FR2852628A1

FR2852628A1 - Moteur a deux temps

Info

Publication number: FR2852628A1
Application number: FR0402735A
Authority: FR
Inventors: Werner Geyer; Claus Fleig; Helmar Amend; Klaus Martin Uhl; Jorg Schlossarczyk
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2004-03-17
Publication date: 2004-09-24
Anticipated expiration: 2024-03-17
Also published as: US7066120B2; GB2400139B; GB0405277D0; CN100338343C; CN1532386A; GB2400139A; FR2852628B1; DE10312097B4; DE10312097A1; US20040182339A1

Abstract

Un moteur à deux temps, notamment destiné à une machine de travail guidée et manoeuvrée à la main, comprend un cylindre (2) dans lequel est formée une chambre de combustion (3) délimitée par un piston (5) entraînant, par l'intermédiaire d'une bielle (6), un vilebrequin monté en rotation dans un carter de vilebrequin. Ce dernier est relié à la chambre de combustion (3), dans des positions prédéterminées du piston, par au moins un canal de transfert (10). Le canal de transfert, sur le côté extérieur du cylindre, est fermé par un couvercle (15) qui est fixé à un flasque de raccordement du cylindre (2). Pour pouvoir réaliser par moulage sous pression, des canaux de transfert favorables sur le plan de l'écoulement, le flasque de raccordement (16) est incliné par rapport à l'axe longitudinal du cylindre, selon un angle qui s'ouvre en direction du carter de vilebrequin (4).

Description

L'invention concerne un moteur à deux temps,

notamment destiné à une machine de travail guidée et manoeuvrée à la main, telle qu'une tronçonneuse à chaîne, une tronçonneuse à meule ou machine similaire, 5 comprenant un cylindre dans lequel est formée une chambre de combustion délimitée par un piston montant et descendant, le piston entraînant, par l'intermédiaire d'une bielle, un vilebrequin monté en rotation dans un carter de vilebrequin ou carter moteur, le moteur 10 comprenant également une entrée d'admission pour l'amenée de carburant dans le carter de vilebrequin et une sortie d'échappement pour l'évacuation de la chambre de combustion, le carter de vilebrequin étant relié à la chambre de combustion, dans des positions prédéterminées 15 du piston, par l'intermédiaire d'au moins un canal de transfert, et le canal de transfert, sur le côté extérieur du cylindre, étant fermé par un couvercle qui est fixé à un flasque de raccordement du cylindre.

D'après le document US 5,025,760 A, on connaît un 20 moteur à deux temps dont les canaux de transfert sont fermés vers le côté extérieur du cylindre, par des couvercles. Les canaux de transfert s'étendent, dans la zone du cylindre, parallèlement à l'axe longitudinal du cylindre, et sont reliés à la chambre de combustion, par 25 une zone s'étendant sensiblement perpendiculairement à leur dite étendue parallèle à l'axe longitudinal du cylindre. La déviation brutale de l'écoulement dans le canal de transfert conduit à une forte résistance à l'écoulement. Il est possible d'obtenir une résistance à 30 l'écoulement moindre en réalisant le canal de transfert en tant que canal en forme d'anse. Dans le cas de la fabrication du cylindre selon un procédé de moulage sous pression, un démoulage avec un canal de transfert réalisé en tant que canal en forme d'anse, n'est 35 toutefois plus possible sans autres difficultés, parce que les dépouilles de démoulage ne sont pas suffisamment grandes.

Le but de l'invention consiste à fournir un moteur à deux temps du type de celui mentionné en introduction, dont le cylindre peut être fabriqué par moulage sous pression avec une mise en oeuvre réduite.

Ce but est atteint grâce à un moteur à deux temps du type de celui décrit en introduction, dans lequel le flasque de raccordement est incliné par rapport à l'axe longitudinal du cylindre, selon un angle qui s'ouvre en 10 direction du carter de vilebrequin.

Grâce à l'inclinaison du flasque de raccordement par rapport à l'axe longitudinal du cylindre, le tronçon du canal de transfert, qui est formé dans le couvercle, est agrandi, de sorte que le tronçon d'étendue courbe de la 15 paroi du canal de transfert, située à l'extérieur, est réalisé entièrement dans le couvercle. Le tronçon du canal de transfert, qui s'étend environ perpendiculairement à l'axe longitudinal du cylindre, est raccourci et peut être bien démoulé. En même temps, 20 les canaux de transfert peuvent être d'une configuration favorable à l'écoulement.

Le canal de transfert est notamment réalisé en tant que canal en forme d'anse. L'angle entre le flasque de raccordement et l'axe longitudinal du cylindre est 25 avantageusement compris entre 10 et 200, notamment entre 5 et 150. Il est prévu que le couvercle s'appuie sur le flasque de raccordement, avec un bord dans lequel est formée une rainure périphérique destinée à recevoir un joint d'étanchéité. Il est ainsi possible de garantir de 30 manière simple, une bonne étanchéité entre le couvercle et le cylindre. En vue de pouvoir configurer librement le canal de transfert, et obtenir une transition lisse entre le couvercle et le cylindre, il est prévu que sur le couvercle soit formé un talon qui s'engage dans le 35 cylindre et forme le toit du canal de transfert, dirigé vers la chambre de combustion. Le talon s'appuie alors plus particulièrement, à une distance de l'alésage de cylindre, derrière un décrochement du cylindre.

Le cylindre présente avantageusement un plan médian qui divise la sortie d'échappement sensiblement de 5 manière centrale et qui contient l'axe longitudinal du cylindre, et au moins deux canaux de transfert, qui sont fermés par un couvercle commun, étant disposés sur un côté dudit plan médian. Deux canaux de transfert garantissent un bon résultat de balayage, de sorte que 10 l'on obtient de faibles valeurs pour les gaz d'échappement. La fermeture des deux canaux de transfert par un couvercle commun réduit le nombre des pièces nécessaires au moteur à deux temps. Un positionnement du couvercle sur le flasque de raccordement peut être 15 obtenu de manière simple par le fait que les parois intérieures des canaux de transfert, formées sur le cylindre, font saillie, au-delà du flasque de raccordement, dans le couvercle, et le couvercle possède une nervure qui, dans la direction périphérique du 20 cylindre, se situe entre deux parois intérieures. La nervure définit dans une large mesure la position du couvercle sur le flasque de raccordement. Cela permet simultanément d'obtenir une bonne séparation des deux canaux de transfert.

Avantageusement, un canal de transfert se poursuit dans la paroi de cylindre, jusqu'au carter de vilebrequin. Le canal de transfert débouche dans ce cas, à son extrémité dirigée vers le carter de vilebrequin, non pas au niveau de l'alésage du cylindre, mais 30 directement dans le carter de vilebrequin. Il en résulte pour le canal de transfert, une forme avantageuse, favorable sur le plan de l'écoulement. En même temps, un tel canal de transfert peut être fabriqué selon un procédé de moulage sous pression, à l'aide d'une simple 35 coulisse ou coquille. Le couvercle est fixé avantageusement par vis sur le cylindre. Il en résulte une fixation simple et rapide du couvercle sur le cylindre. Le couvercle est avantageusement une pièce de moulage par injection, en métal ou en matière plastique.

Le couvercle porte notamment des nervures ou ailettes de 5 refroidissement. Mais il peut également s'avérer avantageux que le couvercle soit une pièce d'emboutissage profond. Pour obtenir un balayage symétrique de la chambre de combustion, il est prévu que sur chaque côté du plan médian soient disposés deux 10 canaux de transfert agencés de manière symétrique par rapport au plan médian.

Des exemples de réalisation de l'invention vont être explicités dans la suite, au regard des dessins annexés, qui montrent: Fig. l une vue de côté d'un moteur à deux temps, Fig. 2 une coupe le long de la ligne II-II de la figure 1, Fig. 3 une vue de côté d'une partie d'un moteur à deux temps, Fig. 4 une coupe le long de la ligne IV-IV de la figure 3, Fig. 5 le cylindre de la figure 4, sans piston agencé dans ce cylindre, Fig. 6 un détail agrandi de la figure 5, Fig. 7 une vue en perspective d'un couvercle, Fig. 8 une vue de côté d'un couvercle, Fig. 9 une vue de côté d'un couvercle, selon la direction de la flèche IX de la figure 8, Fig. 10 une vue de côté d'un couvercle, dans la direction de la flèche X de la figure 9, Fig. il une vue de côté d'un couvercle. 30

Le moteur à deux temps i représenté sur la figure 1 possède un cylindre 2 dans lequel est réalisée la chambre de combustion 3 représentée sur la figure 4. 35 Comme le montre la figure 4, la chambre de combustion 3 est délimitée par le piston 5. Le piston 5 entraîne, par l'intermédiaire d'une bielle 6, le vilebrequin 7 monté en rotation dans le carter moteur ou carter de vilebrequin 4, et représenté sur la figure 1. La bielle 6 est fixée au piston 5 par l'intermédiaire d'un axe de 5 piston 21 représenté en pointillés sur la figure 4. Par l'intermédiaire des canaux de transfert 10 et 12, le carter de vilebrequin 4 est relié, pour des positions prédéterminées du piston 5, à la chambre de combustion 3. Les canaux de transfert 10 et 12 sont d'une 10 configuration ouverte en direction du côté extérieur du cylindre. Sur le cylindre sont réalisées les parois intérieures 31 des canaux de transfert 10 et 12. Les canaux de transfert 10 et 12 sont réalisés en tant que canaux en forme d'anse, de sorte que les parois 15 intérieures 31 s'étendent de manière bombée par rapport à l'axe longitudinal 17 du cylindre. Les canaux de transfert 10 et 12 sont entourés, sur le côté extérieur du cylindre, par un flasque de raccordement 16 sur lequel peut être fixé un couvercle pour fermer les 20 canaux de transfert 10 et 12. Le flasque de raccordement est d'une étendue plane et s'étend également entre les deux canaux de transfert 10 et 12. Les parois intérieures 31 des canaux de transfert font saillie endehors du plan formé par le flasque de raccordement 16, 25 de sorte qu'entre les deux parois intérieures 31 sur le flasque de raccordement 16, est formé un espace intermédiaire 33. Le flasque de raccordement 16 présente quatre perçages 34 par lesquels un couvercle peut être fixé par vis sur le flasque de raccordement.

Comme le montre la figure 2, le moteur à deux temps 1 comprend une entrée d'admission 8 pour l'amenée de carburant, par exemple sous la forme d'un mélange carburant/air, dans le carter de vilebrequin 4. Le moteur à deux temps 1 possède une entrée d'air, qui se 35 subdivise en deux branches 39 dans le cylindre 2. Les branches 39 s'étendent ici de manière symétrique par 6 2852628 rapport au plan médian 18 qui renferme l'axe longitudinal 17 du cylindre et qui divise sensiblement de manière centrale, une sortie d'échappement 14 d'évacuation de la chambre de combustion 3. Dans le 5 cylindre 2 est réalisé un diviseur d'écoulement 38 qui s'engage dans le canal d'air 9 et subdivise celui-ci en les branches 39, de manière symétrique par rapport au plan médian 18. Le moteur à deux temps 1 possède deux canaux de transfert 10 proches de la sortie 10 d'échappement, qui débouchent par des lumières de transfert 11 dans la chambre de combustion 3, ainsi que deux canaux de transfert 12 éloignés de la sortie d'échappement, qui débouchent par des lumières de transfert 13, dans la chambre de combustion 3. Les 15 canaux de transfert 10 et 12 sont ici également réalisés de manière symétrique par rapport au plan médian 18. Le piston 5 comporte deux lumières de piston 19 réalisées de manière symétrique par rapport au plan médian 18.

Dans la position du piston 5, représentée sur la figure 20 2, les branches 39 du canal d'air 9 sont reliées, par l'intermédiaire des lumières de piston 19, aux canaux de transfert 10 et 12, de sorte que de l'air dans une large mesure exempt de carburant, peut s'écouler du canal d'air 9, à travers les lumières de transfert 11 et 13, 25 dans les canaux de transfert 10 et 12.

La figure 3 montre un moteur à deux temps 1 comprenant un couvercle 15 disposé sur le flasque de raccordement. Le couvercle 15 possède quatre perçages 27, par lesquels le couvercle peut être serré par des 30 vis, dans les perçages 34 du flasque de raccordement 16.

Comme le montre la coupe de la figure 4, le tronçon de la paroi extérieure 36 des canaux de transfert, qui s'étend de manière coudée environ dans la direction de l'axe longitudinal 17 du cylindre, est formé dans les 35 couvercles 15. Chaque couvercle 15 ferme ici un canal de transfert 10 proche de la sortie d'échappement et un 7 2852628 canal de transfert 12 éloigné de la sortie d'échappement. La paroi extérieure 36 s'étend environ à distance constante de la paroi intérieure 31, de sorte qu'il en résulte une section d'écoulement approximativement constante dans les canaux de transfert et 12. Les tronçons d'embouchure 37 des canaux de transfert 10 et 12, par lesquels les canaux de transfert débouchent dans le carter de vilebrequin 4, sont réalisés dans le cylindre 2. Les tronçons d'embouchure 10 37 s'étendent ici approximativement dans la direction de l'axe longitudinal 17 du cylindre. Les canaux de transfert 10, 12 sont formés de manière telle, que dans la position d'implantation du moteur à deux temps 1, pour une position de travail normale de la machine de 15 travail, il existe toujours une déclivité en direction du carter de vilebrequin 4, dans les canaux de transfert 10, 12. Il est ainsi impossible que dans les canaux de transfert s'accumule du carburant qui, en cas de transfert brutal dans la chambre de combustion 3, 20 conduirait à l'étouffement du moteur.

Le toit 30 des canaux de transfert 10 et 12 est formé dans la paroi de cylindre 22. Le toit 30 est ici la paroi des canaux de transfert 10, 12, qui est dirigée vers la chambre de combustion 3, dans le tronçon de 25 canal adjacent aux lumières de transfert 11, 13 et s'étendant environ perpendiculairement à l'axe longitudinal 17 du cylindre. Les couvercles 15 possèdent une rainure périphérique 26 dans laquelle est disposé un joint d'étanchéité 20. Le joint d'étanchéité 20 s'appuie 30 sur le flasque de raccordement 16 du cylindre 2 et assure ainsi l'étanchéité des canaux de transfert 10 et 12 par rapport à l'environnement. Dans la position du piston 5, représentée sur la figure 4, les canaux de transfert 10 et 12 sont reliés, par l'intermédiaire des 35 lumières de piston 19, à l'entrée d'air 9 représentée sur la figure 2, de sorte que de l'air dans une large mesure exempt de carburant, peut s'écouler à travers les lumières de transfert 11, 13, en direction du carter de vilebrequin 4.

La figure 5 montre une coupe partielle du cylindre 5 2, sans piston 5 agencé dans ce cylindre. Le flasque de raccordement 16 est, dans un plan de coupe perpendiculaire au plan médian 18, incliné d'un angle a.

par rapport à l'axe longitudinal 17 du cylindre. L'angle a s'ouvre en direction du carter de vilebrequin 4, de 10 sorte que la distance du couvercle au plan médian 18 est plus petite au niveau de la zone des lumières de transfert 11, 13, qu'au niveau du côté dirigé vers le carter de vilebrequin 4. L'angle a est avantageusement compris entre 10 et 200, et notamment entre 50 et 150. 15 Dans le cas de la représentation de la figure 5, l'axe longitudinal 17 du cylindre se situe derrière le plan de coupe.

Le couvercle 35 montré sur la figure 5 possède un talon 28 qui forme le toit 30 du canal de transfert 10. 20 Ce talon 28 s'appuie derrière un décrochement 29, qui est formé sur la paroi de cylindre 22. Le tronçon de la paroi extérieure 36 du canal de transfert 10, qui est réalisé dans le couvercle 35, ne présente pas de contredépouilles, de sorte que le couvercle 35 peut être 25 fabriqué aisément selon un procédé de moulage. En même temps, le tronçon de canal de transfert, qui est réalisé dans la paroi de cylindre 22, présente un angle d'ouverture suffisamment important, pour permettre un bon démoulage. Comme le montre la représentation 30 agrandie de la figure 6, le décrochement 29 présente une distance (a) relativement à l'alésage de cylindre 23.

Cela permet d'obtenir une bonne étanchéité entre le couvercle 35 et le cylindre 2.

Sur les figures 7 à 10, le couvercle 15 est 35 représenté de manière agrandie. Sur la paroi 40 du couvercle 15, dirigée vers l'extérieur, sont formées des nervures ou ailettes de refroidissement 24. Le couvercle 15 est avantageusement fabriqué selon un procédé de moulage, et peut être réalisé en métal ou en matière plastique, notamment une matière plastique stabilisée en 5 température. Le couvercle 15 possède un bord périphérique 25 qui présente des zones élargies 41 dans lesquelles sont réalisés des perçages 27. Autour des deux tronçons des parois extérieures 36 des canaux de transfert, réalisés dans le couvercle 15, s'étend la 10 rainure périphérique 26 qui sert à recevoir un joint d'étanchéité. Entre les deux canaux de transfert s'étend une nervure 32, qui, pour un couvercle dans l'état monté sur le cylindre 2, vient se positionner entre les parois intérieures 31 des deux canaux de transfert 10 et 15 12, en définissant ainsi la position du couvercle 15 dans la direction périphérique du cylindre 2.

La figure 11 montre un exemple de réalisation d'un couvercle 45, qui ne comporte pas d'ailettes de refroidissement, et qui peut être réalisé en tant que 20 pièce d'emboutissage profond. Pour les autres caractéristiques, le couvercle 45 correspond au couvercle 15.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S

1. Moteur à deux temps, notamment destiné à une machine de travail guidée et manoeuvrée à la main, telle qu'une tronçonneuse à chaîne, une tronçonneuse à meule 5 ou machine similaire, comprenant un cylindre (2) dans lequel est formée une chambre de combustion (3) délimitée par un piston (5) montant et descendant, le piston (5) entraînant, par l'intermédiaire d'une bielle (6), un vilebrequin (7) monté en rotation dans un carter 10 de vilebrequin (4) ou carter moteur, le moteur comprenant également une entrée d'admission (8) pour l'amenée de carburant dans le carter de vilebrequin (A) et une sortie d'échappement (14) pour l'évacuation de la chambre de combustion (3), le carter de vilebrequin (4) 15 étant relié à la chambre de combustion (3), dans des positions prédéterminées du piston, par l'intermédiaire d'au moins un canal de transfert (10, 12), et le canal de transfert (10, 12), sur le côté extérieur du cylindre, étant fermé par un couvercle (15, 35, 45) qui 20 est fixé à un flasque de raccordement (16) du cylindre (2), caractérisé en ce que le flasque de raccordement (16) est incliné par rapport à l'axe longitudinal (17) du cylindre, selon un angle (a) qui s'ouvre en direction du carter de vilebrequin (4).

2. Moteur à deux temps selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal de transfert (10, 12) est réalisé en tant que canal en forme d'anse.

3. Moteur à deux temps selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'angle (a) est compris entre 30 1 et 20 , notamment entre 50 et 150.

4. Moteur à deux temps selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le couvercle (15, 35, 45) s'appuie sur le flasque de raccordement (16), avec un bord (25) dans lequel est formée une 35 rainure (26) périphérique destinée à recevoir un joint il d'étanchéité (20).

5. Moteur à deux temps selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que sur le couvercle (35) est formé un talon (28) qui s'engage dans 5 le cylindre (2) et forme le toit (30) du canal de transfert (10, 12), dirigé vers la chambre de combustion (3).

6. Moteur à deux temps selon la revendication 5, caractérisé en ce que le talon (28) s'appuie, à une 10 distance (a) de l'alésage de cylindre (23), derrière un décrochement (29) du cylindre (2).

7. Moteur à deux temps selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le cylindre (2) présente un plan médian (18) qui divise la sortie 15 d'échappement (14) sensiblement de manière centrale et qui contient l'axe longitudinal (17) du cylindre, et sur un côté du plan médian (18) sont disposés au moins deux canaux de transfert (10, 12) qui sont fermés par un couvercle commun (15, 35, 45).

8. Moteur à deux temps selon la revendication 7 caractérisé en ce que les parois intérieures (31) des canaux de transfert (10, 12), formées sur le cylindre (2), font saillie, au-delà du flasque de raccordement (16), dans le couvercle (15, 35, 45), et le couvercle 25 (15, 35, 45) possède une nervure (32) qui, dans la direction périphérique du cylindre (2), se situe entre deux parois intérieures (31).

9. Moteur à deux temps selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'un canal de 30 transfert (10, 12) se poursuit dans la paroi de cylindre (22) jusqu'au carter de vilebrequin (4)

10. Moteur à deux temps selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le couvercle (15, 35, 45) est fixé par vis sur le cylindre (2).

11. Moteur à deux temps selon l'une des

revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le

couvercle (15, 35) est une pièce de moulage par injection.

12. Moteur à deux temps selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le 5 couvercle (15, 35) porte des nervures ou ailettes de refroidissement (24).

13. Moteur à deux temps selon l'une des

revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le

couvercle (45) est une pièce d'emboutissage profond.