FR2652128A1 - Butee positive pour soupape d'aspiration a lame d'un compresseur. - Google Patents
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Abstract
a) Butée positive pour soupape d'aspiration à lame d'un compresseur. b) Ensemble de compresseur caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de butée positive (120) destinés à limiter le mouvement de l'extrémité libre de la soupape d'aspiration lorsque celle-ci s'écarte de la surface inférieure pendant la course d'admission, ces moyens de butée positive comprenant une surface de butée généralement plane (122) formée dans le carter et contre laquelle vient buter l'extrémité libre de la soupape d'aspiration, cette surface de butée étant inclinée par rapport à la surface supérieure du carter et coupant cette surface supérieure et la paroi latérale du cylindre. c) l'invention concerne une butée positive pour soupape d'aspiration à lame d'un compresseur.
Description
La présente invention concerne d'une façon générale les compresseurs à
piston de va-et-vient servant à comprimer un fluide et, plus particulièrement, les compresseurs comportant une soupape d'aspiration à lame montée en porte à faux, dans lesquels une butée positive est formée dans la surface supérieure du carter pour limiter la course de l'extrémité libre de la soupape d'aspiration lorsque cette soupape s'ouvre pendant une course d'admission
du compresseur.
Dans un compresseur à piston de va-et-vient typique, un cylindre est défini par un carter de
compresseur et un piston effectue un mouvement de va-
et-vient à l'intérieur du cylindre pour comprimer le réfrigérant gazeux se trouvant dans celui-ci. Dans un compresseur auquel la présente invention s'applique, un ensemble de plaque de soupape est placé dans une position intermédiaire entre la surface supérieure du
carter et une tête de cylindre montée sur celui-ci.
L'ensemble de plaque de soupape comprend une soupape d'aspiration manoeuvrable pour laisser entrer du fluide dans le cylindre pendant une course d'admission du compresseur, et une soupape de décharge manoeuvrable pour laisser s'échapper le fluide dans un espace de décharge défini par la tête de cylindre
pendant une course de compression du compresseur.
En ce qui concerne l'ensemble de plaque de soupape indiqué ci-dessus, une plaque de soupape recouvre le cylindre et comprend un orifice d'admission d'aspiration traversant ce cylindre pour assurer la communication de fluide entre le cylindre et une chambre de pression d'aspiration se trouvant dans la tête de cylindre. Une soupape d'aspiration à lame en porte à faux, également connue sous le nom de soupape à "battant", est monté au voisinage du côté de la plaque de soupape tourné vers le cylindre. Une extrémité libre de la soupape vient coïncider avec l'orifice d'admission d'aspiration de la plaque de soupape. Pendant la course de compression du compresseur, l'extrémité libre est poussée de force par la pression pour couvrir de manière étanche l'orifice d'entrée d'aspiration. Pendant la course d'admission du compresseur, l'extrémité libre est écartée de force de la plaque de soupape par le fluide
aspiré à travers l'orifice d'entrée d'aspiration.
Pour éviter une trop grande contrainte et la fatigue résultante de la soupape à lame d'aspiration, du fait de la courbure pendant la course d'admission du compresseur, on limite typiquement la course de l'extrémité libre de la soupape à l'intérieur du cylindre par engagement contre une butée positive fraisée dans le carter. Par exemple, la butée positive de l'art antérieur est constituée par une marche de forme croissante à fond plat dont l'extrémité est fraisée à une profondeur se situant au-dessous de la surface supérieure du carter et coupant la paroi du cylindre. Bien que la butée positive à fond plat selon l'art antérieur soit généralement efficace pour limiter le mouvement de l'extrémité libre de la soupape dans le cylindre, plusieurs problèmes peuvent être mis en évidence. Par exemple, toute la partie de l'extrémité libre qui vient en contact avec le fond plat de la butée positive vient frapper la surface du fond au même moment à grande vitesse. Il en résulte une contrainte excessive de la soupape d'aspiration qui peut réduire la durée de vie de cette soupape. De plus, le choc de la partie de contact de l'extrémité libre contre le fond plat de la butée positive peut
produire un bruit de soupape indésirable.
Le volume de réexpansion est une condition universellement liée au rendement de fonctionnement et influence le rendement de fonctionnement des compresseurs à piston de va-et-vient, et en particulier des plus petits compresseurs de type à réfrigération. En général, le volume de réexpansion est le volume restant dans le cylindre lorsque le piston se trouve à son point mort haut. Le fluide occupant le volume de réexpansion est comprimé et détendu à chaque cycle de travail sans produire d'avantage appréciable. Par suite, il est souhaitable de minimiser le volume de réexpansion dans un compresseur à piston de va-et-vient; Pour cela, on a développé des pistons, des plaques de soupapes et un montage de soupapes spécialement conçus pour minimiser
les volumes de réexpansion.
La présente invention a pour but de résoudre les problèmes ci-dessus liés aux compresseurs à piston de va-et-vient comportant des soupapes à lame d'aspiration en porte à faux et des butées positives pour limiter le mouvement des extrémités libres des soupapes, dans lesquels on désire réduire les contraintes appliqués à la soupape d'aspiration et
minimiser les volumes de réexpansion dans le cylindre.
La présente invention permet de remédier aux problèmes et inconvénients des compresseurs à piston
de va-et-vient selon l'art antérieur décrits ci-
dessus, en créant une butée positive perfectionnée pour limiter le mouvement de l'extrémité libre d'une soupape à lame d'aspiration en porte à faux, dans laquelle la forme de la butée positive a pour résultat de réduire à la fois les contraintes de la soupape et
le volume de réexpansion.
A cet effet, la présente invention concerne un ensemble de compresseur à piston de va-et-vient comprenant: un carter comprenant un cylindre muni d'une paroi latérale de cylindre et d'une ouverture de cylindre formée sur la surface supérieure du carter; une plaque de soupape montée sur la surface supérieure du carter et recouvrant l'ouverture du cylindre, cette plaque de soupape comprenant une surface inférieure adjacente au carter, et un orifice d'entrée d'aspiration traversant la plaque de soupape et communiquant avec un siège de soupape formé sur la surface intérieure de la plaque de soupape; un piston
monté de manière à effectuer un mouvement de va-et-
vient dans le cylindre; des moyens d'entraînement destinés à faire effectuer au piston un mouvement de va-et-vient à l'intérieur du cylindre de façon que le mouvement du piston pour s'écarter de la plaque de soupape constitue une course d'admission, et que le mouvement du piston pour se rapprocher de la plaque de soupape constitue une course de compression; et une soupape d'aspiration placée d'une façon générale contre la surface inférieure de la plaque de soupape et comportant une extrémité attachée et une extrémité libre, cette extrémité libre de la soupape d'aspiration coïncidant avec le siège de soupape et pouvant se déplacer, pendant la course d'admission, pour venir dans une position d'ouverture écartée de la surface inférieure de manière à découvrir le siège de soupape, et pouvant se déplacer, pendant la course de compression, pour venir dans une position de fermeture contre la surface inférieure de manière à recouvrir le siège de soupape; ensemble de compresseur caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de butée positive destinés limiter le mouvement de l'extrémité libre de la soupape d'aspiration lorsque celle-ci s'écarte de la surface inférieure pendant la course d'admission, ces moyens de butée positive comprenant une surface de butée généralement plate formée dans le carter et contre laquelle vient buter 1 'extrémité libre de la soupape d'aspiration, cette surface de butée étant inclinée par rapport à la surface supérieure du carter et coupant cette surface supérieure et la paroi
latérale du cylindre.
Plus précisément, la présente invention fournit une butée positive pour une soupape à lame d'aspiration en porte à faux d'un compresseur à piston de va-et-vient, dans laquelle on limite la course de l'extrémité libre de la soupape d'aspiration dans le cylindre par engagement contre une butée positive définie par une surface fraisée généralement inclinée coupant la surface supérieure du carter et la paroi du cylindre.
Un avantage du compresseur à piston de va-
et-vient de la présente invention est qu'il utilise, pour l'extrémité libre d'une soupape d'aspiration en porte à faux, une butée positive permettant à la fois de réduire les contraintes appliquées à la soupape et de minimiser le volume de réexpansion dans le cylindre. Un autre avantage du compresseur à piston de va-et-vient de la présente invention, selon une forme de réalisation de celle-ci, est que la course de l'extrémité libre d'une soupape d'aspiration en porte à faux est limitée, pendant la course d'admission du compresseur, par une butée positive formant une interface de contact avec l'extrémité libre, de façon que la surface de l'interface augmente en réponse à un mouvement d'ouverture progressif de la soupape, ce qui permet ainsi de réduire les contraintes appliquées à la soupape et de minimiser le bruit de soupape provoqué par le choc de la soupape contre la butée positive. Un autre avantage du compresseur à piston de va-et-vient de la présente invention est qu'il utilise une butée positive pour limiter le mouvement de l'extrémité libre d'une soupape d'aspiration en porte à faux lorsque celle-ci s'ouvre pendant la course d'admission du compresseur, cette butée réduisant effectivement le volume de réexpansion dans le cylindre, par rapport aux butées positives de l'art antérieur, ce qui permet ainsi d'améliorer le
rendement du compresseur.
L'invention, sous une autre forme de réalisation, fournit un ensemble de compresseur à piston de va-et-vient comprenant un carter dans lequel est formé un cylindre. Le cylindre comprend une paroi latérale et une ouverture sur la surface supérieure du carter. Une plaque de soupape est montée sur la surface supérieure du carter pour couvrir ainsi l'ouverture du cylindre. La plaque de soupape comprend une surface inférieure adjacente au carter, et un orifice d'entrée d'aspiration traversant la plaque de soupape et communiquant avec un siège de soupape formé sur la surface inférieure de la plaque de soupape. Un piston est monté dans le cylindre et couplé en fonctionnement à un mécanisme d'entraînement qui produit un mouvement de va-et-vient du piston à l'intérieur du cylindre. Le mouvement du piston pour s'écarter de la plaque de soupape constitue une course d'admission, tandis que le mouvement du piston pour se rapprocher de la plaque de soupape constitue une
course de compression.
Une soupape d'aspiration est placée d'une façon générale au voisinage de la surface inférieure de la plaque de soupape et comprend une extrémité libre et une extrémité attachée. L'extrémité libre est en coïncidence avec le siège de soupape et peut se déplacer pendant la ourse d'admission pour venir dans une position d'ouverture écartée de la surface inférieure, de manière à découvrir le siège de soupape. Pendant la course de compression, l'extrémité libre peut se déplacer pour venir dans une position de
fermeture de manière à couvrir le siège de soupape.
Une butée positive est utilisée pour limiter le mouvement de l'extrémité libre de la soupape d'aspiration lorsque celle-ci s'écarte de la plaque de
soupape pendant la course d'admission.
Selon un aspect de l'invention, la butée positive présente une surface généralement plane formée dans le carter et contre laquelle vient buter l'extrémité libre de la soupape d'aspiration. La surface de butée est inclinée par rapport à la surface supérieure du carter et coupe à la fois la surface
supérieure du carter et la paroi latérale du cylindre.
Selon un autre aspect de l'invention, la butée de l'extrémité libre de la soupape d'aspiration contre la surface de butée pendant la course d'admission, conduit à une interface de contact entre les deux. La surface de l'interface de contact augmente progressivement en réponse au mouvement de l'extrémité libre dans une direction s'écartant de la
surface inférieure de la plaque de soupape.
Suivant une autre amélioration de l'invention, la soupape d'aspiration est allongée et présente une dimension longitudinale plus grande que le diamètre de l'ouverture du cylindre, et en ce que la soupape d'aspiration traverse l'ouverture du cylindre de façon que l'extrémité attachée et l'extrémité libre s'étendent chacune au-delà du
périmètre de l'ouverture du cylindre.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'extrémité libre de la soupape d'aspiration s'étend radialement au-delà du périmètre de l'ouverture du cylindre sur une distance ne dépassant pas la distance radiale à laquelle la surface de butée coupe la surface supérieure (94) du carter. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'extrémité libre de la soupape d'aspiration est écartée de la surface de butée
pendant la course de compression.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la butée de l'extrémité libre de la soupape d'aspiration contre la surface de butée pendant la course d'admission, a pour résultat de former une interface de contact entre les deux, et en ce que l'extrémité libre de la soupape d'aspiration comporte une extrémité distante extrême qui vient en contact avec la surface de butée en un point de l'interface de contact écarté au maximum vers
l'extérieur par rapport à l'ouverture du cylindre.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'extrémité distante extrême de l'extrémité libre de la soupape d'aspiration est le premier point de contact entre cette extrémité libre et la surface de butée pendant la course d'admission, après quoi l'interface de contact se déplace radialement vers l'intérieur sous l'action du mouvement de l'extrémité libre lorsque celle-ci s'écarte de la surface inférieure de la plaque de soupape. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la butée de l'extrémité libre de la soupape d'aspiration contre la surface de butée pendant la course d'admission, a pour résultat de former une interface de contact entre les deux, la surface de cette interface de contact augmentant progressivement sous l'action du mouvement de l'extrémité libre lorsque celle-ci s'écarte de la
surface inférieure de la plaque de soupape.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, une surface de butée est légèrement concave vers le haut, du côté tourné d'une façon
générale vers la surface supérieure du carter.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, une soupape d'aspiration comprend une lame de soupape plane placée dans une position intermédiaire entre la surface inférieure de la plaque de soupape et la surface supérieure du carter, cette lame de soupape comprenant une partie de soupape allongée en porte à faux et en ce que l'extrémité attachée fait corps avec la lame de soupape tandis que l'extrémité libre est libre de se déplacer pour
s'écarter du plan de la lame de soupape.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, une garniture plane placée dans une position intermédiaire entre la lame de soupape et la
surface supérieure du carter.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, une soupape d'aspiration est constitué par une soupape à anche allongée dans la quelle l'extrémité attachée comporte au moins une ouverture destinée à monter et à caler dans une position
convenablement repérée la soupape d'aspiration.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, une projection axiale de la surface de butée sur la surface supérieure du carter est une forme de croissant limitée par l'ouverture du cylindre et par l'intersection de la surface de butée avec la
surface supérieure du carter.
Des exemples de réalisation sont représentés aux dessins dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un compresseur du type concerné par la présente invention; - la figure 2 est une vue en coupe, agrandie, d'une partie du compresseur montré en figure 1, la coupe étant effectuée suivant la ligne 2-2 montré en figure 1 et vue dans la direction des flèches pour représenter plus particulièrement une vue plane de dessus de la partie de tête de cylindre et d'ensemble de plaque de soupape du compresseur, selon une forme de réalisation de la présente invention; - la figure 3 est une vue en coupe partielle, agrandie, du compresseur à la figure 1, la coupe étant effectuée suivant la ligne 3-3 à la figure 2 et vue dans la direction des flèches pour représenter plus particulièrement une vue de côté en élévation de la tête de cylindre et de l'ensemble de plaque de soupape de la figure 2 placés en position de fonctionnement sur le carter, en coïncidence avec le cylindre; - la figure 4 est une vue plane de dessus d'une soupape à lame d'aspiration en porte à faux venant au-dessus d'un cylindre défini par un carter comportant une butée positive destinée à recevoir l'extrémité libre de la soupape à lame, selon une autre forme de réalisation de la présente invention; - la figure 5 est une vue de côté partielle, en élévation et en coupe, de l'ensemble de carter et de soupape à lame d'aspiration montré en figure 4, la coupe étant effectuée suivant la ligne 5-5 à la figure 4 et vue dans la direction des flèches pour représenter plus particulièrement la soupape à lame d'aspiration dans une position d'ouverture dans laquelle son extrémité libre est en contact avec la butée positive; - la figure 6 est une vue partielle agrandie de la figure 5, représentant plus particulièrement la butée positive et l'extrémité libre de la soupape à lame d'aspiration dans les deux positions de fermeture et d'ouverture; et - la figure 7 est une vue semblable à celle de la figure 6, illustrant une butée positive à fond plat selon l'art antérieur, destinée à recevoir
l'extrémité libre d'une soupape à lame d'aspiration.
En se référant maintenant aux dessins, et plus particulièrement à la figure 1, celle-ci représente un compresseur à piston de va-et-vient hermétique 10 du type auquel la présente invention peut s'appliquer. Le compresseur 10 comprend un carter 12 muni d'une partie supérieure 14 et d'une partie inférieure 16 fixée ensemble de manière étanche à l'endroit du joint 18, par exemple par soudure. Un bloc-moteur de compresseur 20 est monté élastiquement à l'intérieur du carter 10 par un certain nombre
d'ensembles de monture circulairement espacés 22.
Le bloc-moteur de compresseur 20 comprend un carter 24 muni d'un vilebrequin 26 monté en rotation dans celui-ci, et d'un moteur électrique 27 comprenant un stator 28 et un rotor 30. Le stator 28 est muni d'enroulements 32 branchés à une source de courant extérieure par des conducteurs électriques 33,un bloc de bornes 34, et une borne hermétique 36. Le rotor 30 est percé d'une ouverture centrale 40 dans laquelle un
vilebrequin 26 est fixé par un emboîtement en force.
Le vilebrequin 26 comprend une partie excentrique 42 venant se loger dans l'extrémité en boucle fermée 44 d'une bielle 46. La bielle 46 est également reliée à un piston 48 par un maneton 49. Le carter 24 comprend un alésage de cylindre 50 défini par la paroi latérale 51 du cylindre, dans lequel le
piston 48 peut effectuer un mouvement de va-et-vient.
Le cylindre 50 est recouvert par une plaque de soupape 52 et une tête de cylindre 54 montées sur la surface supérieure 56 du carter 24 par un certain nombre de boulons de monture 58. La plaque de soupape 52 et la
tête de cylindre 54 seront décrits plus en détails ci-
apres. Le vilebrequin 26 est monté en rotation dans un palier principal 60 et un palier extérieur 62 définis par des alésages respectifs formés dans le carter 24. Un contrepoids 64 est placé à la partie supérieure du vilebrequin 26 pour équilibrer dynamiquement la masse tournante de la partie excentrique 42 et l'extrémité en boucle fermée 44 de
la bielle 46.
Le compresseur 10 comprend également un système de lubrification à huile comprenant un carter d'huile 66 placé d'une façon générale dans le bas de la partie de carter 16. Un tube 68 d'extraction centrifuge de l'huile est emboîté à la presse dans un alésage 70 de la moitié inférieure du vilebrequin 26 et peut fonctionner, sous l'action du vilebrequin, pour pomper l'huile vers le haut à travers l'alésage 70. Un passage d'huile axial 72 coupe l'alésage 70 et s'étend le long de la moitié supérieure du vilebrequin 26. Un passage d'huile radial 74 est placé dans une partie excentrique 42 et coupe le passage 72 pour fournir de l'huile de lubrification à l'extrémité en boucle fermée 44 de la bielle 46. La bielle 46 contient également un passage d'huile 76 dans lequel circule de l'huile partant de l'extrémité en boucle fermée 44 pour lubrifier le maneton 49. Un tube refroidissement d'huile 78 dans lequel passe du réfrigérant, est placé à l'intérieur du carter d'huile 66. En se référant maintenant aux figures 2 et 3 pour décrire une forme de réalisation de la présente invention, la tête de cylindre 54 comprend une chambre de pression d'aspiration 80 et une chambre de pression de décharge 82. La chambre de pression d'aspiration 80 est en communication de fluide avec le cylindre 50 par une ouverture d'entrée d'aspiration comprenant trois orifices d'entrée d'aspiration 84 traversant la plaque de soupape 52. De la même manière, une ouverture de sortie de décharge comprenant une paire d'orifices de sortie de décharge 86 traverse la plaque de soupape 52 pour assurer la communication de fluide entre le
cylindre 50 et la chambre de pression de décharge 82.
Selon la forme de réalisation des figures 2 et 3, une lame de soupape plane 88 est placée contre la surface inférieure 90 de la plaque de soupape 52 et une garniture 92 est placée entre la lame de soupape 88 et la surface supérieure 94 du carter 24. La lame de soupape 88 est découpée à l'emporte-pièce pour former une soupape à lame d'aspiration en porte à faux 96 comportant une extrémité attachée 98 faisant corps avec la lame de soupape, et une extrémité libre 100 en coïncidence avec les orifices d'entrée d'aspiration 84
et pouvant s'écarter du plan de la lame de soupape.
Pendant une course de compression du compresseur, l'extrémité libre 100 est poussée de force par la pression développée dan le cylindre 50, de manière à couvrir les orifices d'entrée d'aspiration 84. Plus précisément, l'extrémité libre 100 vient s'appuyer contre un siège de soupape 102 entourant les orifices d'entrée d'aspiration 84. La lame de soupape 88 de la forme préférée de réalisation est de préférence réalisée dans de l'acier Suédois de soupape de battant
de 0,30 mm d'épaisseur.
Un ensemble de soupape de pression de décharge classique 104 est monté en fonctionnement sur la surface supérieure 106 de la plaque de soupape 52, en coïncidence avec les orifices de sortie de décharge 86, comme indiqué à la figure 2. L'ensemble de soupape 104 comprend une soupape à battant de décharge 108 et
un élément de retenue de soupape en recouvrement 110.
A la fermeture qui se produit pendant une course d'admission du compresseur, la soupape 108 vient s'appuyer contre un siège de soupape 112 entourant les orifices de sortie de décharge 86. On remarquera que la soupape à lame d'aspiration 96 comprend une ouverture allongée 114 destinée à faciliter la communication de fluide entre les orifices de sortie de décharge 86 et le cylindre 50. Selon une forme de réalisation de l'ensemble de soupape de décharge, la soupape 108 est réalisée dans de l'acier Suédois de soupape à battant de 0,30 mm d'épaisseur, et l'élément de retenue de soupape 110 est réalisé dans de l'acier S.A.E. # 1010 laminé à chaud ou à froid, de 1,65 à 1,78 mm d'épaisseur. Comme indiqué à la figure 3, une garniture de plaque de soupape 116 est placée entre la surface supérieure 106 et la surface inférieure 118 de
la tête de cylindre 54.
Selon les principes de la présente invention, une butée positive 120 est formée dans le carter 24, et l'extrémité libre 100 de la soupape à lame d'aspiration 96 vient buter contre celle-ci pour limiter la course de la soupape 96 lorsque celle-ci s'écarte de la plaque de soupape 52 pendant la course d'admission du compresseur. Plus précisément, en se référant à la figure 2, une surface de butée inclinée généralement plane 122 est fraisée par un fraisage de finition dans le carter 24 de façon que la surface 122 coupe la paroi latérale 51 du cylindre suivant une ligne d'intersection repérée en 124, et coupe la surface supérieure 94 du carter 24 suivant une ligne d'intersection repérée en 126. Une projection axiale des lignes 124 et 126 sur la surface supérieure 94 du
carter 24 donne une forme de croissant.
La présente invention sera maintenant décrite plus en détails en se référant à une variante de réalisation représentée aux figures 4 à 6. La forme de réalisation aux figures 4 à 6 concerne une variante de l'ensemble de soupape d'aspiration du compresseur à la figure 1. Par suite, dans la mesure o les éléments aux figures 4 à 6 concernent des éléments
identiques à ceux des figures 1 à 3, la description
ci-dessus peut également s'appliquer à la variante de réalisation ciaprès dans laquelle les références identifiant ces éléments identiques portent le signe "prime". On utilisera de nouvelles références pour désigner les éléments qui sont modifiés dans la
variante de réalisation.
En se référant maintenant aux figures 4 et , celles-ci représentent une soupape d'aspiration de type à anche allongée 130 comprenant une extrémité attachée 132 et une extrémité libre 134. Comme illustré aux figures, la longueur de la soupape d'aspiration 130 est plus grande que le diamètre du cylindre 51', de sorte que les parties distantes respectives de l'extrémité attachée 132 et de l'extrémité libre 134 s'étendent au-delà du périmètre de l'ouverture du cylindre. La paroi latérale 51' du cylindre comporte un chanfrein 53 au voisinage de la
surface supérieure 56' du carter 24'.
L'extrémité attachée 132 de la soupape en porte à faux 130 est retenue et calée en place dans une position intermédiaire entre la plaque de soupape
et la surface supérieure du carter, comme décrit ci-
dessus, au moyen d'une paire d'ouvertures de repérage 136 dans lesquelles passent une paire correspondante de tiges, de rivets, de vis, ou autres éléments de localisation analogues (non représentés). Par exemple, une paire de tiges de localisation passant dans les ouvertures 136 pourraient se placer entre des trous de positionnement respectifs de la plaque de soupape et
du carter.
L'extrémité libre 134 de la soupape d'aspiration 130 peut se déplacer, pendant les courses d'admission et de compression du compresseur, de manière à ouvrir et fermer une ouverture d'entrée d'aspiration ménagée dans une plaque de soupape recouvrant le cylindre 50', comme décrit cidessus dans le cas de la forme de réalisation aux figures 1 à 3. Plus précisément, la figure 5 représente la soupape d'aspiration 130 dans une position complètement ouverte, tandis que la position complètement fermée de la soupape d'aspiration 130 est illustrée par la
représentation en traits interrompus indiquée en 138.
Dans le carter 24' est formée une butée positive 120' contre laquelle l'extrémité libre 134 de la soupape d'aspiration 130 vient buter pour limiter la course de
celle-ci pendant l'ouverture de la soupape.
On décrira maintenant plus particulièrement la butée positive 120' en se référant aux figures 5 et 6. La surface supérieure 122' de la butée positive ' et inclinée par rapport à la surface supérieure 56' du carter 24' et coupe la surface supérieure 56' suivant un" ligne d'intersection repérée en 126'. La surface de butée inclinée 122' coupe également laparoi latérale 51' du cylindre suivant une ligne d'intersection repérée en 124', de sorte que la projection axiale de la surface de butée sur le plan de la surface supérieure du carter présente une forme de croissant limitée par les lignes 124' et 126',
comme on peut le voir à la figure 4.
Selon les principes de la présente invention et en se référant à la forme de réalisation montré en figures 4 à 6, la surface de butée 122' et l'extrémité libre 134 de la soupape d'aspiration 130 forment entre elles une interface de contact 140 dont la surface augmente progressivement en réponse à un mouvement d'ouverture progressif de l'extrémité libre 134 pour s'écarter de la plaque de soupape et venir contre la surface de butée 122'. En se référant à la figure 6, l'extrémité la plus éloignée 142 de l'extrémité libre 134 est écartée de la surface de butée 122' lorsque la soupape d'aspiration 130 se trouve dans sa position complètement ouverte indiquée en 138. Comme illustré à la figure, l'extrémité éloignée 142 s'étend radialement au-delà du périmètre du cylindre 50', mais
ne vas pas au-delà de la ligne d'intersection 126.
Au début d'une course d'admission, l'extrémité libre 134 de la soupape d'aspiration 130
commence son mouvement descendant d'ouverture.
L'extrémité éloignée 142 est la première partie de la soupape qui vient en contact avec la surface de butée 122' et établit une interface de contact 140, après quoi la poursuite du mouvement vers le bas de l'extrémité libre 134 vers la position complètement ouverte, augmente progressivement la surface de l'interface de contact 140. C'est ce contact progressif de l'extrémité libre 134 contre la surface de butée 122' qui, au lieu d'un contact simultané de toute l'interface de contact, conduit à une réduction des contraintes appliquées à la soupape d'aspiration
et à une diminution du bruit de soupape.
Dans un procédé préféré de formation d'une butée positive dans un carter de compresseur, selon la présente invention, une découpe de fraisage de finition est formée au moyen d'une fraise placée de manière à venir audessus du cylindre et d'une partie en forme de croissant de la surface supérieure adjacente du carter. L'axe longitudinal autour duquel tourne la fraise est incliné par rapport à l'axe du cylindre pour former une surface de butée inclinée de manière analogue par rapport à la surface supérieure du carter. La butée positive ainsi obtenue comprend, en se référant à la figure 6, une surface de butée généralement plane 122'et des parois opposées 144 coupant la paroi latérale 50' du cylindre en 146 et
converge vers la surface supérieure 56' du carter 24'.
Suivant la forme de l'extrémité de la fraise, on peut donner une forme légèrement concave à la surface de
butée 122'.
La figure 7, à laquelle on s'est déjà référé
dans la description relative à l'art antérieur,
représente une butée positive selon l'art antérieur formée dans un carter 152 comportant un cylindre 154 et une paroi latérale de cylindre 156. La butée positive 150 comprend une découpe fraisée à fond plat coupant le cylindre 154. Plus précisément, la surface de butée 158 est parallèle à la surface supérieure plane 160 du carter 152. Comme indiqué ci-dessus, lorsque l'extrémité libre 162 de la soupape d'aspiration passe d'une position complètement fermée indiquée en 164, à une position complètement ouverte telle que celle indiquée sur la figure, l'interface de contact 166 entre l'extrémité libre 162 et la surface de butée 158 est établie d'un seul coup ce qui conduit à des contraintes importantes sur la soupape et à un
bruit de soupape.
Le principal avantage d'une butée positive selon la présente invention, par rapport aux butées positives selon l'art antérieur, est la réduction du volume de réexpansion dans le cylindre. Cela est clairement illustré en comparant la configuration de butée positive à la figure 6, c'est-à- dire la configuration selon la présente invention, à la butée positive selon l'art antérieur montré en figure 7. En inclinant la surface de butée entre les points d'intersection avec la paroi latérale du cylindre et avec la surface supérieure du carter, on réduit considérablement le volume de réexpansion attribuable
à la butée positive.
Claims (10)
1) Ensemble de compresseur à piston de va-
et-vient comprenant: un carter (24) comprenant un cylindre (50) muni d'une paroi latérale de cylindre (51) et d'une ouverture de cylindre formée sur la surface supérieure (94) du carter; une plaque de soupape (52) montée sur la surface supérieure du carter et recouvrant l'ouverture du cylindre, cette plaque de soupape comprenant une surface inférieure (90) adjacente au carter, et un orifice d'entrée d'aspiration (84) traversant la plaque de soupape et communiquant avec un siège de soupape (102) formé sur la surface inférieure de la plaque de soupape; un piston (48) monté de manière à effectuer un mouvement de va-et-vient dans le cylindre; des moyens d'entraînement (27) destinés à faire effectuer au piston un mouvement de va-et-vient à l'intérieur du cylindre de façon que le mouvement du piston pour s'écarter de la plaque de soupape constitue une course d'admission, et que le mouvement du piston pour se rapprocher de la plaque de soupape constitue une course de compresssion; et une soupape d'aspiration (96) placée d'une façon générale contre la surface inférieure de la plaque de soupape et comportant une extrémité attachée (98) et une extrémité libre (100), cette extrémité libre de la soupape d'aspiration coïncidant avec le siège de soupape et pouvant se déplacer, pendant la course d'admission, pour venir dans une position d'ouverture écartée de la surface inférieure de manière à découvrir le siège de soupape, et pouvant se déplacer, pendant la course de compression, pour venir dans une position de fermeture contre la surface inférieure de manière à recouvrir le siège de soupape; ensemble de compresseur caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de butée positive (120) destinés à limiter le mouvement de l'extrémité libre de la soupape d'aspiration lorsque celle-ci s'écarte de la surface inférieure pendant la course d'admission, ces moyens de butée positive comprenant une surface de butée généralement plane (122) formée dans le carter et contre laquelle vient buter l'extrémité libre de la soupape d'aspiration, cette surface de butée étant inclinée par rapport à la surface supérieure du carter et coupant cette surface
supérieure et la paroi latérale du cylindre.
2) Ensemble de compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape d'aspiration (96) est allongée et présente une dimension longitudinale plus grande que le diamètre de l'ouverture (50) du cylindre, et en ce que la soupape d'aspiration traverse l'ouverture du cylindre de façon que l'extrémité attachée (98) et l'extrémité libre (100) s'étendent chacune au-delà du périmètre de
l'ouverture du cylindre.
3) Ensemble de compresseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité libre (100) de la soupape d'aspiration (96) s'étend radialement au-delà du périmètre de l'ouverture (50) du cylindre sur une distance ne dépassant pas la distance radiale à laquelle la surface de butée (122)
coupe la surface supérieure (94) du carter (24).
4) Ensemble de compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité libre (100) de la soupape d'aspiration (96) est écartée de la surface de butée (122) pendant la course
de compression.
) Ensemble de compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée de l'extrémité libre (100) de la soupape d'aspiration (96) contre la surface de butée (122) pendant la course d'admission, a pour résultat de former une interface de contact (140) entre les deux, et en ce que l'extrémité libre de la soupape d'aspiration comporte une extrémité éloignée extrême qui vient en contact avec la surface de butée en un point de l'interface de contact écarté au maximum vers l'extérieur par rapport à l'ouverture (50) du cylindre.
6) Ensemble de compresseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité éloignée extrême de l'extrémité libre (100) de la soupape d'aspiration (96) est le premier point de contact entre cette extrémité libre et la surface de butée (122) pendant la course d'admission, après quoi l'interface de contact (140) se déplace radialement vers l'intérieur sous l'action du mouvement de l'extrémité libre lorsque celle-ci s'écarte de la
surface inférieure (90) de la plaque de soupape (52).
7) Ensemble de compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée de l'extrémité libre de la soupape d'aspiration (96) contre la surface de butée (122) pendant la course d'admission, a pour résultat de former une interface de contact (140) entre les deux, la surface de cette interface de contact augmentant progressivement sous l'action du mouvement de l'extrémité libre lorsque celle-ci s'écarte de la surface inférieure (90) de la
plaque de soupape (52).
8) Ensemble de compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de butée (122) est légèrement concave vers le haut, du côté tourné d'une façon générale vers la surface
supérieure (94) du carter (24).
9) Ensemble de compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape d'aspiration (96) comprend une lame de soupape plane (88) placée dans une position intermédiaire entre la surface inférieure (90) de la plaque de soupape (52) et la surface supérieure (94) du carter (24), cette lame de soupape comprenant une partie de soupape allongée en porte à faux (96), et en ce que l'extrémité attachée (98) fait corps avec la lame de soupape tandis que l'extrémité libre (100) est libre de se déplacer pour s'écarter du plan de la lame de
soupape.
) Ensemble de compresseur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une garniture plane (92) placée dans une position intermédiaire entre la'lame de soupape (88)
et la surface supérieure (94) du carter (24).
11) Ensemble de compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape d'aspiration (130) est constitué par une soupape à anche allongée dans la quelle l'extrémité attachée (132) comporte au moins une ouverture (136) destinée à monter et à caler dans une position convenablement
repérée la soupape d'aspiration.
12) Ensemble de compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la projection axiale de la surface de butée (122) sur la surface supérieure (94) du carter (24), est une forme de croissant limitée par l'ouverture (50) du cylindre et par l'intersection (126) de la surface de butée avec
la surface supérieure du carter.
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