FR2813637A1 - Moteur a deux temps avec balayage par l'air - Google Patents

Abstract

a) Moteur à deux temps à balayage par l'air, amélioré de façon à garantir une fixation sûre et permanente du module d'allumage. b) En-dessous d'un cylindre (2) du moteur est prévu un carter de vilebrequin (4). Un piston (5) qui exécute un mouvement de montée et de descente dans le cylindre (2) entraîne un vilebrequin (7) porté, avec liberté de rotation, dans le carter de vilebrequin (4). Par l'intermédiaire d'un carburateur à membrane (8) un mélange contenant du carburant est amené à la chambre de combustion (3) limitée entre piston (5) et cylindre (2). Est prévu un canal de bypass (22) qui amène dans la chambre de combustion (3) de l'air exempt de carburant et qui, par l'intermédiaire d'une pièce de raccordement (24) fixée sur le cylindre (2), débouche dans un tronçon de canal (21) formé dans la paroi (16) du cylindre. Un module d'allumage est fixé sur le cylindre (2) par l'intermédiaire d'un premier point de fixation (40) et sur la pièce de raccordement (24) par un second point de fixation (41).c) L'invention s'applique particulièrement aux outillages portables comme scie à chaîne à moteur, tronçonneuse, débroussailleuse ou analogue.

Description

L'invention concerne un moteur à combustion interne pour un outil-

lage portable, guidé à la main, comme une scie à chaîne à moteur, une tronçonneuse, une débroussailleuse ou analogue, comportant un cylindre et un carter de vilebrequin prévu en-dessous du cylindre, ainsi qu'un piston qui monte et descend dans le cylindre et entraîne un vilebrequin porté, avec liberté de rotation, dans le carter de vilebrequin, et qu'un organe de formation du mélange par l'intermédiaire duquel un mélange contenant du carburant est amené à la chambre de combustion limitée entre piston et cylindre, comportant aussi un canal de bypass qui amène à la chambre de combustion de l'air essentiellement sans carburant, par l'intermédiaire d'une pièce de raccordement fixée au cylindre, débouche dans un tronçon de canal prévu dans la paroi du cylindre, le tronçon de canal étant relié à la chambre de combustion par l'intermédiaire d'une fenêtre commandée, et

comportant une bobine d'allumage, disposée dans la chambre de combus-

tion, avec un organe de commande d'allumage tenu dans la zone du cylindre.

Un moteur à combustion interne de ce type est connu à partir du document WO 98/57053 et il est en particulier prévu pour emploi sur des outillages portables, guidés à la main, par exemple sur des scies à chaîne à

moteur, des tronçonneuses, des débroussailleuses, des appareils de souf-

flage, des appareils à émonder en hauteur ou outillages analogues. La struc-

ture habituelle est essentiellement constituée d'un cylindre et d'un carter de vilebrequin disposé en dessous du cylindre, le piston, qui exécute un mouvement de montée et de descente dans le cylindre, entraînant un

vilebrequin porté, avec liberté de rotation, dans le carter de vilebrequin.

Pour entraîner le moteur à combustion interne, à son carter de vilebrequin est amené, par l'intermédiaire d'un carburateur, un mélange carburant/air qui, lors d'une course de descente du piston, est transféré dans la chambre de combustion en passant par des canaux de transfert prévus dans la paroi du cylindre. Pour réduire au minimum les pertes par balayage, il est prévu

de relier, à peu près au niveau de la fenêtre de transfert, les canaux de trans-

fert à un canal de bypass qui amène exclusivement de l'air sans carburant.

Le canal de bypass y débouche, par l'intermédiaire d'un clapet à membrane,

dans un tronçon du canal de transfert proche de la fenêtre de transfert.

Pour entraîner le moteur à combustion interne est nécessaire une bougie d'allumage qui est généralement disposée dans le toit de la chambre

combustion et qui est activée par un organe de commande de l'allumage.

Un organe de commande de l'allumage de ce type, comme on peut le voir par exemple dan le document DE 31 43 246 A1, est régulièrement composé d'un transformateur d'allumage fixe, qui est fixé au cylindre du moteur à combustion interne et collabore avec une magnéto qui tourne avec le vilebrequin. Il est intéressant que la magnéto y soit intégrée dans la roue du ventilateur prévu pour le transport de l'air de refroidissement du

moteur à combustion interne et soit fixée par flasque à l'extrémité du vile-

brequin. Le transformateur d'allumage doit donc être fixé à une position

prédéterminée sur le cylindre.

Dans le cas des moteurs à deux temps à laminage de la charge ou à balayage assisté, le canal de bypass prévu pour amener l'air exempt de carburant se situe à peu près à mi-hauteur sur le cylindre, de sorte que les possibilités de fixation pour un transformateur d'allumage de l'organe de

commande de l'allumage sont limitées.

L'invention a pour but d'améliorer un moteur à combustion interne conforme au modèle de façon que soit garantie, avec une dépense constructive supplémentaire qui n'est que faible, une disposition sûre, fixe

en permanence, du module d'allumage.

Selon l'invention, on atteint ce but par le fait qu'une partie de l'organe de commande d'allumage est fixée à la pièce de raccordement par

au moins un point de fixation.

Grâce à la disposition d'au moins le premier point de fixation, situé

près du carter de vilebrequin, du module d'allumage sur la pièce de raccor-

dement du canal de bypass, on peut en particulier utiliser également la zone

du canal de transfert comme zone de fixation. Si l'on choisit avantageuse-

ment un premier point de fixation sur le cylindre et un second point de fixation sur le couvercle de raccordement, on peut obtenir par construction une grande distance entre les points de fixation, de sorte que l'on peut monter solidement le module d'allumage sur le cylindre. Des points de fixation situés à grande distance l'un de l'autre selon la direction de l'axe du cylindre garantissent une haute stabilité qui réagit également aux fortes

vibrations du moteur à deux temps pendant une longue durée de marche.

Une droite imaginaire tracée entre les points de fixation peut être orientée à peu près parallèlement à l'axe du cylindre; une disposition, décalée selon la direction périphérique, du point de fixation situé du côté du carter de vilebrequin par rapport au point de fixation situé du côté de la

culasse peut être judicieuse.

Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, il peut être suffisant de prévoir tous les points de fixation du module d'allumage sur la pièce de raccordement de sorte que ce module puisse se monter sous forme d'un ensemble avec la pièce de raccordement - même avant la fixation du

couvercle sur le cylindre.

Dans une extension de l'invention, chaque point de fixation est formé d'un bossage taraudé qui peut être prévu d'une seule pièce avec le cylindre et/ou d'une seule pièce avec la pièce de raccordement. Le canal de bypass s'y situe, selon la direction de l'axe du cylindre, entre les points de fixation, de sorte qu'entre ceux-ci peut être prévue une grande distance selon la

direction de l'axe du cylindre.

De préférence, la pièce de raccordement est conçue sous forme d'un couvercle qui obture le tronçon de canal ouvert jusqu'à la face extérieure du cylindre. La pièce de raccordement y est de préférence vissée à blocage sur le cylindre, le point de fixation du module d'allumage sur le couvercle

pouvant se situer près du point de vissage du couvercle.

De préférence, la pièce de raccordement présente, sur l'extrémité située du côté du canal de bypass, deux points de vissage et, à l'extrémité opposée, au moins un point de vissage, les points de vissage formant de

préférence les sommets d'un triangle à peu près isocèle.

De préférence, la pièce de l'organe de commande de l'allumage est le

transformateur d'allumage.

De préférence, le tronçon de canal fait partie d'un canal de transfert qui est réalisé dans la paroi du cylindre et relie le carter de vilebrequin avec la chambre de combustion, le canal de transfert étant en particulier ouvert jusqu'à la face extérieure du cylindre sur à peu près toute sa longueur

mesurée selon la direction de l'axe du cylindre.

De préférence, la pièce de raccordement formant couvercle porte, sur sa face extérieure orientée du côté opposé au cylindre, des nervures de refroidissement qui sont de préférence orientées parallèlement aux nervures

de refroidissement du cylindre.

D'autres caractéristiques de l'invention résultent de la description et

du dessin sur lequel sont représentés ci-dessous différents exemples de

réalisation, décrits de l'invention.

- La Figure 1 est une coupe schématique d'un moteur à deux temps à balayage assisté, - La Figure 2 est une représentation agrandie et schématique d'une coupe d'un canal de balayage proche de l'échappement avec un module d'allumage fixé sur le cylindre, La Figure 3 est une représentation schématique en perspective d'une culasse avec un canal de transfert ouvert jusqu'à la face extérieure du cylindre,

- La Figure 4 est une vue d'une pièce de raccordement formant cou-

vercle pour obturer le canal de transfert de la Figure 3, - La Figure 5 est une représentation schématique en perspective d'un

module d'allumage monté sur la culasse.

La moteur à deux temps 1 représenté schématiquement sur la Figure 1 est essentiellement constitué d'un cylindre 2 ainsi que d'un piston 5 qui y exécute un mouvement de montée et de descente et qui, par l'intermédiaire d'une bielle 6, entraîne en rotation un vilebrequin 7 disposé dans le carter

de vilebrequin 4.

Dans le cylindre 2 est réalisée une chambre de combustion limitée par

le fond 13 du piston 5. La chambre de combustion 3 présente un échappe-

ment 10 par lequel, après un temps de cycle, les gaz brûlés sont évacués.

Le mélange nécessaire pour la marche du moteur à deux temps, un mélange carburant/huile/air, est amené au carter de vilebrequin 4, en provenance d'un organe de préparation du mélange 8, par une admission 11 et un canal d'admission 9. Il est intéressant que l'organe de préparation

du mélange 8 soit un carburateur à membrane de type habituel.

Dans l'exemple de réalisation représenté, l'admission 11 est comman-

dée par une fente contre la surface latérale 5' du piston, l'admission 11 étant entièrement obturée par la surface latérale 5' du piston dans la position de la course du piston 5 représentée sur la Figure 1. Le piston 5 se trouve peu avant son point mort bas, de sorte que le mélange aspiré dans le carter de vilebrequin 4 a été comprimé sur le trajet du piston vers le point mort bas et - après ouverture des fenêtres de transfert 12 et 15 - il s'écoule dans la chambre de combustion 3 en passant par les canaux de

transfert 14. Dans l'exemple de réalisation, chaque canal de transfert 14 -

comme représenté en particulier sur la Figure 2 - est orienté sensiblement parallèlement à l'axe 17 du cylindre dans la paroi 16 du cylindre mais les canaux de transfert 14 peuvent également avoir une position et une forme

s'écartant de l'exemple de réalisation.

Comme il résulte de la Figure 1, de chaque côté de l'échappement 10 sont disposés deux canaux de transfert 14 de sorte qu'un moteur à deux temps réalisé de cette façon peut, en présence d'un circuit de commande approprié pour amener l'air aux canaux de transfert 14, fonctionner aussi bien comme moteur à balayage assisté que comme moteur à laminage de la charge. L'extrémité supérieure, orientée vers la culasse 18, d'un canal de transfert 14 débouche, par l'intermédiaire de la fenêtre 12 ou 15, dans la paroi de cylindre 16 située dans la chambre de combustion 3, tandis que la seconde extrémité 19, orientée vers le carter de vilebrequin 4, du canal de

transfert 14 est ouverte en direction du carter de vilebrequin 4.

Comme représenté sur la Figure 2, le canal de transfert 14 proche de l'échappement, avec la fenêtre de transfert 15, est, dans la zone du tronçon de canal 21 qui se raccorde à la fenêtre de transfert 15, ouvert jusqu'à la face extérieure 23 du cylindre pour se raccorder à un canal de bypass 22

par l'intermédiaire d'une pièce de raccordement 24. La pièce de raccorde-

ment 24 a - comme représenté sur la Figure 2, la forme d'un couvercle et elle est fixée sur le cylindre 2 en des points de fixation 25 indiqués schématiquement. Dans l'exemple de réalisation, les points de fixation sont concçus sous forme de points de vissage 25. Le nombre des points de vissage nécessaires se détermine d'après la dimension et la forme de la pièce de

raccordement 24 qui sert de couvercle.

Comme représenté sur la Figure 2, le canal de bypass 22 débouche, par l'intermédiaire d'un clapet à membrane 26, dans le tronçon de canal 21 de sorte que, lors d'une course d'aspiration du piston 5, la dépression qui apparaît dans le carter de vilebrequin 4 et donc également dans le canal de transfert 14, ouvre le clapet à membrane 26 de sorte que de l'air exempt de carburant peut s'écouler par la fente d'ouverture 28 dans le sens de la flèche 27. L'air exempt de carburant s'écoulera en direction du carter

de vilebrequin 4 et remplira complètement d'air le canal de transfert 14.

Lors de la course descendante, qui vient à la suite, du piston 5, le mélange qui se trouve dans le carter de vilebrequin 4 se comprime à nouveau et s'écoule dans les canaux de transfert 14 par les extrémités ouvertes 19. L'air ainsi apparu dans le canal de transfert 14 proche de l'échappement va, par la fenêtre de transfert 15 proche de l'échappement, pénétrer dans la chambre de combustion et évacuer, par rinçage, les gaz résiduels, pendant que le mélange entre dans la chambre de combustion 3 essentiellement par le canal de transfert 14 éloigné de l'échappement et par

sa fenêtre 12.

Lors de la course montante qui vient à la suite, le mélange amené dans la chambre de combustion 3 se comprime et s'enflamme sous l'action de la bougie d'allumage 20. Dans ce but il faut amener à la bougie d'allumage 20 une impulsion d'allumage appropriée, ce qui se fait par l'intermédiaire du transformateur d'allumage 30 représenté sur la Figure 2. Au transformateur d'allumage 30 est associée une magnéto 31 qui tourne avec le vilebrequin 7. En passant devant le transformateur d'allumage 30, cette magnéto déclenche une impulsion de tension qui est amenée à la bougie d'allumage 20 par un câble d'allumage 32 et conduit à une étincelle électrique d'allumage aux électrodes 29 de la bougie d'allumage. Il est avantageux que la magnéto 31 puisse être intégrée dans la roue de ventilateur 33 d'un

organe d'air de refroidissement.

La magnéto rotative 31 et le transformateur d'allumage 30 forment

ensemble un organe de commande d'allumage 34.

Par rapport au vilebrequin 7, les canaux de transfert 14 se situent sur les faces frontales axiales du vilebrequin 7, ce pour quoi la magnéto 31 est montée directement - par l'intermédiaire de la roue de ventilateur 33 - à l'extrémité du vilebrequin 7 et tourne avec celui-ci. Il convient que le module d'allumage et le transformateur d'allumage 30 soient fixés du côté du moteur à deux temps 1 sur lequel se trouvent également les pièces de raccordement 24 pour les canaux de bypass 22. Pour garantir ici un maintien sûr, fixe, du module d'allumage 30, il est prévu, selon l'exemple de réalisation, de fixer cette partie de commande d'allumage 34 avec un premier point de fixation 40 sur le cylindre 2 du moteur et avec un second point de fixation 41 sur la pièce de raccordement 24 elle-même. En variante de l'exemple de réalisation, on peut également prévoir plusieurs points de fixation sur le couvercle de raccordement 24; de cette façon le module d'allumage 30 peut, par tous ses points de fixation, n'être fixé que sur le couvercle de raccordement. Comme représenté sur la Figure 2, dans l'exemple de réalisation, la partie de l'organe de commande de l'allumage 34 qui est fixée est le transformateur 30 qui est monté sur le cylindre 2 par lI'intermédiaire de bossages taraudés 35, 36. L'un des bossages taraudés 35 y est prévu d'une seule pièce avec le cylindre 2, l'autre bossage taraudé 36 est prévu d'une pièce avec la pièce de raccordement 24. On peut voir en outre sur la Figure 2 que le canal de bypass 22 se situe, selon la direction de l'axe 17 du cylindre, entre les points de fixation 40, 41 ou les bossages taraudés 35, 36. On peut donc prévoir entre les bossages taraudés 35 et 36, selon la direction de l'axe 17 du cylindre, une grande distance, ce qui

permet une haute stabilité mécanique.

Sur les Figures 3 à 5 est représenté un exemple de réalisation d'un cylindre 2 dans le cas duquel le canal de transfert 14 est ouvert jusqu'à la face extérieure du cylindre sur presque toute sa longueur. Sur ce canal de transfert 14, ouvert vers l'extérieur, on pose et on fixe la pièce de raccordement 24 en forme de couvercle. De préférence on visse à blocage sur le cylindre 2 la pièce de raccordement 24 formant couvercle, ce pour

quoi sont prévus sur le cylindre 2 des bossages de raccordement 37 à 39.

À ces bossages de raccordement sont associés des ouvertures de vissage appropriées 47, 48, 49 dans les rebords de fixation appropriés de la pièce de raccordement 24. On y choisit la position des bossages taraudés 37 à 39 ou des ouvertures de vissage 47 à 49 de façon que les ouvertures de vissage 47 et 49 forment des sommets d'un triangle à peu près isocèle. Le bossage taraudé 36, prévu pour la fixation du module d'allumage 30, se trouve près d'un point de vissage, en particulier dans la zone de l'angle des

deux côtés du triangle 50 qui ont à peu près la même longueur.

La Figure 5 représente une autre variante du cylindre 2 pour un

moteur à combustion interne 1 conforme à l'invention. La pièce de raccor-

dement 24 porte, sur sa face orientée du côté opposé au cylindre 2, des nervures de refroidissement complémentaires 44 pour obtenir une meilleure évacuation de la chaleur sur le cylindre 2. Sur la Figure 5, le module d'allumage 30 est disposé du côté opposé à l'observateur et il est fixé avec

des bossages taraudés comme représenté sur les Figures 3 et 4.

L'objet de l'invention peut avantageusement s'employer dans le cas des petits moteurs en particulier sur des outillages portés à la main. Les

moteurs ont une cylindrée de 20 à 150 cm3, en particulier 30-60 cm3.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Moteur à combustion interne pour un outillage portable, guidé à la

main, comme une scie à chaîne à moteur, une tronçonneuse, une débrous-

sailleuse ou analogue, comportant un cylindre (2) et un carter de vile-

brequin (4) prévu en-dessous du cylindre (2), ainsi qu'un piston (5) qui monte et descend dans le cylindre (2) et entraîne un vilebrequin (7) porté, avec liberté de rotation, dans le carter de vilebrequin (4), et qu'un organe de formation du mélange (8) par l'intermédiaire duquel un mélange contenant du carburant est amené à la chambre de combustion (3) limitée entre piston (5) et cylindre (2), comportant aussi un canal de bypass (22) qui amène à la chambre de combustion (3) de l'air essentiellement sans carburant, par l'intermédiaire d'une pièce de raccordement (24) fixée au cylindre (2), débouche dans un tronçon de canal (21) prévu dans la paroi du cylindre (16), le tronçon de canal (21) étant relié à la chambre de combustion (3) par l'intermédiaire d'une fenêtre commandée (15), et comportant une bobine d'allumage (20), disposée dans la chambre de combustion (3), avec un organe de commande d'allumage (34) tenu dans la zone du cylindre (2), caractérisé par le fait qu'une partie de l'organe de commande d'allumage (34) est fixée à la pièce de raccordement (24) par

au moins un point de fixation (41).

2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe de commande d'allumage (34) est fixé au cylindre (2) par un premier point de fixation (40) et à la pièce de raccordement

(24) par le second point de fixation (41).

3. Moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou 2, carac-

térisé par le fait que le point de fixation (40, 41) est formé par un bossage taraudés (35, 36) qui est de préférence conçu d'une pièce avec le cylindre

(2) ou avec la pièce de raccordement (24).

4. Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 3,

caractérisé par le fait que le canal de bypass (22) se situe, selon la direction

de l'axe du cylindre (17), entre deux points de fixation (40, 41).

5. Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 4,

caractérisé par le fait que le tronçon de canal (21) est ouvert jusqu'à la face extérieure du cylindre (23) et que la pièce de raccordement (24) obture, en tant que couvercle, le tronçon de canal (21), la pièce de raccordement (24), formant un couvercle, étant fixée, de préférence vissée à blocage, sur

le cylindre (2).

6. Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 5,

caractérisé par le fait que le point de fixation (41) sur la pièce de raccorde-

ment (24) formant couvercle se situe près d'un point de vissage (38/48)

de la pièce de raccordement (24).

7. Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 6,

caractérisé par le fait que le fait que la pièce de raccordement (24) pré-

sente, sur l'extrémité située du côté du canal de bypass (22), deux points de vissage (37/47; 39/49) et, à l'extrémité opposée, au moins un point de vissage (38/48), les points de vissage (37/47; 38/48; 39/49) formant de

préférence les sommets d'un triangle (50) à peu près isocèle.

8. Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 7,

caractérisé par le fait que le fait que la pièce de l'organe de commande de

l'allumage est le transformateur d'allumage (30).

9. Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 8,

caractérisé par le fait que le tronçon de canal (21) fait partie d'un canal de transfert (14) qui est réalisé dans la paroi du cylindre (16) et relie le carter de vilebrequin (4) avec la chambre de combustion (3), le canal de transfert (14) étant en particulier ouvert jusqu'à la face extérieure du cylindre (23) sur à peu près toute sa longueur mesurée selon la direction de l'axe du

cylindre (17).

10. Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à

9, caractérisé par le fait que la pièce de raccordement (24) formant cou-

vercle porte, sur sa face extérieure orientée du côté opposé au cylindre (2), des nervures de refroidissement (44) qui sont de préférence orientées

parallèlement aux nervures de refroidissement du cylindre (2).