FR2466626A1 - Variable compression ratio piston - has outer part telescopically mounted on upper end of inner part - Google Patents

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FR2466626A1 FR7924277A FR7924277A FR2466626A1 FR 2466626 A1 FR2466626 A1 FR 2466626A1 FR 7924277 A FR7924277 A FR 7924277A FR 7924277 A FR7924277 A FR 7924277A FR 2466626 A1 FR2466626 A1 FR 2466626A1
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/04Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/044Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of an adjustable piston length

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Abstract

An upper hydraulic chamber is formed between the ends of the inner and outer members. A lower chamber is fluidly connected to the upper chamber and disposed adjacent the piston ring area of the piston assembly. Both a lubricant supply passage and a discharge passage are formed through the piston inner member and are fluidly connected with the upper chamber. Both the supply inlet valve and the discharge valve are contained within a single housing and, together with the housing, form a valve assembly. The valve assembly in turn is slidable within a bore in the upper end of the inner member and locked into position by a snap ring.

Description

La présente invention est relative à un système de piston à taux de compression variable It7CR) tel que décrit par exemple dans les brevetsv US n 3.156.162 , 3.161.112, 3.185.137, 3.185.137, 3.185.138, 3.3a3.831, 3.311.09:6, 3.402.662, 4.418.982, 3.450.111, 3.417.738, 3.417.739,3.450.112, 3.527.265, 3.405.698, 3.405.697,3.405.6-97, 3.405.113, 3.407.791, 3.667.433, 3.704.695, 4.016.841 et 4.031.868,appartenant tous à la Société Déposante et plus particulièrement une construction améliorée de ces systèmes de pistons. The present invention relates to a piston system with variable compression ratio It7CR) as described for example in US Patents No. 3,156,162, 3,161,112, 3,185,137, 3,185,137, 3,185,138, 3.3a3. 831, 3.311.09: 6, 3.402.662, 4.418.982, 3.450.111, 3.417.738, 3.417.739,3.450.112, 3.527.265, 3.405.698, 3.405.697,3.405.6-97, 3,405,113, 3,407,791, 3,667,433, 3,704,695, 4,016,841 and 4,031,868, all belonging to the Depositing Company and more particularly an improved construction of these piston systems.

Dans les constructions décrites dans les brevets précités, un élément interne du type piston est réuni de manière usuelle-par une bielle de connection tandis qu'un élément externe est porté à et mobile axialement vis-à-vis de l'élément interne. In the constructions described in the aforementioned patents, an internal element of the piston type is joined in the usual way by a connecting rod while an external element is carried to and movable axially with respect to the internal element.

Le déplacement relatif de ces éléments modifie le taux de compression du cylindre dans lequel se déplace le piston. Des espaces libres sont contitués entre les extrémités supérieures et inférieures des éléments internes et externes respectivement, et ces espaces constituent des chambres supérieures et inférieures dont le volume varie en sens inverse par rapport au dépla cement relatif des éléments du piston. Un fluide essentiellement incompressible tel de l'huile de lubrification du moteur est envoyé dans ces chambres d'une manière qui règle d'une manière automatique le déplacement des éléments de manière à modifier de manière graduelle le taux de compression jusqu'à ce qu'une pression de combustion prédéterminée ait été atteinte.Le système hydraulique modifie ainsi le déplacement des éléments d'une manière qui tend à maintenir une pression maximum uniforme dans la chambre de combustion.Il est classique que le système hydraulique dans ces systèmes de piston VCR connus comprenne à la fois un passage d'alimentation et un passage d'évacuation à travers 1 'élément interne du piston, ces deuxpassages étant réunis à la chambre supérieure.Une soupape unidirectionnelle dans le passage d'alimentation ne permet au fluide que de sortir du passage d'alimentation pour entrer dans la chambre supérieure tandis qu'inversement, une soupape normalement fermée dans le passage d'évacuation s'ouvre sous la pression prédéterminée précitée dans la chambre supérieure et permet au fluide desortir par le passage d'évacuation jusque dans le carter du moteur. The relative displacement of these elements modifies the compression ratio of the cylinder in which the piston moves. Free spaces are formed between the upper and lower ends of the internal and external elements respectively, and these spaces constitute upper and lower chambers whose volume varies in opposite directions with respect to the relative displacement of the elements of the piston. An essentially incompressible fluid such as engine lubricating oil is sent to these chambers in a manner which automatically adjusts the movement of the elements so as to gradually change the compression ratio until a predetermined combustion pressure has been reached. The hydraulic system thus modifies the displacement of the elements in a way which tends to maintain a uniform maximum pressure in the combustion chamber. It is conventional that the hydraulic system in these known VCR piston systems includes both a supply passage and an evacuation passage through the internal element of the piston, these two passages being joined to the upper chamber. A one-way valve in the supply passage allows the fluid only to exit the supply passage to enter the upper chamber while, conversely, a normally closed valve in the discharge passage opens under the pre ssion predetermined above in the upper chamber and allows the fluid to exit through the discharge passage into the engine housing.

Dans ces systèmes de pistons VCR connus, il a été usuel de monter et d'emprisonner aussi bien la soupape d'entrée d'aliMentatìon et la soupape d 'évacuation normalement fermée entre une plaqua et 1 Textrémité supérieure de ltélément interne du piston. La plaque est à son tour fixée à l'élément interne par des boulons ou des moyens de fixation analogues. In these known VCR piston systems, it has been customary to mount and trap both the feed inlet valve and the normally closed discharge valve between a plate and the upper end of the internal element of the piston. The plate is in turn fixed to the internal element by bolts or similar fixing means.

Ces systèmes présentent ainsi 1 'inconvénient qu'il est pratiquement nécessaire de démonter complètement le système de piston VCR pour accéder soit à la soupape d'entrée, soit à la soupape d'évacuation. Un tel accès est nécessaire par exemple pour vérifier, entretenir et/ou réparer ces soupapes. These systems thus have the drawback that it is practically necessary to completely disassemble the VCR piston system in order to access either the inlet valve or the discharge valve. Such access is necessary for example to check, maintain and / or repair these valves.

Un autre inconvénient de ces systèmes antérieurs est-que la soupape d'évacuation, fréquemment une rondelle Belleville, est mise sous tension ou précontrainte contre la plaque de montage fixée à l'extrémité supérieure de'l'élément interne du piston.Another disadvantage of these prior systems is that the discharge valve, frequently a Belleville washer, is tensioned or prestressed against the mounting plate fixed to the upper end of the internal element of the piston.

Comme la plaque de montage est directement fixée sur l'extré- mité supérieure de l'élément interne du piston, un règlage individuel de la tension sur la soupape d'évacuation est impossible. Au contraire, pour modifier la tension sur la soupape de décharge il a jusqu'à présent été nécessaire de modifier le calage de la soupape d'évacuation.As the mounting plate is directly fixed to the upper end of the internal element of the piston, individual adjustment of the tension on the discharge valve is impossible. On the contrary, to modify the voltage on the relief valve it has hitherto been necessary to modify the timing of the discharge valve.

L'invention surmonte ces inconvénients des systèmes antérieurs de pistons VCR grâce à un système de piston dans lequel les soupapes aussi bien d'alimentation que d'évacuation sont d'un aceès relativement aisé et dans lequel la tension sur la soupape d'évacuation peut être réglée de manière 'aisée et de façon très fine. The invention overcomes these drawbacks of previous VCR piston systems by means of a piston system in which the supply and discharge valves are relatively easy to access and in which the tension on the discharge valve can be adjusted 'easily and very finely.

En bref, le système de pistons VCR selon l'invention comprend un élément de piston interne et un éléments de piston externe montés télescopiquement sur l'extrémité supérieure de l'élément de piston interne. Comme dans les système connus, une chambre hydraulique supérieure est formée entre 1 'ex- trémité supérieure de l'élément interne et l'extrémité interne de l'élément externe tandis qu'une chambre inférieure est réunie à la chambre supérieure au voisinage de la région du segment du système de piston. Un passage d'alimentation et un passage d'évacuation de lubrifiants sont formés à travers l'élément interne du piston et réunis à la chambre supérieure.  Briefly, the VCR piston system according to the invention comprises an internal piston element and an external piston elements telescopically mounted on the upper end of the internal piston element. As in the known systems, an upper hydraulic chamber is formed between the upper end of the internal element and the internal end of the external element while a lower chamber is joined to the upper chamber in the vicinity of the region of the piston system segment. A supply passage and a lubricant discharge passage are formed through the internal member of the piston and joined to the upper chamber.

Contrairement aux systèmes de pistons VCR déjà connus, cependant,la soupape d'alimentation et la soupape d'évacuation sont toutes deux constituées dans un logement unique, et, avec ce logement,constituentun système de soupape,Ce système de soupape est à son tour monté couliss'ant dans un alésage pra-tiqué dans l'extrémité supérieure de l'élément interne du piston et verrouillé en position par une rondelle ou autre moyen approprié. Cette construction permet ainsi d'éliminer la plaque de montage antérieurement utilisée pour emprisonner les soupapes d'alimentation et d'évacuation dans l'élément interne du piston. Unlike the already known VCR piston systems, however, both the supply valve and the discharge valve are formed in a single housing, and, with this housing, constitute a valve system. This valve system is in turn slidably mounted in a practical bore in the upper end of the internal element of the piston and locked in position by a washer or other suitable means. This construction thus eliminates the mounting plate previously used to trap the supply and discharge valves in the internal element of the piston.

Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le logement du système de soupape comprend une première partie et une seconde partie. La première partie est cylindrique et tubu laie, fermée à une extrémité en définissant une chambre cylindrique dans laquelle sont disposées à la fois la soupape d'alimentation et la soupape d'évacuation de sorte que la soupape d'évacuation bute contre l'extrémité fermée de cettepremière partie. La seconde partie joue le rôle d'un bouchon qui est fixé dans 1 'autre extrémité de lapremière partie, en emprisonnant les soupapes d'alimentation et d'évacuation entre les deux parties. Au surplus, la tension sur la soupape d'évacuation peut être modifiée de manière aisée et précise par règlage de la position axiale et/ou angulaire de la seconde partie par rapport à la première. In the preferred embodiment of the invention, the housing of the valve system comprises a first part and a second part. The first part is cylindrical and tubular, closed at one end by defining a cylindrical chamber in which are arranged both the supply valve and the discharge valve so that the discharge valve abuts against the closed end of this first part. The second part acts as a plug which is fixed in the other end of the first part, trapping the supply and discharge valves between the two parts. In addition, the tension on the discharge valve can be easily and precisely changed by adjusting the axial and / or angular position of the second part relative to the first.

On comprendra mieux l'invention en se référant à la description ci-après correspondant au dessin annexé sur lequel: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un système de pis
ton VCR comportant un mode de réalisation préféré de la pré
sente invention, le système de soupape étant dans une position
de réglage ; - la figure 2 est une coupe IongJtuddnaledu système de soupape
selon l'invention, agrandie pour plus de clarté; - la figure 3 est une coupe longitudinale semblable à celle de
la figure 2, mais représentant une variante du système de
soupape pour un système de piston VCR selon l'invention.
The invention will be better understood by referring to the description below corresponding to the appended drawing in which: - Figure 1 is a longitudinal section of an udder system
your VCR with a preferred embodiment of the pre
invention, the valve system being in a position
adjustment ; - Figure 2 is a IongJtuddnaledu section of the valve system
according to the invention, enlarged for clarity; - Figure 3 is a longitudinal section similar to that of
Figure 2, but showing a variant of the
valve for a VCR piston system according to the invention.

En se référant à la figure 1, on a représenté un système de piston à taux de compression variable (VCR), 10 selon la présente Snvetfton,comprenant un élément interne 12, dont la portion supérieure 14 est de diamètre réduit. Un élément externe
16 est monté sur la surface externe de la portion réduite 14.
Referring to Figure 1, there is shown a piston system with variable compression ratio (VCR), 10 according to the present Snvetfton, comprising an internal element 12, the upper portion 14 is of reduced diameter. An external element
16 is mounted on the external surface of the reduced portion 14.

L'élément externe 16 présente une couronne 18 qui
sert de tête de piston et compatible ave-c le système de combustion choisi'. La couronne 18 constitue une paroi mobile dela limite inférieure de la chambre de combustion du moteur(non
représentée) et est montée axialement coulissante ou télescopi
que sur la surface externe de la portion réduite 14 de 1 'élément
12. Un anneau de retenue annulaire 22 est monté sur le haut de
l'élément interne 12-par des moyens appropriés renon représentés)
autour de la périphérie de la portion réduite 14 de l'élément
12.Un anneau 24 comportant un filet externe -26 est disposé
autour de la portion à diamètre réduit 14 de l'élément interne
12 et coopère par ce filet avec des filets internes 28 formés
sur la surface interne de la portion inférieure de l'élément
externe du piston, étant bien entendu que d'autres moyens de
fixation entre l'anneau 24 et l'élément externe 16 peuvent éga
lement être employés. Des moyens de verrouillage de limitation
du déplacement tels qu'une goupille de verrouillage 30 empê
chent la rotation de 1 'anneau 24 par rapport à 1' élément exter
ne 16 et par suite le déplacement axial de l'anneau 24 par
rapport à l'élément externe 16.Des joints appropriés 32 et 34
sont prévus entre l'élément--interne 12 etl'élément externe 16
du système 10 de manière à assurer l'étanchéité au fluide entre
les éléments de pistons dans la région de leur cnntact à frot
tement. Une chambre supérieure 36 est constituée entre l'ex-
trémité supérieure 37 del'élément interne du piston et la
surface interne de l'élément externe du piston 16, tandis
qu'une chambre annulaire inférieure 38 est constituée entre
l'élément annulaire 22, l'élément externe du piston 16 et l'ex
trémité supérieure de 1 'anneau 24 au voisinage de la région du
segment 35 du système de piston 10.Les joints 32 et 34
empêchent les fuites d'huile de la chambre inférieure 28, à
l'exception d'un passage 40 pratiqué à travers l'élément annu
laire 22 et qui réunit la chambre supérieure 36 à la chambre
inférieure 38. Le passage 40 permet le passage du fluide entre
la chambre supérieure 36 et la chambre inférieure 38. L'élément
interne du piston 12 est réuni à une bielle de connection 42 par une goupille 44 de manière classique pour réunir un piston
à une bielle. Un passage 58 dans la bielle 42 communique avec le système de lubrification du moteur par des moyens non représentés.
The external element 16 has a crown 18 which
serves as a piston head and compatible with the chosen combustion system '. The crown 18 constitutes a movable wall dela lower limit of the combustion chamber of the engine (not
shown) and is mounted axially sliding or telescoping
that on the external surface of the reduced portion 14 of the element
12. An annular retaining ring 22 is mounted on the top of
the internal element 12-by suitable renon means shown)
around the periphery of the reduced portion 14 of the element
12.A ring 24 having an external thread -26 is disposed
around the reduced diameter portion 14 of the internal element
12 and cooperates by this net with internal threads 28 formed
on the inner surface of the lower portion of the element
external of the piston, it being understood that other means of
fixing between the ring 24 and the external element 16 can also
be employed. Limiting locking means
displacement such as a locking pin 30 prevents
cost the rotation of the ring 24 relative to the external element
ne 16 and consequently the axial displacement of the ring 24 by
relative to the external element 16. Appropriate seals 32 and 34
are provided between the element - internal 12 and external element 16
of the system 10 so as to seal the fluid between
the piston elements in the region of their frictional contact
seriously. An upper chamber 36 is formed between the former
upper end 37 of the internal element of the piston and the
internal surface of the external element of the piston 16, while
that a lower annular chamber 38 is formed between
the annular element 22, the external element of the piston 16 and the ex
upper end of the ring 24 in the vicinity of the region of the
segment 35 of the piston system 10. Joints 32 and 34
prevent oil leakage from the lower chamber 28, at
except for a passage 40 made through the annu element
area 22 and which joins the upper room 36 to the room
lower 38. The passage 40 allows the passage of the fluid between
the upper chamber 36 and the lower chamber 38. The element
internal of the piston 12 is joined to a connecting rod 42 by a pin 44 in a conventional manner to assemble a piston
to a connecting rod. A passage 58 in the connecting rod 42 communicates with the engine lubrication system by means not shown.

Un système de soupape unique 60 que I 'on voit mieux sur les figures 2 et 3, est prévu pour assurer la régulation du débit du fluide vers et hoirs la chambre s-upérieure 36 du système 10.Ce système de soupape 60 comprend un logement 62 se composant d'une première partie 64 et d'une seconde partie 66. A single valve system 60 which is best seen in FIGS. 2 and 3, is provided to regulate the flow of fluid to and from the upper chamber 36 of the system 10. This valve system 60 comprises a housing 62 consisting of a first part 64 and a second part 66.

La première partie 64 est de forme générale tubulaire et cylindrique et comporte une paroi radiale 68 à son extrémité supérieure, avec une ouverture centrale 76. La première partie 64 définit une chambre intérieure cylindrique 70.The first part 64 is generally tubular and cylindrical in shape and has a radial wall 68 at its upper end, with a central opening 76. The first part 64 defines an internal cylindrical chamber 70.

Un corps tubulaire pour soupape unidirectionnelle 72, dans laquelle est placée une bille de soupape de contre unidirectionnelle 92, est pratiquée dans la chambre cylindrique 70 de manière telle que son extrémité supérieure corresponde à l'ouverture centrale 76 etprésente un passage de fluide 78 qui la traverse. Le jeu entreltouverture 76 et le corps 72 constitue un filtre comme il est bien connu dans cette technique. Un rebord externe radial 80 à l'autre extrémité du corps 72 constitue un support pour une soupape 82 du type à rondelle troncônique ou rondelle Belleville, montée sur le corps 72 comme on le voit sur la figure 2. L'autre extrémité de la rondelle 82 repose contre le rebord 68 de la première partie 64 du logement. A tubular body for one-way valve 72, in which is placed a ball of one-way counter valve 92, is formed in the cylindrical chamber 70 in such a way that its upper end corresponds to the central opening 76 and has a fluid passage 78 which crosses. The clearance between the opening 76 and the body 72 constitutes a filter as is well known in this technique. An external radial rim 80 at the other end of the body 72 constitutes a support for a valve 82 of the frustoconical washer or Belleville washer type, mounted on the body 72 as seen in FIG. 2. The other end of the washer 82 rests against the rim 68 of the first part 64 of the housing.

La seconde partie du logement du système à soupape 66 a la forme d'un disque et comporte un filetage externe 84 sur sa périphérie externe, coopérant avec un filetage interne 86 formé à l'extrémité inférieure de la première partie 64. The second part of the housing of the valve system 66 has the shape of a disc and has an external thread 84 on its external periphery, cooperating with an internal thread 86 formed at the lower end of the first part 64.

En vissant la seconde partie 66 sur la première partie 64, le corps tubulaire 72 et la rondelle élastique 82 sont emprisonnés entre les parties 64et 65 dans la chambre 70 . Un passage axial de fluide 88 à travers la seconde partie 66 détermine une communication de fluide provenant du passage 58 vers l'intérieur 73 du corps 72. L'extrémité supérieure du passage 88 est de forme cônique et constitue un siège 90 pour une bille 92 logée dans l'intérieur 73 du corps 72. By screwing the second part 66 onto the first part 64, the tubular body 72 and the elastic washer 82 are trapped between the parts 64 and 65 in the chamber 70. An axial passage of fluid 88 through the second part 66 determines a communication of fluid coming from the passage 58 towards the interior 73 of the body 72. The upper end of the passage 88 is of conical shape and constitutes a seat 90 for a ball 92 housed inside 73 of body 72.

La position axiale de la seconde partie 66 par rapport à la seconde partie 64, c'est-à-dire la quantité dont la seconde partie 66 est vissée ou placée par rotation sur la première partie 64, détermine la précharge ou tension sur la rondelle élastique 82. Par exemple, on vi's'se la seconde partie 66 sur la se-conde partie 64 à un degré beaucoup plus grand sur la figure lque sur la figure 2 de sorte que la précharge sur la rondelle élastique 82 est beaucoup plus grande sur la figure 1 que la sur la figure 2 et exagérée pour plus de clarté. Le degré de tension sur la rondelle 82 détermine à son tour la pression sous laquelle la rondelle 82 s'ouvre subitement, comme il sera apparent ci-après. The axial position of the second part 66 relative to the second part 64, that is to say the quantity of which the second part 66 is screwed or placed by rotation on the first part 64, determines the preload or tension on the washer elastic 82. For example, the second part 66 is seen on the second part 64 to a much greater degree in FIG. 2 than in FIG. 2 so that the preload on the elastic washer 82 is much greater on Figure 1 as in Figure 2 and exaggerated for clarity. The degree of tension on the washer 82 in turn determines the pressure under which the washer 82 suddenly opens, as will be apparent below.

Tout moyen approprié peut être employé pour empêcher la rotation de la seconde partie 66 par rapport à la première partie 64 une fois que les deux parties sont fixées ensemble à la position relative désirée . Par exemple, dans le mode de réalisation préférée de l'invention, une vis de règlage 94 du type Allen est vissée dans un alésage fileté 96 pratiqué dans le fond de la seconde partie 66 au-voisinage immédiat du filetage 84. L'alèsage 96 est cependant plus petit que la vis 94 de sorte qu 'à mesure que 1 'on visse la vis 94 dans 1 'a- alésage 96, elle écarte les filets 97 et 97' de la seconde partie 66 ce qui empêche de façon simple mais efficace toute nouvelle rotation des éléments 64 et 66 l'un par rapport à l'autre. Any suitable means can be used to prevent rotation of the second part 66 relative to the first part 64 once the two parts are fixed together at the desired relative position. For example, in the preferred embodiment of the invention, an adjusting screw 94 of the Allen type is screwed into a threaded bore 96 made in the bottom of the second part 66 in the immediate vicinity of the thread 84. The bore 96 is however smaller than the screw 94 so that as one screws the screw 94 into the bore 96, it spreads the threads 97 and 97 'of the second part 66 which prevents in a simple way but effective any new rotation of the elements 64 and 66 relative to each other.

D'autres moyens, tels qu'une goupille radiale 98 (figure 3) traversant les parties 64 et 66 peuvent être également utilisés pour empêcher la rotation des éléments 64 et 66 l'un par rapport à l'autre.Other means, such as a radial pin 98 (Figure 3) passing through the parts 64 and 66 can also be used to prevent the rotation of the elements 64 and 66 relative to each other.

Si l' on se réfère à la figure 1, les éléments 64 et 66 étant placés et verrouillés de manière appropriée vis-à- vis de toute rotation l'un par rapport à 1 'autre, le système complet de soupape 60 est alors mis en position dans un alésage cylindrique 100 pratiqué axialement dans l'extrémité supérieure de l'élément interne du piston 12 et pratiquement immédiatement au-dessus de la bielle 42. Une rondelle élastique 102 est logée dans une rainure annulaire 104 pratiquée à l'extrémité supérieure de l'alésage 100 et travers-e le système de soupape 60 de manière a verrouiller de façon détachable le système de soupape dans l'alésage 100. A I'extrémté opposée du système 60, une gliss-ière 106présentant un orifice central 108 est repoussée contre 1 'extrémité supérieure de la bielle 42 par un res sort lla dia.PosQé entre la gii-ssÀère 10 et le fond de la seconde partie de logement 66:. Le système de soupape est retenu axiale ment par la rondelle élastique 1a2.  Referring to Figure 1, the elements 64 and 66 being appropriately placed and locked against any rotation relative to one another, the complete valve system 60 is then put in position in a cylindrical bore 100 made axially in the upper end of the internal element of the piston 12 and practically immediately above the connecting rod 42. An elastic washer 102 is housed in an annular groove 104 formed in the upper end of the bore 100 and through the valve system 60 so as to detachably lock the valve system in the bore 100. At the opposite end of the system 60, a slide 106 having a central orifice 108 is pushed against the upper end of the connecting rod 42 by a res leaves the dia.PosQé between the gii-ssÀère 10 and the bottom of the second housing part 66 :. The valve system is retained axially by the elastic washer 1a2.

La sowpape-unifidifirectivonnealle 92 du système de soupape 60 établit la communi'cati'on du fluide entre le passage d'alimentation 58, par le passage 88 et vers la chambre supérieure 36, par l'intermédiaire du passage 78. Inversement, un passage d'évacuation est établi depuis la chambre supérieure 36 par l'orifice 76, à travers la portion de paroi radiale 68 et autour du corps tubulaire 72. Quand la soupape d'évacuation à rnndelle élastique 82 s'ouvre, c'est à dire est en position abaissée, le fluide peut s'écouler par les ouvertures 112 pratiquées à travers la première partie 64 du logement vers les passages d'évacuation 114 de l'élément 12 du piston. Les passages 114 sont ouverts à leur extrémité inférieure vers le carter du moteur. The sowpape-unifidifirectivonnealle 92 of the valve system 60 establishes the communication of the fluid between the feed passage 58, through the passage 88 and towards the upper chamber 36, via the passage 78. Conversely, a passage evacuation is established from the upper chamber 36 through the orifice 76, through the radial wall portion 68 and around the tubular body 72. When the elastic valve evacuation valve 82 opens, that is to say is in the lowered position, the fluid can flow through the openings 112 made through the first part 64 of the housing towards the evacuation passages 114 of the element 12 of the piston. The passages 114 are open at their lower end towards the motor housing.

Comme on vient ainsi de décrire l'invention, il apparait clairement que l'élément interne 12 étant relié à la bielle de connection 42 de la manière classique se déplace vers le haut et vers le bas dans le cylindrique d'un moteur usuel entre des limites fixées et à la manière d'un piston classique. As the invention has just been described, it appears clearly that the internal element 12 being connected to the connecting rod 42 in the conventional manner moves up and down in the cylinder of a conventional motor between fixed limits and in the manner of a conventional piston.

L'élément externe 16 est animé d'un mouvement alternatif avec le piston, entre des limites axiales définies, à leur limite extérieure, par le contact de la couronne 18 avec le sommet de l'élément interne 12 et à la limite supérieure par le contact du dessus de la rondelle 24 avec 1 bord inférieur de la portion radiale de l'élément annulaire 22.Ainsi, quand le piston est animé de son mouvement alternatif, l'élément externe 16 se déplace sous l'influence de l'inertie vers son point haut extreme , tandis que le volume d'huile est perdu depuis la chambre supérieure 36 vers le carter par la soupape d'évacuation 82, d'où il résulte un déplacement de l'élément externe 16 vers sa position basse extrême. Le lubrifiant envoyé auxchambres 36 et 38, cependant, règle ce mouvement d'une manière qui assure-un taux de compression accru pour le moteur tandis qu'en même temps,il maintient une pression prédéterminée maximum dans la chambre de combustion qui est établie par le réglage de la pression de l'ouverture de la soupape d'évacuation 82. The external element 16 is driven in an alternating movement with the piston, between defined axial limits, at their external limit, by the contact of the crown 18 with the top of the internal element 12 and at the upper limit by the contact of the top of the washer 24 with 1 lower edge of the radial portion of the annular element 22. Thus, when the piston is driven by its reciprocating movement, the external element 16 moves under the influence of inertia towards its extreme high point, while the oil volume is lost from the upper chamber 36 to the sump by the discharge valve 82, from which it results in a displacement of the external element 16 towards its extreme low position. The lubricant sent to rooms 36 and 38, however, regulates this movement in a manner which ensures an increased compression ratio for the engine while at the same time it maintains a maximum predetermined pressure in the combustion chamber which is established by adjusting the pressure of the opening of the discharge valve 82.

L'inertie et la pression d'huile agissent sur l'élément externe 16 à l'extrémité supérieure de la course d'échappement et dans la partie antérieure de la course vers le bas d'admission, ce qui provoque la séparation de- lrélément externe 16 de l'élément externe 12. A mesure que les éléments s'écartent et que la chambre supérieure 36 se dilate, la bille 92 agissant comme soupape d'entrée unidirectionnelle se déplace à une direction permettant à l'huile d'être envoyée dans la chambre supérieure 36 en dilatation depuis les passages 58 et 88. La bille 92 empêche l'huile de revenir par la soupape d'alimentation depuis la chambre supérieure 36 au cours de la course vers le bas du piston. The inertia and the oil pressure act on the external element 16 at the upper end of the exhaust stroke and in the front part of the downward intake stroke, which causes the element to separate. external 16 of external element 12. As the elements move apart and the upper chamber 36 expands, the ball 92 acting as a one-way inlet valve moves in a direction allowing the oil to be sent in the upper chamber 36 in expansion from the passages 58 and 88. The ball 92 prevents the oil from returning via the supply valve from the upper chamber 36 during the downward stroke of the piston.

De préférence,la chambre supérieure est reliée directement à la chambre inférieure 38 par le passage 40. Le passage 40 cependant est de préférence restreint et limite le débit entre les chambres 36 et 38 pour empêcher un cheminement excessif du piston à chaque coup,
Comme il est décrit plus complètement dans les brevets
US 4.016.801 et 4.031.868, la soupape d'évacuation à ressort cônique 82 utilisée dans laprésente invention assure un amortissement du lubrifiant provenant de la chambre 36 vers le carter du moteur quand elle atteint une pression-maximum prédéterminée dans la chambre supérieure 36. Comme il a été décrit précédemment, le réglage de la pression d'ouverture de la soupape d'évacuation 82 peut être préréglé avec précision par réglage de la rotation ou du trajet vers l'intérieur de la seconde partie 66 par rapport à la première partie 64.
Preferably, the upper chamber is connected directly to the lower chamber 38 by the passage 40. The passage 40 however is preferably restricted and limits the flow between the chambers 36 and 38 to prevent excessive movement of the piston on each stroke,
As described more fully in the patents
US 4,016,801 and 4,031,868, the conical spring discharge valve 82 used in the present invention provides a damping of the lubricant coming from the chamber 36 towards the crankcase when it reaches a predetermined maximum pressure in the upper chamber 36 As described above, the adjustment of the opening pressure of the discharge valve 82 can be preset with precision by adjusting the rotation or the path towards the interior of the second part 66 relative to the first. part 64.

Une variante du système de soupape 60 pour le système VCR 10 selon la présente invention est représentée à la figure 3. il diffère de celui représenté aux figures 1 et 2 en ce que la rondelle cônique ou belleville 82 est inversée à l'intérieur de la chambre 70. Dans ce cas, la chambre supérieure 36 du système 10 communique par l'ouverture 76 avec la face interne 83 de là rondelle cônique 82. Ainsi, quand est atteinte la pression prédétermin-ée nécessaire pour ouvrir la soupape d'évacuation 82 , la soupape d'évacuation 82 se détend subitement vers le haut et établit une communication du fluide provenant de l'ouverture 76 par les orifices radiaux 112 vers le carter du moteur.  A variant of the valve system 60 for the VCR system 10 according to the present invention is shown in FIG. 3. It differs from that shown in FIGS. 1 and 2 in that the conical washer or belleville 82 is reversed inside the chamber 70. In this case, the upper chamber 36 of the system 10 communicates through the opening 76 with the internal face 83 of the conical washer 82. Thus, when the predetermined pressure necessary to open the discharge valve 82 is reached , the discharge valve 82 suddenly expands upwards and establishes a communication of the fluid coming from the opening 76 through the radial orifices 112 towards the engine casing.

D'après ce qui: précède, on peut yol'lr que le système de soupape 6Q encapsulé selon la présente i?nventi'on présente plusieurs avantages inconnus des systèmes utilisés dans les systèmes de pistons VCR antérieurs. En par-ti'culier ,l 'inté-- gralité du système à soupape 60 peut être facilement, simplement et rapidement enlevé ou remis dans le système de piston 10 quand cela est nécessaire pour l'entretien ,la réparation ou le remplacement. Au surplus,le règlage de la pression d'ouverture de la soupape d'évacuation 82 peut être préréglé de façon simple et précise par simple rotation des éléments 64 et 66 l'un par rapport à l'autre d'une manière qui n'était jusqu'à présent pas connuesans le démontage du piston. From the foregoing, it can yol'lr that the valve system 6Q encapsulated according to the present i? Nventi'on has several advantages unknown to systems used in prior VCR piston systems. In particular, the entire valve system 60 can be easily, simply and quickly removed or returned to the piston system 10 when necessary for maintenance, repair or replacement. In addition, the adjustment of the opening pressure of the discharge valve 82 can be preset simply and precisely by simply rotating the elements 64 and 66 relative to one another in a manner which does not was so far not known in the disassembly of the piston.

Bien entendu, cette invention n'est pas limitée au mode de réalisatinn qui vient d'être décrit mais couvre au contraire toutes les variantes qui pourront être envisagées par les spécialistes de cette question.  Of course, this invention is not limited to the embodiment which has just been described but on the contrary covers all the variants which may be envisaged by specialists in this question.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion du type comportant au moins un piston1. Combustion engine of the type comprising at least one piston se composant d'un élément interne et d'un élément externe consisting of an internal element and an external element monté télescopiquement sur cet élément interne, ces éléments telescopically mounted on this internal element, these elements étant mobiles sous l'effet du mouvement alternatif du piston being mobile under the effect of the reciprocating movement of the piston dans la chambre de combustion du moteur, une chambre à flui in the engine combustion chamber, a fluid chamber de à volume variable sous 1 'effet de ce mouvement relatif of variable volume under the effect of this relative movement et des variations de la quantité de fluide qu'elle contient and variations in the amount of fluid it contains et des moyens pour envoyer du fluide dans cette chambre, and means for sending fluid into this chamber, ces moyens comprenant un passage d'alimentation dans ce pis these means including a feed passage in this udder ton, réuni à cette chambre et un moyen d'évacuatinn réuni your, gathered in this room and a means of evacuatinn gathered à cette chambre et avec le carter du moteur,caractérisé en to this chamber and with the motor housing, characterized in ce que ce piston comporte what this piston contains - un système à soupape comportant un logement monté dans - a valve system comprising a housing mounted in un alésage de 1 'élément interne du piston, a bore of the internal element of the piston, - une soupape d'alimentation unidirectionnelle montée dans - a unidirectional supply valve mounted in ce logement et dans ce passage d'alimentation, this housing and in this feed passage, - une soupape normalement fermée montée dans ce logement et - a normally closed valve mounted in this housing and dans ce passage d'évacuation, ladite soupape normalement in this discharge passage, said valve normally fermée s'ouvrant sous l'effet d'une pression prédéterminée closed opening under the effect of a predetermined pressure dans cette chambre et permettant ainsi au fluide d'être in this chamber and thus allowing the fluid to be évacué de cette chambre vers le carter et evacuated from this chamber to the housing and - des moyens pour verrouiller de manière détachable ce - means for detachably locking this logement du système à soupape dans cet alésage de 1 'élément  housing of the valve system in this bore of the element interne du piston. internal piston. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le2. Motor according to claim 1, characterized in that the logement du système à soupape comprend une première partie valve system housing includes a first part et une seconde partie, des moyens pour réunir d'une manière and a second part, means for bringing together in a way détachable ces deux parties ensemble, de manière telle que detachable these two parts together, so that ces parties définissent une chambre interne entre elles, these parts define an internal chamber between them, ladite soupape d'admission unidirectionnelle et ladite sou said one-way intake valve and said penny pape normalement fermée étant logéesà l'intérieur de ladite normally closed pope being housed inside said chambre. bedroom. 3. Moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la3. Engine according to claim 2, characterized in that the dite première partie du logement est de forme tubulaire et said first part of the housing is tubular and cylindrique et présente une paroi radiale interne à une de cylindrical and has a radial wall internal to one of ses extrémités-, la seconde partie de ce logement étant en its ends-, the second part of this housing being in forme de disque et réunie de manière axialement détachable à  disc shape and joined axially detachable to la première partie de ce logement à son autre extrémité. the first part of this housing at its other end. 4. Moteur selon la reyendihcatibn 3, caracterisé en ce que les4. Motor according to reyendihcatibn 3, characterized in that the moyens' de fiatiÙn détach'ablas de-s deux partie-s- du logement means' of fiatiÙn detached'ablas of-s two-s- of housing ensemble consitent en des fi-letages-coopérant entre la together consist of threads-cooperating between the première et la seconde partie de manière telle que la lon first and second part in such a way that the lon gueur axiale de la chambre intérieure de ce logement dépend axial runner of the interior chamber of this accommodation depends de la position axiale de la seconde partie par rapport à la of the axial position of the second part relative to the première. first. 5. Moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la5. Motor according to claim 2, characterized in that the dite soupape normalement fermée est constituée par une said normally closed valve is constituted by a rondelle cônique élastique ayant son bord extérieur au elastic conical washer having its outer edge at contact étanche de la paroi radiale interne de la première  tight contact of the internal radial wall of the first partie du logement, des-moyens étant prévus pour faire varier part of the accommodation, means being provided for varying la longueur axiale de ladite chambre intérieure et faire the axial length of said interior chamber and make varier ainsi la tension de précharge sur cette rondelle vary the preload voltage on this washer élastique. elastic. 6. Moteur selon la revendication 5, caracté-risé en ce que les6. Motor according to claim 5, character-ized in that the derniers moyens mentionnés cnnsistent en un assemblage par last mentioned means exist in an assembly by filetage axial entrava première partie et la seconde partie axial thread hampered first part and second part du logement de sorte que la rotation d'une partie par rap of the housing so that the rotation of a part by rap port à l'autre modifie la longueur axiale de l'intérieur du port to port changes the axial length of the interior of the logement. housing. 7. Moteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la7. Motor according to claim 6, characterized in that the soupape d'admission unidirectionnelle se compose d'un loge one-way intake valve consists of a lodge ment cylindrique tubulaire présentant un rebord radial vers tubular cylindrical with a radial rim towards l'extérieur à son extrémité inférieure, la dite rondelle the exterior at its lower end, the so-called washer élastique étant disposée sur ce logement et supportée par elastic being disposed on this housing and supported by la face 'supérieure de ce rebord radial , la face inférieure the upper face of this radial rim, the lower face de ce rebord radial étant au contact de la seconde partie of this radial flange being in contact with the second part du logement et supportée par elle. of housing and supported by it. 8. Moteur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il8. Motor according to claim 4, characterized in that it comporte des moyens pour verrouiller les parties du logement includes means for locking parts of the housing ensemble an une position angulaire préréglée par rapport together at a preset angular position relative to l'une à l'autre. to each other. 9. Moteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les9. Motor according to claim 8, characterized in that the derniers moyens précités consistent en un alésage fileté last means mentioned above consist of a threaded bore sensiblement parallèle et au voisinage immédiat de l'assem-  substantially parallel and in the immediate vicinity of the assembly blage fileté entre les deux parties du logement dans l'une threaded connection between the two parts of the housing in one de ces parties et un élément fileté coopérant avec ces file  of these parts and a threaded element cooperating with these file tages les écartant l'un de l'autre, -le dit élément fileté tages separating them from each other, -the said threaded element ayant un diamètre plus grand que l'alésage fileté. having a larger diameter than the threaded bore. l'intérieur de l'alésage de l'élément interne du piston. inside the bore of the internal element of the piston. logement du système à soupape pour retenir ce logement à valve system housing to retain this housing at cette rondelle comprenant une portion dépassant au-dessus du this washer comprising a portion projecting above the quées au sommet de l'alésage dans l'élément interne du piston, quées at the top of the bore in the internal element of the piston, élastique annulaire montée amovible dans les rainures prati annular elastic removably mounted in the grooves moyens de verrouillage détacX:ables-consistent en une rondelle detacX locking means: ables-consist of a washer 10.Moteur selon la revendicatison 1, caractérisé en ce que les 10.Motor according to claim 1, characterized in that the 11.Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que11. Motor according to claim 1, characterized in that la soupape normalement fermée comprend une rondelle annulaire normally closed valve includes an annular washer élastique dont le bord interne est au contact étanche avec elastic whose internal edge is in leaktight contact with la paroi radiale interne de la première partie du logement et the internal radial wall of the first part of the housing and dont le bord externe est au contact étanche du rebord externe whose outer edge is in leaktight contact with the outer rim de la soupape d'admission unidirectionnelle.  of the one-way intake valve.
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FR2940668A1 (en) * 2008-12-30 2010-07-02 Faar Industry Internal combustion engine i.e. two-stroke internal combustion engine, has inlet valve including circular shaped lateral wall and bottom provided with hole, where valve is in form of tube closed at its one end

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