partir du moment où le vilebrequin est approximativement perpendiculaire à la bielle. Il en résulte

  
une perte de puissance et une ovalisation du cylindre sous l'effet de la bielle qui, en alignement avec le vilebrequin, heurte durement ce dernier au moment de l'explosion.

  
La présente invention a pour but d'obvier à ces inconvénients en vue d'augmenter la puissance du moteur ou de diminuer sa consommation pour une puissance identique.

  
Suivant l'invention, le moteur à pistons comprend-au moins une paire de chambres dont les pistons présentent des tiges mutuellement reliées de manière fixe, chaque paire de chambres, les pistons correspondants, leurs tiges et le moyen de transmission étant mutuellement agencés de manière que les tiges des pistons, au cours de la totalité de leur course, agissent perpendiculairement à un axe formé entre l'axe de pivotement de l'arbre et la liaison entre le moyen de transmission et les tiges des pistons.

  
Suivant une forme de réalisation de l'invention, chacune des chambres'd'une paire de chambres est formée d'une culasse et d'une chemise formant ensemble.un secteur de tore creux, les pistons de ces chambres ayant chacun la forme d'un secteur de tore plein, agencé de manière à pouvoir coulisser

  
de façon étanche dans sa chambre respective, les tiges des pistons étant agencées en arc de cercle,et les secteurs de tore creux susdits, les secteurs de tore plein susdits, les tiges arquées susdites et l'arbre sont agencés de manière coaxiale.

  
Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention,le moteur à pistons comprend deux paires de chambres agencées parallèlement l'une à l'autre et coaxialement sur l'axe de pivotement de l'arbre.

  
Suivant une forme de réalisation perfectionnée de l'invention, le moyen de transmission susdit est un bras relié, par l'une de ses extrémités, de manière fixe aux tiges des pistons d'une paire de chambres ou respectivement à la tige commune du double piston d'une paire de chambres, et par l'autre de ses extrémités, à 1 ' arbre , de manière à pouvoir pivoter autour de l'axe de pivotement de ce dernier, l'axe longitudinal du bras de transmission formant l'axe susdit sur lequel les tiges de piston ou respectivement la tige commune du double piston agissent perpendiculairement au cours de la totalité de leur course.

  
Suivant une autre forme perfectionnée de l'invention, le moteur à pistons comprend des moyens d'entraînement capables de transmettre le mouvement de pivotement des tiges des pistons d'une paire de chambres ou de la tige commune d'un double piston_d'une paire de chambres aux tiges des pistons d'une autre paire de chambres ou-à la tige commune d'un double piston d'une autre paire de chambres de manière que ces derniers pistons ou.double piston cités présentent un mouvement de pivotement autour de l'axe de l'arbre dans le sens de rotation opposé à celui des premiers pistons

  
où double piston cités, et inversement.

  
Suivant encore une autre forme perfectionnée de réalisation de l'invention, le: moyen de transmission des tiges des pistons de chaque paire de chambres ou de la tige commure de chaque double piston est relié à l'arbre de pivotement par des moyens de liaison qui ne rendent solidaires l'arbre et le moyen de transmission que suivant un sens de rotation du moyen de transmission, ce dernier pivotant librement autour de l'arbre dans l'autre sens de rotation.

  
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et avec référence au dessin annexé.

  
La figure unique représente une vue en perspective, partiellement-en coupe, d'une forme de réalisation suivant l'invention de moteur à pistons. 

  
Le moteur à pistons illustré comprend quatre chambres

  
 <EMI ID=2.1> 

  
chemise 5 et une culasse 6(représentées partiellement en coupe

  
 <EMI ID=3.1> 

  
mixtes pour le reste de la chambre 1 et les chambres 2 à 4),ainsi que par un piston,?, 8, 9 ou 10 respectivement , capable de coulisser dans la chambre.

  
Il est prévu, dans chacune des chambres,-;au niveau

  
 <EMI ID=4.1> 

  
sion et d'échappement des gaz (non représentés) ,qui': débouchent

  
 <EMI ID=5.1> 

  
ainsi -que des moyens de fermeture et d'ouverture de* ces orifi-

  
 <EMI ID=6.1>  

  
Les chambres du moteur à pistons illustré sont agencées par paires. Chacune des chambres d'une paire de chambres a la forme d'un secteur de tore creux, et les pistons de ces . chambres ont chacun la forme d'un secteur de tore plein, agencé de manière à pouvoir coulisser de façon étanche.dans le secteur de tore creux correspondant.Les secteurs de tore creux formant les chambres d'une paire de chambres 1, 2 ou 3, 4 sont des secLeurs d'un même tore creux et, de même, les secteurs de tore plein formant les pistons correspondants 7 et 8 ou 9 et 10

  
sont des secteurs d'un même tore plein.

  
Chaque piston présente une tige et les tiges des deux pistons correspondant à une paire de chambres sont reliées entre elles de manière fixe. Suivant la forme de réalisation illustrée,

  
ces tiges reliées entre elles sont réalisées sous la forme d'une seule pièce et l'on obtient par conséquent dans chaque

  
paire de chambres un double piston 7 et 8 ou 9 et

  
10 et une tige commune à ce double piston 13 ou 14 respectivement. Ces tiges communes ont une forme arquée en arc de cercle. Les secteurs de tore creux d'une paire de chambres, les secteurs de tore pleins du double piston correspondant et

  
la tige arquée qui relie les deux pistons sont agencés coaxialement afin de permettre un coulissement simultané parfait des pistons dans les chambres. 

  
Les deux paires de chambres du moteur illustré sont agencées

  
 <EMI ID=7.1> 

  
sal par rapport à l'axe de pivotement 15 d'un arbre 16 qui est  Situé coaxialement par rapport aux secteurs de tores pleins et 

  
 <EMI ID=8.1>  

  
Cet agencement des chambres et des pistons permet donc un mouvement circulaire alternatif du double piston et

  
de la tige autour de l'axe de pivotement 15. Pour transmettre le mouvement d'un double piston à l&#65533;arbre, il est prévu, suivant l'invention, un moyen de transmission agencé par rapport aux pistons de manière que la tige commune 13 ou 14 ait, au cours de la totalité de sa course, une action perpendiculaire à un. axe formé entre l'axe de pivotement 15 de l'arbre 16 et la liaison entre le moyen de transmission et la tige de piston

  
13 ou 14.

  
Le moyen de transmission est, dans le cas illustré, un bras 17 ou 18, qui est relié, par l'une de ses extrémités,

  
 <EMI ID=9.1> 

  
double piston et, par l'autre extrémité, à l'arbre 16 de manière à pouvoir pivoter autour de l'axe de pivotement 15 de ce dernier. Sur la figure, le bras de transmission 17 ou 18 est relié à la tige commune 13 ou 14 à une distance angulaire égale de chacun des pistons,cette distance angulaire étant suffisante pour que, au point mort bas d'un des pistons, tel qu'illustré par le piston 9 sur la figure, le bras de transmission respectif
18 ne soit pas en contact avec la chemise 5' enveloppant l'autre piston 10 du double piston concerné. Sur la figure, l'axe longitudinal du bras de transmission forme l'axe précité sur lequel la tige des pistons a une action perpendiculaire au cours de la totalité de la course de ces derniers.

   Suivant la forme de réalisation illustrée, la tige commune 13 ou 14 de chaque double piston et son bras de transmission respectif 17 ou_ 18 sont réalisés d'une seule pièce.

  
Le moteur à pistons illustré comprend en outre une roue dentée 19 capable de pivoter librement sur un axe 20 parallèle aux plans dans lesquels sont agencées les deux paires

  
de chambres et situé entre les tiges 13 et 14 des deux doubles pistons. Ces tiges 13 et 14 présentent chacune sur leurs faces opposées une denture, telle que la denture 21 de la tige 13,

  
qui est capable de coopérer avec la denture de la roue 19. Il

  
en résulte que, dans le cas où une détente se produit par exemple dans la chambre 1, le piston 7 coulisse dans la chemise 5 dans la direction indiquée sur la figure par la flèche F. Il entraîne dans le même sens de pivotement le piston 8 de la chambre 2, vers le point haut de celle-ci. Au cours de ce mouvement de pivotement, la denture 21 de la tige 13 s'engrène avec la denture de la roue 19 qui tourne dans la direction indiquée. par la flèche G. La roue 19 qui est en prise avec la denture, non visible sur la figure, de la tige 14 entraîne celle-ci et

  
 <EMI ID=10.1> 

  
c'est-à-dire un sens de rotation opposé à celui des pistons

  
7 et 8.

  
Dans la forme de réalisation illustrée, chaque bras de liaison 17 ou 18 est relié à un arbre 16 par l'intermédiaire de dispositifs d'encliquetage. Chaque dispositif d'encliquetage est formé d'une roue à rochet 22 ou 23, montée de manière fixe sur l'arbre 16, et d'un cliquet 24 ou 25 monté sur le bras de transmission 17 ou 13. Les dents de chacune des roues à rochet

  
 <EMI ID=11.1> 

  
cliquets 24 et 25 ne puissent entraîner l'arbre que suivant le sens de rotation indiqué par la flèche I. 

  
On peut envisager 1'utilisation du moteur à pistons tel que décrit à titre de.moteur à combustion interne à 4 temps.

Le mode de fonctionnement est alors le suivant :

  
Au premier temps on peut envisager que l'explosion

  
de gaz comprimés se produit dans la chambre 4,par l'allumage de la bougie correspondante, les moyens d'ouverture et de fermeture des conduits d'admission et d'échappement étant fermés. Le piston

  
 <EMI ID=12.1> 

  
il entraîne le piston 9 en position haute, en permettant dans la chambre 3, où le conduit d'échappement est ouvert, un échappement des gaz brûlés qui s'y trouvent.

  
Il entraîne de même, par l'intermédiaire de la roue dentée 19, le piston ? vers sa position basse et le piston 8 sur la figure vers sa position haute. Comme l'orifice 11 est ouvert et l'orifice 12 fermé, il y a aspiration de gaz frais dans la chambre 1 et/comme les conduits d'admission et d'échappement de la chambre 2 sont fermés, il y a compression d&#65533; gaz qui se trouvent dans la chambre 2.

  
Simultanément, la tige 14 entraîne le bras 18 dans le sens de rotation de la flèche H et par conséquent, le cliquet 25 prend dans la roue à rochet 23 et entraîne l'arbre dans le sens de rotation indiqué par la flèche I.

  
 <EMI ID=13.1> 

  
bre 2, l'échappement dans la chambre 4, l'aspiration dans la chambre 3 et la compression dans la chambre 1. Le bras 13 est alors entraîné par l'action motrice du piston 8 dans le sens opposé à la flèche F. Dans ce sens, le cliquet 24 fixé sur le bras 17 ^rend dans la roue à rochet 22

  
de l'arbre 16 et l'entraîne dans le même sens de rotation que dans le premier temps. Pendant ce temps il n'y a pas encliquetage entre le cliquet 25 du bras 18 et la roue à rochet 23.

  
Au temps suivant, l'explosion, l'échappement, l'aspiration et la compression se produisent respectivement dans les chambres 1, 2, 4 et 3. Le bras 17 est alors entraîné par l'action

  
 <EMI ID=14.1> 

  
il n'y a pas encliquetage entre le bras 17 et l'arbre 16. Par

  
 <EMI ID=15.1> 

  
entraîné dans le sens de rotation opposé par la roue dentée 19, un encliquetage se produit entre l'arbre 16 et le bras 18 an fournissant à l'arbre toujours le même sens de rotation suivant la flèche I.

  
 <EMI ID=16.1> 

  
piration et la compression se produisent respectivement dans les chambres 3, 1, 2 et 4.

  
Il n'y a pas non plus encliquetage entre le bras 18, entraîné par l'action motrice du piston 9 et l'arbre 16. Mais l'arbre est entraîné par le bras 17,qui est entraîné par la roue dentée 19 et la tige 13 dans le sens de rotation inverse à la flèche F.

  
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée à la forme de réalisation décrite cidessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre de la présente demande de brevet.

  
On peut ainsi prévoir que les bras soient reliés à l'arbre de manière fixe et que les doubles pistons soient reliés entre eux de manière fixe. Cel&#65533; permettrait d'obtenir, lors de la détente dans une chambre,un mouvement simultané et dans le même sens de rotation des deux doubles pistons. Ce moteur serait prévu pour fournir un mouvement circulaire alternatif qui est requis pour certaines machines) telles que des agitateurs, des tambours, etc.

  
On peut aussi prévoir d'autres dispositifs permettant

  
 <EMI ID=17.1> 

  
pistons en mouvement circulaire continu de l'arbre. Par exemple au lieu des roues à rochet et des cliquets, on pourrait prévoir des dispositifs d'encliquetage du type à coincement.

  
En utilisant un seul double piston et une paire de chemises et en agençant les chambres et les moyens d'admission et d'échappement de manière appropriée, on peut aussi prévoir la réalisation d'un moteur à combustion à deux temps.

  
On peut, de même ,envisager que,dans une paire de chambres,les secteurs de tore creux ne soient pas identiques et que les deux pistons aient une forme différente, de manière correspondante. De même les tiges des deux pistons d'une paire de chambres peuvent simplement être reliées l'une à l'autre de manière fixe, sans être façonnées d'une seule pièce. On peut aussi envisager que le moyen de transmission entre la tige commune d'un double piston et l'arbre soient formés de plusieurs bras de liaiso:

  
Enfin, étant donné que cet agencement de pistons suivant l'invention permet d'exercer une pression sur un fluide quelconque on peut prévoir l'utilisation d'un tel agencement de pistons, notamment dans un corps de pompe où les pistons seraient alors à leur tour entraînés par un arbre moteur pour exercer uniquement

  
un temps d'aspiration et un temps d'échappement successivement. 

REVENDICATIONS.

  
1.- Moteur à pistons, comprenant des chambres dans chacune desquelles peut coulisser un piston, un arbre, des moyens de transmission du mouvement des pistons à l'arbre, et des moyens d'ouverture et de fermeture de conduits d'admission et d'échappement raccordés aux chambres susdites, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une paire de chambres dont les pistons présentent des tiges mutuellement reliées de manière fixe, chaque paire de chambres, les pistons correspondants, leurs tiges et le moyen de transmission étant mutuellement agencés de manière que les tiges des pistons, au cours de la totalité de leur course, agissent perpendiculairement à un axe formé entre l'axe de pivotement de l'arbre et la liaison entre le moyen de transmission et les tiges des pistons.

Claims

2.- Moteur à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des chambres d'une paire de chambres est formée d'une culasse et d'une chemise formant ensemble un secteur de tore creux, les pistons de ces chambres ayant chacun la forme d'un secteur de tore plein, agencé de manière à pouvoir coulisser de façon étanche dans sa chambre respective, les tiges des pistons étant arquées en arc de cercle et en ce que les secteurs de tore creux susdits, les secteurs de tore plein susdits, les tiges arquées susdites et l'arbre sont agencés de manière coaxiale.

3.- Moteur à pistons suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les secteurs de tore creux formant les cham-bres d'une paire de chambres sont des secteurs d'un même tore creux et les secteurs de tore plein formant les pistons correspondants des secteurs d'un même tore plein, les tiges arquées des pistons étant mutuellement reliées de manière fixe suivant un même arc de cercle et formant par conséquent une tige commune d'un double piston.

4. Moteur à pistons suivant l'une quelconque des re-vendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend deux paires de chambres agencées parallèlement l'une à l'autre et coaxialement sur l'axe de pivotement de l'arbre.

5.- Moteur à pistons suivant l'une quelconque des <EMI ID=18.1>

mission susdit est un bras relié, par l'une de ses extrémités, de manière fixe aux tiges des pistons d'une paire de chambres, ou respectivement à la tige commune du double piston d'une paire de chambres, et par l'autre de ses extrémités, à l'arbre de manière à pouvoir pivoter autour de l'axe de pivotement de ce dernier, l'axe longitudinal du bras de transmission formant 3,'axe susdit sur lequel les tiges de piston ou respectivement la tige commune du double piston agissent perpendiculairement au cours de la totalité de leur course.

6.- Moteur à pistons suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le bras de transmission est relié aux tiges des pistons d'une paire de chambres, ou à la tige commune du double piston d'une paire de chambres,à une distance angulaire égale à chacun des pistons, cette distance angulaire étant suf- <EMI ID=19.1>

fisante pour que, au point mort bas d'un des pistons toriques, le bras de transmission ne soit pas en contact avec la chemise enveloppant l'autre piston torique.

7.- Moteur à pistons, suivant l'une ou l'autre des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la tige commune d'un double piston et le moyen de transmission sont réalisés d'une seule pièce.

8.- Moteur à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le moyen de transmission et les tiges des pistons d'une paire de chambres sont montés de manière à être solidaires du moyen de transmission

et des tiges des pistons d'au moins une autre paire de chambres.

9.- Moteur à pistons suivant l'une quelconque des

<EMI ID=20.1>

moyens d'entratnement capables de transmettre le mouvement de pivotement des tiges des pistons d'une paire de chambres,ou

de la tige commune d'un double piston d'urie paire de chambres, aux tiges des pistons d'une autre paire de chambres, ou à la tige commune du double piston d'une autre paire de chambres, de manière que ces derniers pistons *ou double piston cités présentent un mouvement de pivotèment autour de l'axe de l'arbre dans le sens de rotation opposé à celui des premiers pistons ou double piston cités, et inversement.

10.- Moteur à pistons suivant la revendication 9, caractérisé en ce que ces moyens d'entraînement comprennent une roue dentée capable de pivoter librement sur un axe parallèle aux plans de deux paires de chambres et agencé entre les tiges des deux doubles pistons, ces tiges présentant sur leurs faces opposées une denture capable de coopérer avec la denture de la roue précitée.

11.- Moteur à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de transmission de chaque paire de chambres sont reliés de manière fixe

à l'arbre de pivotement.

12.- Moteur à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le moyen de transmission des tiges des pistons de chaque paire de chambres,ou

de la tige commune de chaque double piston,est relié à l'arbre

de pivotement par des moyens de liaison qui ne rendent solidai- ' res l'arbre et le moyen de transmission que suivant un sens de rotation du moyen de transmission, ce dernier pivotant librement autour do l'arbre dans l'autre sens de rotation.

13.- Moteur à pistons suivant la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens de liaison susdits sont des dispositifs d'encliquetage.

14.- Moteur à pistons suivant la revendication 13, caractérisé en ce que chaque dispositif d'encliquetage d'une

paire de chambres est constitué d'une roue à rochet montée de manière fixe sur l'arbre et d'au moins un cliquet monté sur le moyen de transmission, les dents de chacune des roues à rochet montées sur l'arbre étant biseautées dans le même sens de fa-

i çon que les cliquets ne puissent entraîner l'arbre que suivant

un seul sens de rotation.

15.- Moteur à piston*.suivant la revendication 13, caractérisé en ce que les dispositifs d'encliquetage sont du

type à coincement. 16.- Moteur à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend dans chaque chambre un moyen d'allumage, les moyens d'admission et d'échappement étant des soupapes 1 et en ce que l'ouverture et la fermeture de ces soupapes ainsi que l'allumage de la bougie sont commandés de manière à obtenir successivement dans chaque chambre une aspiration de gaz frais, une compression des gaz aspirés, une explosion des gaz comprimés et un échappement des gaz détendus.

<EMI ID=21.1>

tel qu'illustré sur le dessin annexé.