FR2847314A1 - Automobile engine crankshaft comprises crank arm delimited by lateral faces and axial cylindrical sections delimited by convex machined surface delimiting annular connection zone and comprising stress discharge groove - Google Patents

Automobile engine crankshaft comprises crank arm delimited by lateral faces and axial cylindrical sections delimited by convex machined surface delimiting annular connection zone and comprising stress discharge groove Download PDF

Info

Publication number
FR2847314A1
FR2847314A1 FR0214233A FR0214233A FR2847314A1 FR 2847314 A1 FR2847314 A1 FR 2847314A1 FR 0214233 A FR0214233 A FR 0214233A FR 0214233 A FR0214233 A FR 0214233A FR 2847314 A1 FR2847314 A1 FR 2847314A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
crankshaft
notch
section
delimited
connection zone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0214233A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2847314B1 (en
Inventor
Marek Abramczuk
Christian Dumas
Antoine Grandhomme
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Priority to FR0214233A priority Critical patent/FR2847314B1/en
Publication of FR2847314A1 publication Critical patent/FR2847314A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2847314B1 publication Critical patent/FR2847314B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06Crankshafts
    • F16C3/08Crankshafts made in one piece

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

The crankshaft (10) comprises a radially extending crank arm (20) delimited axially by lateral faces (26) perpendicular to the rotational axis and cylindrical sections (12,14) extending axially from one lateral face. Theses cylindrical sections are delimited by a convex machined surface (34) which delimits, with the lateral face, an annular connection zone (30). The machined convex surface comprises a discharge groove (40) for mechanical stresses which are exerted in the connection zone adjacent to the groove.

Description

"Vilebrequin de moteur à combustion interne, notamment de véhicule"Crankshaft of an internal combustion engine, especially of a vehicle

automobile" La présente invention concerne un vilebrequin de moteur à  automobile "The present invention relates to an engine crankshaft

combustion interne, notamment de véhicule automobile.  internal combustion, especially of a motor vehicle.

Les vilebrequins sont des pièces mécaniques se présentant sous la forme d'arbres qui assurent la transformation du mouvement rectiligne alternatif de l'ensemble pistons-bielles  Crankshafts are mechanical parts in the form of shafts which transform the reciprocating rectilinear movement of the piston-rod assembly

d'un moteur à combustion interne, en une rotation.  of an internal combustion engine, in one rotation.

Chaque type de vilebrequin est dimensionné au plus juste afin d'optimiser les performances et l'encombrement du moteur associé, et sa forme et ses dimensions dépendent du nombre de cylindres, du nombre de paliers, de la course, de la disposition  Each type of crankshaft is dimensioned as accurately as possible in order to optimize the performance and size of the associated engine, and its shape and dimensions depend on the number of cylinders, the number of bearings, the stroke, the layout.

des cylindres et de l'ordre d'allumage.  cylinders and ignition order.

Le vilebrequin est l'une des pièces les plus sollicitées du moteur, ces sollicitations en torsion, en flexion, et en vibration torsionnelle impliquent en outre des problèmes de tenue en fatigue, ainsi que des contraintes de fabrication importantes, en  The crankshaft is one of the most stressed parts of the engine, these torsional, bending, and torsional vibration stresses also involve fatigue resistance problems, as well as significant manufacturing constraints,

particulier pour les tolérances dimensionnelles et géométriques.  particular for dimensional and geometric tolerances.

Les vilebrequins peuvent être réalisés en plusieurs parties mais ils sont le plus souvent réalisés en une seule pièce par forgeage ou moulage, et subissent ensuite différentes opérations  The crankshafts can be made in several parts but they are most often made in one piece by forging or molding, and then undergo different operations

dont des opérations précises d'usinage.  including precise machining operations.

L'invention concerne plus particulièrement un vilebrequin de moteur à combustion interne, notamment de véhicule automobile, comportant d'une part des bras de manivelle s'étendant globalement radialement et délimités axialement par des faces latérales globalement perpendiculaires à l'axe de rotation du vilebrequin et, d'autre part, des tronçons cylindriques dont chacun s'étend axialement à partir d'au moins une face latérale d'un bras de manivelle et est délimité par une surface cylindrique convexe usinée qui définit, avec ladite face latérale  The invention relates more particularly to a crankshaft of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, comprising on the one hand crank arms extending generally radially and delimited axially by lateral faces generally perpendicular to the axis of rotation of the crankshaft and, on the other hand, cylindrical sections each of which extends axially from at least one lateral face of a crank arm and is delimited by a machined convex cylindrical surface which defines, with said lateral face

une zone annulaire de raccordement.an annular connection zone.

Les tronçons cylindriques sont soit des manetons que comporte le vilebrequin pour le montage à rotation d'une bielle, soit des tourillons que comporte le vilebrequin pour son montage  The cylindrical sections are either crank pins which the crankshaft comprises for the rotational mounting of a connecting rod, or journals which the crankshaft comprises for its mounting

à rotation.rotating.

Lorsqu'un tel vilebrequin est réalisé en une seule pièce, les zones annulaires de raccordement entre les surfaces cylindriques s convexes usinées des tronçons cylindriques, tels que des manetons ou des tourillons, et les faces latérales des bras de manivelle comportent des congés toriques de manière à permettre entre autre un usinage de ces surfaces cylindriques convexes,  When such a crankshaft is produced in a single piece, the annular zones of connection between the convex cylindrical surfaces s of the cylindrical sections, such as crankpins or trunnions, and the lateral faces of the crank arms have toroidal fillets so to allow among other things a machining of these convex cylindrical surfaces,

sans interférence avec les faces latérales des bras.  without interference with the lateral faces of the arms.

De plus, on a pu déterminer que ces zones de raccordement et plus particulièrement la zone autour des congés toriques d'usinage, est une des zones du vilebrequin dans laquelle les  In addition, it has been determined that these connection zones and more particularly the zone around the machining toroidal leaves, is one of the zones of the crankshaft in which the

contraintes mécaniques sont les plus élevées.  mechanical stresses are the highest.

La fiabilité et la qualité du vilebrequin dépendent donc pour partie de la bonne tenue à la fatigue du vilebrequin dans ces  The reliability and quality of the crankshaft therefore depend in part on the good fatigue life of the crankshaft in these

zones de raccordement.connection areas.

Un vilebrequin de moteur à combustion interne comportant une partie venue de forge en une pièce et constituée par un tronçon cylindrique, ici un maneton, solidaire de deux bras de manivelle, est par exemple décrit dans le document  An internal combustion engine crankshaft comprising a part from a forge in one piece and constituted by a cylindrical section, here a crank pin, secured to two crank arms, is for example described in the document.

EP-A-0.679.229.EP-A-0679229.

Dans ce document, le vilebrequin comporte au voisinage des zones de raccordement de la surface cylindrique convexe du maneton avec les faces latérales des bras de manivelle, d'une part des congés toriques d'usinage et, d'autre part, des chanfreins de décharge qui sont réalisés dans les bras de manivelle de manière à réduire les contraintes mécaniques  In this document, the crankshaft comprises, in the vicinity of the connection zones of the convex cylindrical surface of the crankpin with the lateral faces of the crank arms, on the one hand, machining toroidal fillets and, on the other hand, discharge chamfers which are made in the crank arms so as to reduce the mechanical stresses

s'exerçant dans ces bras de manivelle.  exercising in these crank arms.

Néanmoins, ces chanfreins de décharge formés dans les bras sont éloignés de la zone de raccordement avec la surface cylindrique convexe du maneton, ou plus précisément des congés d'usinage dans lesquels les contraintes mécaniques sont les plus élevées et, de ce fait, ils ne réduisent que faiblement les  However, these discharge chamfers formed in the arms are distant from the connection zone with the convex cylindrical surface of the crankpin, or more precisely from the machining fillets in which the mechanical stresses are the highest and, therefore, they do not only slightly reduce

contraintes dans ces zones.constraints in these areas.

De plus, il est particulièrement difficile de pouvoir optimiser la forme et le positionnement de ces chanfreins de décharge du fait de leur réalisation dans les faces latérales des  In addition, it is particularly difficult to be able to optimize the shape and positioning of these discharge chamfers because of their realization in the lateral faces of the

bras de manivelle, dans des zones difficiles d'accès.  crank arm, in areas difficult to access.

L'invention vise donc à remédier aux inconvénients susnommés et à améliorer d'une manière générale la fiabilité d'un  The invention therefore aims to remedy the aforementioned drawbacks and to generally improve the reliability of a

vilebrequin de moteur à combustion.  combustion engine crankshaft.

Dans ce but, l'invention propose un vilebrequin du type décrit précédemment, caractérisé en ce que la surface cylindrique convexe usinée d'au moins un tronçon comporte au moins une entaille de décharge des contraintes mécaniques qui s'exercent  To this end, the invention provides a crankshaft of the type described above, characterized in that the convex cylindrical surface machined of at least one section comprises at least one notch for relieving the mechanical stresses which are exerted

dans la zone de raccordement adjacente à l'entaille.  in the connection area adjacent to the notch.

De préférence, la position de l'entaille de décharge est déterminée par calcul en fonction des paramètres du vilebrequin et du moteur, ainsi que des contraintes maximales s'exerçant  Preferably, the position of the discharge notch is determined by calculation as a function of the parameters of the crankshaft and of the engine, as well as the maximum stresses exerted

dans la zone de raccordement.in the connection area.

Grâce aux entailles de décharge selon l'invention, on diminue sensiblement le niveau de contrainte s'exerçant dans les zones de raccordement des tronçons cylindriques, c'est à dire des manetons et des tourillons, ce qui permet pour une même tenue en fatigue d'un vilebrequin, de réduire le diamètres des tronçons cylindriques. Avantageusement, cette réduction du diamètre des manetons et/ou des tourillons se traduit d'une part, par une réduction des frottements qui contribue à l'amélioration des performances du moteur et, d'autre part, par une réduction du poids du vilebrequin et des efforts d'inertie, ce qui contribue à  Thanks to the relief notches according to the invention, the level of stress exerted in the areas of connection of the cylindrical sections is significantly reduced, that is to say of the crankpins and of the pins, which allows for the same resistance to fatigue d 'a crankshaft, to reduce the diameters of the cylindrical sections. Advantageously, this reduction in the diameter of the crankpins and / or of the trunnions is reflected on the one hand, by a reduction in friction which contributes to the improvement of engine performance and, on the other hand, by a reduction in the weight of the crankshaft and inertial efforts, which contributes to

l'amélioration de l'acoustique du moteur.  improving engine acoustics.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la surface cylindrique convexe usinée d'un tronçon comporte au moins une entaille de décharge des contraintes associée à chacune des zones de raccordement du tronçon avec une face latérale d'un bras de manivelle; - chaque entaille de décharge s'étend globalement dans un plan radial du tronçon; - l'entaille de décharge est symétrique axialement par rapport au plan radial du tronçon; - la génératrice de l'entaille de décharge est rectiligne - la génératrice de l'entaille de décharge est circulaire, de manière à constituer une gorge radiale; - l'entaille de décharge des contraintes est traitée de manière physico-chimique, de manière à renforcer la tenue à la io fatigue du vilebrequin; - le tronçon est un maneton que comporte le vilebrequin pour le montage à rotation d'une bielle; - le tronçon est un tourillon que comporte le vilebrequin pour son montage à rotation; - l'entaille de décharge des contraintes s'étend angulairement de part et d'autre d'un plan, dit plan de contraintes maximales. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention  According to other characteristics of the invention - the machined convex cylindrical surface of a section comprises at least one stress relief notch associated with each of the connection zones of the section with a side face of a crank arm; each discharge notch extends generally in a radial plane of the section; - The discharge notch is axially symmetrical with respect to the radial plane of the section; - the generator of the discharge notch is rectilinear - the generator of the discharge notch is circular, so as to constitute a radial groove; - The stress relief notch is treated in a physico-chemical manner, so as to reinforce the resistance to fatigue of the crankshaft; - The section is a crank pin that includes the crankshaft for the rotational mounting of a connecting rod; - The section is a journal that includes the crankshaft for its rotational mounting; - The stress relief notch extends angularly on either side of a plane, called the plane of maximum stresses. Other characteristics and advantages of the invention

apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la  will appear on reading the following detailed description for the

compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en latérale d'un vilebrequin d'un moteur à combustion interne à quatre cylindres; - la figure 2 est une vue en coupe axiale selon le plan 2-2 de la figure 1 qui illustre les entailles de décharge des contraintes mécaniques réalisées selon l'invention, aux extrémités axiales d'un maneton; - la figure 3 est une vue en coupe transversale selon le plan 3 de la figure 1 d'une portion d'un tronçon cylindrique qui illustre une variante de réalisation d'une entaille de décharge des contraintes mécaniques; - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3, qui illustre une autre variante de réalisation d'une entaille de  understanding of which reference will be made to the appended drawings in which: - Figure 1 is a side view of a crankshaft of an internal combustion engine with four cylinders; - Figure 2 is an axial sectional view along the plane 2-2 of Figure 1 which illustrates the relief notches of the mechanical stresses produced according to the invention, at the axial ends of a crankpin; - Figure 3 is a cross-sectional view along the plane 3 of Figure 1 of a portion of a cylindrical section which illustrates an alternative embodiment of a notch for relieving mechanical stress; - Figure 4 is a view similar to that of Figure 3, which illustrates another alternative embodiment of a notch

décharge des contraintes mécaniques.  discharge of mechanical stress.

Dans la suite de la description on utilisera arbitrairement  In the following description, we will use arbitrarily

un orientation d'avant en arrière suivant l'axe de rotation X-X du vilebrequin qui correspond à une orientation de gauche à droite  an orientation back and forth along the axis of rotation X-X of the crankshaft which corresponds to an orientation from left to right

en considérant la figure 1.considering figure 1.

A la figure 1, le vilebrequin 10 est plus précisément un vilebrequin pour un moteur à quatre cylindres qui comporte cinq tourillons 12 qui se trouvent dans l'axe du vilebrequin et qui permettent à l'arbre de reposer sur des paliers (non représentés)  In Figure 1, the crankshaft 10 is more specifically a crankshaft for a four-cylinder engine which has five journals 12 which are located in the axis of the crankshaft and which allow the shaft to rest on bearings (not shown)

au moyen desquels il est monté en rotation dans un carter.  by means of which it is rotatably mounted in a housing.

Le vilebrequin 10 comporte aussi quatre manetons 14 excentrés d'axe Y-Y parallèle à l'axe de rotation du vilebrequin et  The crankshaft 10 also comprises four eccentric crank pins 14 of axis Y-Y parallel to the axis of rotation of the crankshaft and

sur chacun desquels vient s'articuler une bielle (non représentée).  on each of which is articulated a connecting rod (not shown).

Les tourillons 12 et les manetons 14 sont donc reliés les uns aux autres par des bras de manivelle 20 encore parfois  Trunnions 12 and crank pins 14 are therefore connected to each other by crank arms 20 still sometimes

appelés coudes.called elbows.

Le vilebrequin 10 comporte aussi quatre contre-poids 22 afin d'assurer l'équilibre des masses du vilebrequin par rapport à son axe de rotation avec les quatre manetons 14 et les huit bras  The crankshaft 10 also comprises four counterweights 22 in order to ensure the balance of the masses of the crankshaft relative to its axis of rotation with the four crank pins 14 and the eight arms

qui les excentrent de l'axe de rotation du vilebrequin.  which offset them from the axis of rotation of the crankshaft.

Ainsi chaque maneton 14 s'étend axialement entre deux bras de manivelle 20, de même que chaque tourillon 12 qui s'étend soit entre deux bras 20, soit entre un bras 20 et un tronçon d'extrémité arrière 13 du vilebrequin ou une embase 15  Thus each crank pin 14 extends axially between two crank arms 20, as does each pin 12 which extends either between two arms 20 or between an arm 20 and a rear end section 13 of the crankshaft or a base 15

du tronçon d'extrémité avant 11.of the front end section 11.

Le vilebrequin 10 est ici du type réalisé en une pièce venue de forge ou de fonderie de telle sorte que les zones de raccordement 30 des manetons 14 et des tourillons 12 avec les faces latérales 26 respectives des bras de manivelle 20 comportent des congés cylindriques annulaires 32 pour permettre l'usinage des surfaces cylindriques convexes 34 des manetons 14  The crankshaft 10 is here of the type produced in one piece from a forge or foundry so that the connection zones 30 of the crank pins 14 and the pins 12 with the respective side faces 26 of the crank arms 20 include annular cylindrical fillets 32 to allow the machining of the convex cylindrical surfaces 34 of the crankpins 14

et des tourillons 12.and pins 12.

Ce vilebrequin 10 comporte un tronçon cylindrique d'extrémité axiale avant 11 et un tronçon cylindrique d'extrémité axiale arrière 13 qui sont coaxiaux à l'axe de rotation X-X du vilebrequin. Le tronçon avant 11 est prévu ici pour être monté dans le moteur du côté du volant moteur, alors que le tronçon arrière 13 est prévu ici pour être monté dans le moteur du côté de la distribution, c'est à dire que le tronçon arrière 13 est prévu pour porter le pignon d'entraînement des arbres à cames du moteur  This crankshaft 10 comprises a cylindrical section of front axial end 11 and a cylindrical section of rear axial end 13 which are coaxial with the axis of rotation X-X of the crankshaft. The front section 11 is provided here to be mounted in the engine on the flywheel side, while the rear section 13 is provided here to be mounted in the engine on the distribution side, that is to say that the rear section 13 is designed to carry the drive pinion of the engine camshafts

(non représenté).(not shown).

Le tronçon avant 11 forme ici avantageusement un pion de centrage du vilebrequin 10 dans un trou complémentaire que  The front section 11 here advantageously forms a pin for centering the crankshaft 10 in a complementary hole that

comporte le volant moteur (non représenté).  includes the flywheel (not shown).

Le vilebrequin 10 comporte aussi à son extrémité axiale avant 11, en retrait axialement vers l'arrière par rapport au tronçon avant, une embase 15 qui a la forme d'une couronne  The crankshaft 10 also has at its front axial end 11, axially set back towards the rear relative to the front section, a base 15 which has the shape of a crown

annulaire cylindrique.cylindrical annular.

Cette embase 15 est prévue pour être en appui axial, par sa face transversale avant, contre la face transversale arrière du volant moteur, de manière à permettre la fixation du volant moteur  This base 15 is designed to be in axial support, by its front transverse face, against the rear transverse face of the flywheel, so as to allow the flywheel to be fixed.

au vilebrequin 10, par exemple par vissage.  to the crankshaft 10, for example by screwing.

La figure 2 est une vue en coupe axiale d'un tronçon cylindrique, tel qu'un maneton 14 ou un tourillon 12 du vilebrequin , dont la surface cylindrique convexe usinée 34 comporte, conformément à l'invention, au moins une entaille de décharge 40 des contraintes mécaniques s'exerçant dans la zone de  FIG. 2 is a view in axial section of a cylindrical section, such as a crank pin 14 or a journal 12 of the crankshaft, the machined convex cylindrical surface 34 of which comprises, in accordance with the invention, at least one relief notch 40 mechanical stresses exerted in the area of

raccordement 30 adjacente à l'entaille 40.  connection 30 adjacent to notch 40.

Selon un premier exemple de réalisation, la surface cylindrique convexe usinée 34 du tronçon cylindrique, ici un maneton 14, comporte une entaille de décharge 40 des contraintes associée à chacune des deux zones de raccordement 30 du maneton 14 avec les faces latérales 26 des deux bras de  According to a first embodiment, the machined convex cylindrical surface 34 of the cylindrical section, here a crank pin 14, comprises a stress relief notch 40 associated with each of the two connection zones 30 of the crank pin 14 with the lateral faces 26 of the two arms of

manivelle 20 adjacents.crank 20 adjacent.

Les zones de raccordement 30 sont ici constituées plus précisément par des congés d'usinage 32, ayant en coupe axiale une forme globalement circulaire et sur le pourtour desquels se  The connection zones 30 are here constituted more precisely by machining leaves 32, having in axial section a generally circular shape and around the periphery of which

répartissent les contraintes mécaniques maximales.  distribute the maximum mechanical stresses.

Grâce aux entailles de décharge 40, les contraintes mécaniques se répartissent entre les congés d'usinage 32 comme auparavant mais aussi dans la surface cylindrique convexe, plus  Thanks to the relief notches 40, the mechanical stresses are distributed between the machining leaves 32 as before but also in the convex cylindrical surface, more

précisément autour des entailles 40.  precisely around the notches 40.

Les contraintes mécaniques sont ainsi mieux réparties et la  The mechanical stresses are thus better distributed and the

zone de raccordement 30 est moins sollicitée.  connection area 30 is less stressed.

Les paramètres tels que la longueur de l'entaille (1), la profondeur radiale (e), la distance axiale (d) entre l'entaille 40 et le congé torique 32 pour son positionnement axial sur la surface cylindrique convexe 34, ainsi que la forme ou profil de l'entaille sont obtenus par calcul et directement fonction d'autres  Parameters such as the length of the notch (1), the radial depth (e), the axial distance (d) between the notch 40 and the toroidal leave 32 for its axial positioning on the convex cylindrical surface 34, as well as the shape or profile of the notch are obtained by calculation and directly function of other

paramètres tels que le type du moteur.  parameters such as engine type.

De préférence, chaque entaille de décharge 40 s'étend globalement dans un plan radial à la surface cylindrique convexe  Preferably, each discharge notch 40 extends generally in a radial plane to the convex cylindrical surface

34 et symétriquement de part et d'autre de ce plan.  34 and symmetrically on either side of this plane.

Comme illustré aux figures 3 et 4, la forme de l'entaille 40  As illustrated in Figures 3 and 4, the shape of the notch 40

peut être différente selon les applications.  may be different depending on the application.

Ainsi la figure 3 illustre une variante de réalisation selon laquelle la génératrice de l'entaille de décharge 40 des contraintes est rectiligne, tandis que la figure 4 illustre une autre variante selon laquelle la génératrice est circulaire de manière à  Thus, FIG. 3 illustrates an alternative embodiment according to which the generator of the stress relief notch 40 is rectilinear, while FIG. 4 illustrates another variant according to which the generator is circular so as to

constituer un tronçon angulaire d'une gorge radiale.  constitute an angular section of a radial groove.

En variante, les entailles de décharge 40 sont des gorges  Alternatively, the relief notches 40 are grooves

annulaires cylindriques.cylindrical annulars.

Bien entendu, pour une meilleure tenue en fatigue, les entailles de décharge 40 des contraintes peuvent avantageusement subir des traitements, tels que des traitements physico-chimiques, notamment en vue de les renforcer, ainsi que  Of course, for better fatigue resistance, the stress relief notches 40 can advantageously undergo treatments, such as physico-chemical treatments, in particular with a view to strengthening them, as well as

le vilebrequin d'une manière générale.  the crankshaft in general.

Ainsi qu'on l'aura compris, les entailles de décharge 40 des contraintes peuvent être réalisées indifféremment dans les  As will be understood, the stress relief notches 40 can be made indifferently in the

manetons 14 et/ou les tourillons 12 du vilebrequin 10.  crank pins 14 and / or pins 12 of crankshaft 10.

Dans le cas d'un bras de manivelle comportant axialement de part et d'autre deux tronçons, par exemple un maneton et un tourillon, et pour lequel des entailles de décharge 40 sont réalisées dans les manetons 14, le plan de contrainte maximal est un plan passant par l'axe du maneton et formant un angle (a) avec le plan passant lui par les axes respectifs des deux tronçons, la valeur de cet angle (a) étant fonction du type de moteur. Dans le cas d'un bras de manivelle comportant axialement de part et d'autre deux tronçons, par exemple un maneton et un tourillon, et pour lequel des entailles de décharge 40 sont réalisées dans les tourillons 12, le plan de contrainte maximal est un plan passant par l'axe du tourillon et formant un angle (/3) avec le plan passant lui par les axes respectifs des deux tronçons, la valeur de cet angle (,8) étant fonction du type de moteur. Selon le type de vilebrequin, l'angle (,/) peut être différent  In the case of a crank arm comprising axially on either side two sections, for example a crank pin and a journal, and for which relief notches 40 are produced in the crank pins 14, the maximum stress plane is a plane passing through the axis of the crankpin and forming an angle (a) with the plane passing through the respective axes of the two sections, the value of this angle (a) being a function of the type of engine. In the case of a crank arm comprising axially on either side two sections, for example a crank pin and a journal, and for which relief cuts 40 are made in the journals 12, the maximum stress plane is a plane passing through the axis of the journal and forming an angle (/ 3) with the plane passing through the respective axes of the two sections, the value of this angle (, 8) being a function of the type of engine. Depending on the type of crankshaft, the angle (, /) may be different

de l'angle (a).of angle (a).

Bien entendu, l'invention s'applique à tout type de vilebrequin 10, quelque soit le moteur, par exemple un moteur à cylindres en ligne ou en V.  Of course, the invention applies to any type of crankshaft 10, whatever the engine, for example an in-line or V-cylinder engine.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Vilebrequin (10) de moteur à combustion interne, notamment de véhicule automobile, comportant d'une part des bras de manivelle (20) s'étendant globalement radialement et délimités axialement par des faces latérales (26) globalement perpendiculaires à l'axe de rotation du vilebrequin (10) et, d'autre part, des tronçons cylindriques (12, 14) dont chacun s'étend axialement à partir d'au moins une face latérale (26) d'un bras de manivelle (20) et est délimité par une surface cylindrique convexe usinée (34) qui définit, avec ladite face latérale (26), une zone annulaire de raccordement (30), caractérisé en ce que la surface cylindrique convexe usinée (34) d'au moins un tronçon (12, 14) comporte au moins une entaille de décharge (40) des contraintes mécaniques qui s'exercent dans la zone de raccordement (30)  1. Crankshaft (10) of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, comprising on the one hand crank arms (20) extending generally radially and delimited axially by lateral faces (26) generally perpendicular to the axis of rotation of the crankshaft (10) and, on the other hand, of the cylindrical sections (12, 14) each of which extends axially from at least one lateral face (26) of a crank arm (20) and is delimited by a machined convex cylindrical surface (34) which defines, with said lateral face (26), an annular connection zone (30), characterized in that the machined convex cylindrical surface (34) of at least one section ( 12, 14) comprises at least one relief notch (40) for the mechanical stresses which are exerted in the connection zone (30) adjacente à l'entaille (40).adjacent to the notch (40). 2. Vilebrequin (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface cylindrique convexe usinée (34) d'un tronçon (12, 14) comporte au moins une entaille de décharge (40) des contraintes associée à chacune des zones de raccordement (30) du tronçon (12, 14) avec une face latérale (26) d'un bras de  2. Crankshaft (10) according to claim 1, characterized in that the machined convex cylindrical surface (34) of a section (12, 14) comprises at least one relief notch (40) of the stresses associated with each of the zones of connection (30) of the section (12, 14) with a lateral face (26) of an arm manivelle (20).crank (20). 3. Vilebrequin (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque entaille de décharge (40) s'étend  3. Crankshaft (10) according to claim 1 or 2, characterized in that each discharge notch (40) extends globalement dans un plan radial du tronçon (12, 14).  generally in a radial plane of the section (12, 14). 4. Vilebrequin (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'entaille de décharge (40) est symétrique axialement par  4. Crankshaft (10) according to claim 3, characterized in that the discharge notch (40) is axially symmetrical by rapport au plan radial du tronçon (12, 14).  relative to the radial plane of the section (12, 14). 5. Vilebrequin (10) selon les revendications 3 ou 4,  5. Crankshaft (10) according to claims 3 or 4, caractérisé en ce que la génératrice de l'entaille de décharge (40)  characterized in that the generator of the discharge notch (40) est rectiligne.is straight. 6. Vilebrequin (10) selon les revendications 3 ou 4,  6. Crankshaft (10) according to claims 3 or 4, caractérisé en ce que la génératrice de l'entaille de décharge (40)  characterized in that the generator of the discharge notch (40) est circulaire, de manière à constituer une gorge radiale.  is circular, so as to constitute a radial groove. 7. Vilebrequin (10) selon l'une quelconque des  7. Crankshaft (10) according to any one of revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entaille de  previous claims, characterized in that the notch of décharge (40) des contraintes est traitée de manière physicochimique, de manière à renforcer la tenue à la fatigue du vilebrequin.  stress relief (40) is treated in a physico-chemical manner, so as to reinforce the fatigue strength of the crankshaft. 8. Vilebrequin (10) selon l'une quelconque des8. Crankshaft (10) according to any one of revendications précédentes, caractérisé en ce que le tronçon est  previous claims, characterized in that the section is un maneton (14) que comporte le vilebrequin pour le montage à  a crankpin (14) that includes the crankshaft for mounting to rotation d'une bielle.rotation of a connecting rod. 9. Vilebrequin (10) selon l'une quelconque des  9. Crankshaft (10) according to any one of revendications précédentes, caractérisé en ce que le tronçon est  previous claims, characterized in that the section is un tourillon (12) que comporte le vilebrequin pour son montage à rotation.  a journal (12) that includes the crankshaft for its rotational mounting. 10. Vilebrequin (10) selon l'une quelconque des10. Crankshaft (10) according to any one of revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entaille de  previous claims, characterized in that the notch of décharge (40) des contraintes s'étend angulairement de part et  stress relief (40) extends angularly on both sides and d'autre d'un plan, dit plan de contraintes maximales.  on the other side of a plane, said plane of maximum stresses.
FR0214233A 2002-11-14 2002-11-14 CRANKSHAFT OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE, IN PARTICULAR A MOTOR VEHICLE Expired - Fee Related FR2847314B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0214233A FR2847314B1 (en) 2002-11-14 2002-11-14 CRANKSHAFT OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE, IN PARTICULAR A MOTOR VEHICLE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0214233A FR2847314B1 (en) 2002-11-14 2002-11-14 CRANKSHAFT OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE, IN PARTICULAR A MOTOR VEHICLE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2847314A1 true FR2847314A1 (en) 2004-05-21
FR2847314B1 FR2847314B1 (en) 2005-08-26

Family

ID=32187590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0214233A Expired - Fee Related FR2847314B1 (en) 2002-11-14 2002-11-14 CRANKSHAFT OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE, IN PARTICULAR A MOTOR VEHICLE

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2847314B1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2885187A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-03 Renault Sas Internal combustion engine`s crankshaft for motor vehicle, has annular connection zone with increased width and depth in zone, where constraints are high, to form discharge groove that is interfaced with cylindrical carrier
DE102006043617A1 (en) * 2006-09-16 2008-03-27 Bayerische Motoren Werke Ag Crankshaft for e.g. receiving and transmitting piston rod forces in six cylinder-row internal-combustion engine, has shaft pivots for supporting crankshaft, and balancing masses arranged in common plane running through longitudinal axis
EP2711567A1 (en) * 2012-09-24 2014-03-26 ThyssenKrupp Metalúrgica Campo Limpo Ltda. Weight optimized crank-shaft
EP2730791A1 (en) * 2012-11-09 2014-05-14 MAN Diesel & Turbo, filal af MAN Diesel & Turbo SE, Tyskland Crankshaft, bearing assembly and large multi-cylinder two-stroke diesel engine
EP2921725A1 (en) 2014-03-18 2015-09-23 ThyssenKrupp Metalúrgica Campo Limpo Ltda. Friction minimized crank-drive
EP2921726A1 (en) 2014-03-18 2015-09-23 ThyssenKrupp Metalúrgica Campo Limpo Ltda. Friction minimized sliding bearing arrangement
EP4095404A1 (en) * 2021-05-25 2022-11-30 Mazda Motor Corporation Internal combustion engine and vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0168153A2 (en) * 1984-07-09 1986-01-15 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Crankshaft for an internal combustion engine
EP0800008A2 (en) * 1996-04-02 1997-10-08 AVL List GmbH Crankshaft for piston machine
DE19916492A1 (en) * 1999-04-13 2000-10-19 Deutz Ag Crankshaft for internal combustion engine has relief slot for shaft journal and crank pin introduced in crank web in region of fillet between one of journals and crank web
DE10062769A1 (en) * 2000-12-15 2002-06-20 Man Nutzfahrzeuge Ag Crankshaft for diesel engines comprises connecting rod pins and/or main bearings having bearing surfaces with a variable width, the surface pressure acting in a specific region of the bearing surface can be adjusted to the force

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0168153A2 (en) * 1984-07-09 1986-01-15 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Crankshaft for an internal combustion engine
EP0800008A2 (en) * 1996-04-02 1997-10-08 AVL List GmbH Crankshaft for piston machine
DE19916492A1 (en) * 1999-04-13 2000-10-19 Deutz Ag Crankshaft for internal combustion engine has relief slot for shaft journal and crank pin introduced in crank web in region of fillet between one of journals and crank web
DE10062769A1 (en) * 2000-12-15 2002-06-20 Man Nutzfahrzeuge Ag Crankshaft for diesel engines comprises connecting rod pins and/or main bearings having bearing surfaces with a variable width, the surface pressure acting in a specific region of the bearing surface can be adjusted to the force

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2885187A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-03 Renault Sas Internal combustion engine`s crankshaft for motor vehicle, has annular connection zone with increased width and depth in zone, where constraints are high, to form discharge groove that is interfaced with cylindrical carrier
DE102006043617A1 (en) * 2006-09-16 2008-03-27 Bayerische Motoren Werke Ag Crankshaft for e.g. receiving and transmitting piston rod forces in six cylinder-row internal-combustion engine, has shaft pivots for supporting crankshaft, and balancing masses arranged in common plane running through longitudinal axis
EP2711567A1 (en) * 2012-09-24 2014-03-26 ThyssenKrupp Metalúrgica Campo Limpo Ltda. Weight optimized crank-shaft
WO2014045110A1 (en) * 2012-09-24 2014-03-27 Thyssenkrupp Matalúrgica Campo Limpo Ltda. Weight optimized crank-shaft
EP2730791A1 (en) * 2012-11-09 2014-05-14 MAN Diesel & Turbo, filal af MAN Diesel & Turbo SE, Tyskland Crankshaft, bearing assembly and large multi-cylinder two-stroke diesel engine
EP2921725A1 (en) 2014-03-18 2015-09-23 ThyssenKrupp Metalúrgica Campo Limpo Ltda. Friction minimized crank-drive
EP2921726A1 (en) 2014-03-18 2015-09-23 ThyssenKrupp Metalúrgica Campo Limpo Ltda. Friction minimized sliding bearing arrangement
WO2015140735A1 (en) 2014-03-18 2015-09-24 ThyssenKrupp Metalúrgica Campo Limpo Ltda. Friction minimized crank-drive
WO2015140734A1 (en) 2014-03-18 2015-09-24 ThyssenKrupp Metalúrgica Campo Limpo Ltda. Friction minimized sliding bearing arrangement
EP4095404A1 (en) * 2021-05-25 2022-11-30 Mazda Motor Corporation Internal combustion engine and vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
FR2847314B1 (en) 2005-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2889569A1 (en) TREE, SUCH AS A CAMSHAFT, IN PARTICULAR FOR MOTOR VEHICLES
WO2006072752A1 (en) Flywheel for internal combustion engine
FR2847314A1 (en) Automobile engine crankshaft comprises crank arm delimited by lateral faces and axial cylindrical sections delimited by convex machined surface delimiting annular connection zone and comprising stress discharge groove
FR3042816A1 (en) THERMAL MOTOR PROVIDED WITH A SYSTEM OF VARIATION OF THE COMPRESSION RATE
FR2952981A1 (en) ROD AND METHOD OF MANUFACTURING
FR3052495A1 (en) THERMAL MOTOR WITH IMPROVED COMPRESSION RATE VARIATION SYSTEM
EP2086722B1 (en) Tool for roller burnishing a toroidal fillet
FR2863674A1 (en) Driveshaft`s universal joint jaw for steering column, has connection unit with portion having outer face, and articulation yoke with end having inner face, where faces have conjugated forms to have desired orientation between yoke and unit
FR2885187A1 (en) Internal combustion engine`s crankshaft for motor vehicle, has annular connection zone with increased width and depth in zone, where constraints are high, to form discharge groove that is interfaced with cylindrical carrier
FR2709786A1 (en) Camshaft for internal combustion engine.
FR2718203A1 (en) Crankshaft in several assembled elements.
FR3091915A1 (en) "Metal part for an internal combustion engine and assembly comprising such a part"
FR2943392A1 (en) Crankshaft for internal combustion engine, comprises a reference crank pin, a first crank pin and a second crank pin, axes parallel to an axis of the crankshaft, and a first arm extending radially between the first crank pin and a swivel
FR3018104A1 (en) METHOD FOR ASSEMBLING A CAMSHAFT
EP1794489A1 (en) Crankshaft bearing equipped with an insert and corresponding insert
FR2894313A1 (en) Belt transmission comprises a notched belt running between two toothed pulleys so that when one tooth is in the entry-into-contact position of one pulley, a tooth space is in the exit-from-contact position of the other
EP1135622B1 (en) Multicylinder internal combustion engine crankshaft
EP0854984B1 (en) Crankshaft for a multi-cylinder internal combustion engine
WO2007099257A2 (en) Moving linkage of a variable compression ratio engine with self-lubricating big end journal
FR2864460A1 (en) Crankshaft strain hardening machine for internal combustion engine, has strain hardening unit, interposed between cylindrical hub and support crown, with roller units belonging to roller that includes outer ring received inside crown
EP3478978B1 (en) Device providing rotational coupling between an engine flywheel and a crankshaft
FR3050234A1 (en) ASSEMBLY FOR THERMAL ENGINE COMPRESSION RATE VARIATION SYSTEM
FR3141739A1 (en) GUIDANCE AND STOPS OF ELASTIC ORGANS IN A FLYWHEEL
FR3142394A1 (en) Mechanical gearbox with parallel shaft lines
FR3111172A1 (en) Balancing device of a 3-cylinder internal combustion engine by 2 unbalanced gears

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 14

ST Notification of lapse

Effective date: 20170731