FR2674907A1 - Layout of connecting rods and crank shafts for a reciprocating piston machine allowing a time for which the piston is stationary at bottom dead centre - Google Patents
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Abstract
Description
"Acrencement de bielles et vilebrequins Pour machine à piston alternatif"Connecting rods and crankshafts for reciprocating piston machine
permettant un tempsallowing a time
d'arrêt du piston au point mort bas"- piston stop at bottom dead center "-
On a constaté qu'il était impossible d'augmenter le rendement volumique ou de remplissage du cylindre de moteur de la technique antérieure en raison de l'insuffisance de l'air d'admission Bien que l'on ait proposé d'ouvrir la It has been found impossible to increase the volume or filling efficiency of the prior art engine cylinder due to insufficient intake air. Although it has been proposed to open the
soupape plus tôt et de retarder sa fermeture ou bien d'utili- valve earlier and delay closing it or else using
ser un turbo-compresseur pour remédier à cet inconvénient, le fonctionnement reste encore limité et le cyclindre ne peut pas fournir un rendement volumique plus élevé car le piston se déplace rapidement et le temps demandé pour l'admission de ser a turbo-compressor to remedy this drawback, the operation is still limited and the cylinder can not provide a higher volume efficiency because the piston moves quickly and the time required for the admission of
l'air est écourté.the air is cut short.
C'est pourquoi, la présente invention a pour objet un cylindre de moteur qui peut remédier aux inconvénients This is why, the present invention relates to an engine cylinder which can remedy the drawbacks
mentionnés ci-dessus.mentioned above.
La présente invention concerne un agencement de bielles et vilebrequins pour machine à piston alternatif The present invention relates to an arrangement of connecting rods and crankshafts for reciprocating piston machine
permettant un temps d'arrêt du piston au point mort bas. allowing a piston stop time at low dead center.
La présente invention a pour objet principal un The main object of the present invention is a
cylindre de moteur dont le rendement volumique ou de remplis- engine cylinder whose volume or filling efficiency
sage peut être augmenté.wise can be increased.
La présente invention a encore pour objet un cylindre de moteur dont l'air d'admission et le temps de refroidissement sont suffisants même lorsque le piston The present invention also relates to an engine cylinder whose intake air and cooling time are sufficient even when the piston
exécute rapidement une course ascendante et descendante. quickly runs up and down.
D'autres objets et avantages de la présente Other objects and advantages of this
invention apparaîtront dans la description donnée ci-après invention will appear in the description given below
avec référence aux dessins annexés, sur lesquels: La Figure 1 est une vue en coupe d'un cylindre de moteur selon la présente invention; La Figure 2 A est une vue en coupe de la plaque de guidage du cylindre de moteur selon la présente invention; La Figure 2 B est une vue partielle de la plaque de guidage du cylindre selon la présente invention; La Figure 3 montre comment le dispositif de la présente invention fonctionne; et La Figure 4 est une vue en coupe montrant le with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a sectional view of an engine cylinder according to the present invention; Figure 2A is a sectional view of the guide plate of the engine cylinder according to the present invention; Figure 2B is a partial view of the cylinder guide plate according to the present invention; Figure 3 shows how the device of the present invention works; and Figure 4 is a sectional view showing the
fonctionnement de l'agencement de la présente invention. operation of the arrangement of the present invention.
En se référant aux dessins et en particulier aux Figures 1 et 2 de ceuxci, on voit que le dispositif de la présente invention comprend principalement une roue dentée 1, un pignon 2 dont le diamètre est deux fois celui de la roue dentée 1, une bielle 3, un vilebrequin principal 4, un vilebrequin auxiliaire 5, une plaque de guidage 6 à queue d'aronde, et un piston 7 La roue dentée 1 et le pignon 2 sont montés respectivement sur le vilebrequin auxiliaire 5 et sur le vilebrequin principal 4 et sont séparés par une distance invariable par la bielle 3 de sorte que la roue dentée 1 et le pignon 2 engrènent l'un avec l'autre de manière à tourner ensemble Les extrémités supérieure et inférieure de la bielle 3 sont reliées respectivement au vilebrequin auxiliaire 5 et au vilebrequin principal 4 qui est l'essieu moteur Le vilebrequin auxiliaire 5 est entraîné par le pignon 2 et est pourvu de deux extrémités taillées en queue d'aronde pouvant se déplacer verticalement le long de la plaque de guidage 6 à queue d'aronde La plaque de guidage 6 à queue d'aronde (voir Figure 2 A) est constituée par une base 61 et par un bloc de réglage 62 dans lequel est pratiqué un trou fileté elliptique 621 utilisant une vis 622 pour Referring to the drawings and in particular to Figures 1 and 2 thereof, it can be seen that the device of the present invention mainly comprises a toothed wheel 1, a pinion 2 whose diameter is twice that of the toothed wheel 1, a connecting rod 3, a main crankshaft 4, an auxiliary crankshaft 5, a dovetail guide plate 6, and a piston 7 The toothed wheel 1 and the pinion 2 are mounted respectively on the auxiliary crankshaft 5 and on the main crankshaft 4 and are separated by an invariable distance by the connecting rod 3 so that the toothed wheel 1 and the pinion 2 mesh with each other so as to rotate together The upper and lower ends of the connecting rod 3 are connected respectively to the auxiliary crankshaft 5 and to the main crankshaft 4 which is the driving axle The auxiliary crankshaft 5 is driven by the pinion 2 and is provided with two ends cut in dovetail which can move vertically along the dovetail guide plate 6 The dovetail guide plate 6 (see Figure 2 A) is constituted by a base 61 and by an adjustment block 62 in which an elliptical threaded hole 621 is made using a 622 screw for
régler la distance entre le bloc de réglage 62 et la base 61. adjust the distance between the adjustment block 62 and the base 61.
Le piston 7 est entraîné par le vilebrequin auxiliaire 5. The piston 7 is driven by the auxiliary crankshaft 5.
Le dispositif de la présente invention est entraîné par le vilebrequin principal 4 qui entraîne la roue dentée The device of the present invention is driven by the main crankshaft 4 which drives the toothed wheel
i fixée sur ce vilebrequin principal 4 de manière à entraî- i fixed on this main crankshaft 4 so as to entrain-
ner en rotation le pignon 2 par rapport au point P Le pignon 2 est calé sur le vilebrequin auxiliaire 5 qui est pourvu de deux extrémités taillées en queue d'aronde et montées de façon coulissante dans la plaque de guidage 7 à queue d'aronde Par conséquent, le vilebrequin auxiliaire 5 peut entraîner le piston 7 de manière qu'il se déplace vers le haut et vers le bas Si on se réfère à la Figure 3, on voit que l'on y a représenté la liaison entre le pignon 2, la roue dentée 1 et le piston 7 Lorsque le piston 7 se trouve dans la position supérieure extrême ou point mort haut, la roue dentée 1 est considérée comme se trouvant à O (voir l'étape N O l) Du fait que le diamètre du pignon 2 est deux fois celui de la roue dentée 1, le pignon 2 tourne de 90 en sens inverse des aiguilles d'une montre quand la roue dentée 1 tourne de 1800 par rapport au point P dans le sens des aiguilles d'une montre (voir étape 3) Par conséquent, si la roue dentée 1 a un diamètre de 2, 54 cm et si le pignon 2 a un diamètre de 5,08 cm, alors cette roue dentée et ce pignon se déplacent tout deux de 2,54 cm vers le bas et le piston 7 se déplace de 5,08 cm vers le bas Pendant ce temps, la bielle 71 tourne du point E jusqu'au point A Quand la roue dentée 1 en continuant de tourner atteint 3600 par rapport au point P dans le sens des aiguilles d'une montre de manière à s'élever de 2,54 cm, le pignon 2 tourne de 1800 en sens inverse des aiguilles d'une montre en déplaçant de 2,54 cm rotate the pinion 2 relative to point P The pinion 2 is wedged on the auxiliary crankshaft 5 which is provided with two ends cut in dovetail and slidably mounted in the guide plate 7 with dovetail Par Consequently, the auxiliary crankshaft 5 can drive the piston 7 so that it moves up and down. Referring to FIG. 3, it can be seen that the connection between the pinion 2 has been shown there, the toothed wheel 1 and the piston 7 When the piston 7 is in the extreme upper position or top dead center, the toothed wheel 1 is considered to be at O (see step NO l) Because the diameter of the pinion 2 is twice that of the toothed wheel 1, the pinion 2 rotates 90 anti-clockwise when the toothed wheel 1 rotates 1800 relative to the point P clockwise (see step 3) Therefore, if the gear 1 has a diameter 2.54 cm and if the pinion 2 has a diameter of 5.08 cm, then this gear and this pinion both move 2.54 cm downwards and the piston 7 moves 5.08 cm towards the bottom During this time, the connecting rod 71 rotates from point E to point A When the toothed wheel 1 by continuing to rotate reaches 3600 with respect to point P clockwise so as to rise by 2.54 cm, pinion 2 rotates 1800 anticlockwise by moving 2.54 cm
vers le bas (voir étapes N 03 et 4) le piston 7 par l'intermé- downwards (see steps N 03 and 4) the piston 7 via
diaire du vilebrequin auxiliaire 4 Il en résulte que la bielle 71 se déplace du point Ajusqu'au point B en déplaçant ainsi le piston 7 vers le haut et vers le bas puis en le faisant revenir dans sa position initiale (voir étape N 03 sur la Figure 3) Lorsque la roue dentée 1 en continuant de tourner atteint 5400 dans le sens des aiguilles d'une montre, cette roue dentée se déplace de 2,54 cm vers le bas tandis que le pignon 2 se déplace de 2700 en sens inverse des aiguilles d'une montre en déplaçant ainsi le piston 7 de 2,54 cm vers le haut et la bielle 71 du point B jusqu'au point C. Par conséquent, le piston 7 se déplace vers le haut et vers le bas puis revient dans sa position initiale Quand la roue dentée 1 en tournant atteint 0 dans le sens des aiguilles d'une montre (voir étape N O l sur la Figure 3), cette roue dentée se déplace de 2,54 cm vers le haut et le pignon 2 atteint en tournant 360 et se déplace aussi de 2,54 cm vers le haut de manière à déplacer ainsi également la bielle 71 du point C jusqu'au point D et, en provoquant, de ce fait, un déplacement de 5,08 cm du piston vers le haut Le piston 7 marque donc un temps d'arrêt chaque fois qu'il s'est déplacé diary of the auxiliary crankshaft 4 It follows that the connecting rod 71 moves from point Ajusqu'à point B thereby moving the piston 7 up and down and then making it return to its initial position (see step N 03 on the Figure 3) When the gear 1 continuing to rotate reaches 5400 clockwise, this gear moves 2.54 cm downward while the pinion 2 moves 2700 in the opposite direction clockwise by moving the piston 7 2.54 cm upwards and the connecting rod 71 from point B to point C. Consequently, the piston 7 moves up and down then returns to its initial position When the toothed wheel 1 by turning reaches 0 clockwise (see step NO l in Figure 3), this toothed wheel moves 2.54 cm upwards and the pinion 2 reaches by turning 360 and also moves 2.54 cm upwards so as to move thus also the connecting rod 71 from point C to point D and, thereby causing a 5.08 cm displacement of the piston upwards. The piston 7 therefore marks a stopping time each time it s is moved
vers le haut puis vers le bas.up then down.
Si on examine maintenant la Figure 4, on voit que l'on y a représenté une application de la présente invention à un compresseur d'air Dans cette demande, lorsque le piston 7 revient à son point mort bas après avoir comprimé l'air, l'agencement de bielles et vilebrequins peut effectuer deux courses vers le haut et vers le bas, pendant que le piston reste dans sa position initiale Entre temps, le cylindre peut recevoir suffisamment d'air et être suffisamment refroidi bien que le piston 7 se soit déplacé rapidement vers le haut et vers le bas en augmentant ainsi son rendement volumique En outre, quand le piston 7 s'immobilise en fin de course, le pignon 2 et la roue dentée 1 continuent de tourner If we now examine Figure 4, we see that there is shown an application of the present invention to an air compressor. In this application, when the piston 7 returns to its bottom dead center after having compressed the air, the arrangement of connecting rods and crankshafts can make two strokes up and down, while the piston remains in its initial position Meanwhile, the cylinder can receive sufficient air and be sufficiently cooled although the piston 7 is quickly moved up and down, thereby increasing its volume efficiency In addition, when the piston 7 stops at the end of the stroke, the pinion 2 and the toothed wheel 1 continue to rotate
sans appliquer de charge de sorte que l'énergie est enmagasi- without applying a load so that the energy is stored
née dans l'agencement de bielle et vilebrequin de sorte que le piston 7 est alors capable de comprimer l'air en un bref born in the arrangement of connecting rod and crankshaft so that the piston 7 is then able to compress the air in a brief
laps de temps.time lapse.
Il est bien entendu que la description qui précède It is understood that the foregoing description
n'est donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes et des modifications peuvent y être is given for illustrative purposes only and is not limitative and that variants and modifications may be included
apportées dans le cadre de la présente invention. made in the context of the present invention.
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