FR2984984A1

FR2984984A1 - Combustion engine e.g. gas engine, for car, has internal profile and external profile co-operating with each other such that internal wheel is mounted in external wheel to carry out rotation around central axes of wheels, respectively

Info

Publication number: FR2984984A1
Application number: FR1162237A
Authority: FR
Inventors: Jean Luc Briard
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-06-28

Abstract

The engine has a transformation device (200) transforming a rotation movement of a rotary element e.g. driving shaft and camshaft, into a back and forth movement of a piston (111). The device includes an external wheel (210) including an internal profile (212), and an internal wheel (220) including an external profile (222). The internal profile and the external profile co-operate with each other such that the internal wheel is mounted in the external wheel so as to simultaneously carry out rotation around central axes (225, 215) of the internal and external wheels, respectively. The piston is a combustion cylinder piston and an air compression cylinder piston.

Description

MOTEUR A COMBUSTION AYANT UN PISTON MUNI D'UNE LIAISON A DOUBLE ROUE L'invention concerne les moteurs à combustion et plus particulièrement les moteurs à combustion de véhicule automobile. Un moteur comporte un ou des pistons liés à un organe rotatif, typiquement l'arbre moteur ou un arbre à cames, cette liaison ayant pour rôle de transmettre un mouvement de puissance du piston à l'arbre moteur et/ou d'actionner le piston de manière synchronisée avec la rotation moteur, typiquement lorsque le piston est un piston de compression d'air, un piston de pompe à combustible, un piston de cylindre de combustion dans des phases hors combustion, ou encore un piston de détente des gaz usagés. Les liaisons entre piston et organe rotatif proposées jusqu'à présent reposent sur l'utilisation d'une bielle liée au piston par une articulation, de sorte que la bielle, ancrée en un point excentré de l'arbre moteur, effectue un mouvement de balancement latéral. Ce balancement a tendance à produire une poussée latérale sur le piston qui se traduit par une usure du piston et de son cylindre dans une zone de jonction latérale entre piston et cylindre, d'où une perte d'étanchéité entre piston et chambre. The invention relates to combustion engines and more particularly to combustion engines of a motor vehicle. A motor has one or more pistons connected to a rotary member, typically the driving shaft or a camshaft, this link having the function of transmitting a power movement of the piston to the motor shaft and / or actuating the piston synchronously with the motor rotation, typically when the piston is an air compression piston, a fuel pump piston, a combustion cylinder piston in non-combustion phases, or a piston for expanding used gases. The connections between piston and rotary member proposed so far are based on the use of a rod connected to the piston by a hinge, so that the rod, anchored at an eccentric point of the drive shaft, makes a swinging motion lateral. This sway tends to produce a lateral thrust on the piston which results in wear of the piston and its cylinder in a zone of lateral junction between piston and cylinder, resulting in a loss of seal between piston and chamber.

Dans le cas d'un piston de pompe à essence, on a également proposé un type de liaison entre piston et arbre à cames dans lequel une bielle du piston vient en appui sur une came de l'arbre à cames sous l'effet d'un ressort qui rappelle la bielle contre la came. Ce type de dispositif se prête mal à l'utilisation d'une pompe à régime de pompage élevé, car la came a tendance à projeter la bielle en éloignement de l'arbre à cames, la force du ressort ne suffisant pas à maintenir le contact entre bielle et came. Des chocs se produisent alors au sein du dispositif, provoquant bruyance et endommagements. Il existe un besoin de répondre à ces inconvénients, et c'est à ce besoin que l'invention vise à répondre grâce à un moteur à combustion comprenant au moins un piston associé à un organe rotatif par l'intermédiaire d'un dispositif transformant un mouvement de rotation de l'organe rotatif en un mouvement de va-et-vient du piston, caractérisé en ce que le dispositif transformant un mouvement de rotation de l'organe rotatif en un mouvement de va-et-vient du piston comprend une roue externe et une roue interne, la roue externe présentant un profil interne et la roue interne présentant un profil externe, le profil interne de la roue externe et le profil externe de la roue interne coopérant l'un avec l'autre de sorte que la roue interne est montée dans la roue externe de manière à effectuer simultanément une rotation autour d'un axe géométrique central de cette roue interne et d'un axe géométrique central de la roue externe. In the case of a fuel pump piston, it has also been proposed a type of connection between piston and camshaft in which a piston rod is supported on a cam of the camshaft under the effect of a spring that recalls the connecting rod against the cam. This type of device does not lend itself to the use of a pump with a high pumping rate, because the cam tends to project the rod away from the camshaft, the spring force is not sufficient to maintain contact between connecting rod and cam. Shocks then occur within the device, causing loudness and damage. There is a need to meet these disadvantages, and it is to this need that the invention aims to respond with a combustion engine comprising at least one piston associated with a rotary member via a device transforming a rotary movement of the rotary member in a reciprocating movement of the piston, characterized in that the device transforming a rotational movement of the rotary member into a reciprocating movement of the piston comprises a wheel external and an internal wheel, the outer wheel having an inner profile and the inner wheel having an outer profile, the inner profile of the outer wheel and the outer profile of the inner wheel cooperating with each other so that the wheel internal is mounted in the outer wheel so as to simultaneously rotate about a central geometric axis of the inner wheel and a central geometric axis of the outer wheel.

Ainsi, la rotation de l'organe rotatif est transformée en mouvement de va-et-vient du piston et les mouvements de balancement sont réduits voire supprimés, tout en ayant une liaison entre piston et organe rotatif qui est robuste vis-à-vis des hauts régimes de va-et-vient du piston. Thus, the rotation of the rotary member is converted into reciprocating movement of the piston and the swaying movements are reduced or even eliminated, while having a connection between piston and rotary member which is robust vis-à-vis the high speeds of piston back and forth.

De préférence, le moteur comporte une pompe à combustible, et le piston est un piston de la pompe à combustible. La pompe à combustible peut comporter un cylindre, lequel reçoit le piston, la pompe comportant en outre une canalisation d'arrivée de combustible munie d'un organe anti-retour du combustible lequel s'oppose au retour du combustible en éloignement du cylindre ainsi qu'une canalisation d'évacuation de combustible munie d'un organe anti-retour du combustible lequel organe anti-retour s'oppose au retour du combustible vers le cylindre. Le piston est avantageusement un piston de cylindre de combustion ou un piston de cylindre de compression d'air. L'organe rotatif est de préférence un arbre moteur du moteur à combustion, notamment un arbre à cames. Selon un mode de réalisation, la roue externe présente un profil interne de diamètre égal au double du diamètre du profil externe de la roue interne. Le mécanisme présente par exemple une manivelle montée à rotation autour d'une axe géométrique central à la roue externe, laquelle manivelle forme un support de rotation pour la roue interne autour d'un axe géométrique central à la roue interne. Le piston peut être muni d'une bielle qui est ancrée sur la roue interne de telle sorte que la bielle reste dans l'alignement d'une direction de mouvement du piston au cours du mouvement du piston. Ainsi, avec une telle configuration, quel que soit le mouvement de l'organe rotatif, (quelle que soit sa vitesse, l'effort demandé, les à-coups), on s'assure de la permanence du contact entre l'actionneur et le piston, qui est toujours lié de même à la bielle elle-même liée de même au pignon lui-même lié à un axe. L'invention a également pour objet le véhicule, notamment automobile, muni d'un tel moteur. Preferably, the engine comprises a fuel pump, and the piston is a piston of the fuel pump. The fuel pump may comprise a cylinder, which receives the piston, the pump further comprising a fuel supply pipe provided with a non-return fuel member which opposes the return of the fuel away from the cylinder as well as a fuel evacuation pipe provided with a non-return fuel member which non-return member opposes the return of fuel to the cylinder. The piston is advantageously a combustion cylinder piston or an air compression cylinder piston. The rotary member is preferably a motor shaft of the combustion engine, in particular a camshaft. According to one embodiment, the outer wheel has an internal profile of diameter equal to twice the diameter of the outer profile of the inner wheel. The mechanism has for example a crank rotatably mounted about a central geometric axis to the outer wheel, which crank forms a rotational support for the inner wheel about a central geometric axis to the inner wheel. The piston may be provided with a connecting rod which is anchored to the inner wheel so that the rod remains in alignment with a direction of movement of the piston during the movement of the piston. Thus, with such a configuration, whatever the movement of the rotary member, (whatever its speed, the effort required, jolts), it ensures the permanence of the contact between the actuator and the piston, which is always related to the same rod itself related to the pinion itself linked to an axis. The invention also relates to the vehicle, in particular automobile, provided with such a motor.

D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux figures annexées sur lesquelles : - La figure 1 est une vue détaillée représentant un mécanisme de liaison entre un piston et un arbre moteur, conforme à un mode de réalisation préféré de l'invention. - La figure 2 est une vue schématique illustrant fonctionnellement ce même 35 mécanisme. Other features, objects and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows, with reference to the appended figures in which: - Figure 1 is a detailed view showing a connecting mechanism between a piston and a motor shaft, according to a preferred embodiment of the invention. FIG. 2 is a schematic view functionally illustrating this same mechanism.

Tel que représenté sur la figure 1, un piston 111 est relié par l'intermédiaire d'une bielle 113 à un aménagement de liaison 200 du piston 111 avec un arbre à cames, aménagement que l'on décrira ci-après. Dans le présent mode de réalisation, un cylindre 110 et le piston 111 forment un pompe à combustible laquelle aspire le combustible par une canalisation reliée au réservoir, et alimente en combustible un piston de combustion non représenté. Le cylindre 110 présente, dans une partie la plus éloignée du piston et faisant face à celui-ci, que l'on appellera arbitrairement partie supérieure du cylindre, un passage d'arrivée de combustible 114 dans lequel débouche une conduite d'arrivée de combustible 115, ainsi qu'un passage de sortie de combustible 117 à partir duquel s'étend une conduite d'évacuation de combustible 118. La conduite d'arrivée de combustible 114 est reliée à un réservoir de combustible tandis que la conduite d'évacuation de combustible 118 est reliée à un cylindre de combustion. La conduite d'arrivée de combustible 114 est munie d'un clapet anti-retour 116 lequel autorise la circulation de combustible vers le cylindre 110 mais empêche la circulation de combustible depuis le cylindre 110 vers le réservoir de combustible. La conduite d'évacuation de combustible 118 est quant à elle munie d'un clapet anti-retour 119 qui autorise la circulation de combustible depuis le cylindre 110 vers le cylindre de combustion mais qui empêche la circulation de combustible en retour vers le cylindre 110. Grâce à la présence de ces deux clapets anti-retour, chaque mouvement de va-et-vient du piston 111 provoque une circulation unidirectionnelle dans chacune des conduites d'arrivée 115 et d'évacuation 118, provoquant ainsi l'alimentation du cylindre de combustion. Les clapets anti retour 116 et 119 peuvent être remplacés par une soupape et un organe de pilotage de cette soupape, lequel organe de pilotage commande des ouvertures et fermetures d'une telle soupape de manière synchronisée avec les mouvements du piston 111, de manière à bloquer les retours de combustibles non souhaités tels que décrits précédemment. Une telle soupape peut être une soupape à commande électrique, pneumatique ou hydraulique. On décrira maintenant l'aménagement de liaison 200 reliant le piston 111 décrit ci-avant avec l'arbre moteur à cames lequel apporte notamment une meilleure tenue de la liaison entre piston et arbre à cames à haute vitesse de rotation de l'arbre à cames et une meilleure fiabilité en termes d'étanchéité entre le piston 111 et le cylindre 110. Tel que représenté sur les figures, cet aménagement 200 comporte une roue externe immobile 210 présentant une cavité intérieure 211 décrivant un profil interne 212 de forme circulaire, lequel est muni d'un crantage interne formant une crémaillère interne 213 orientée en vis-à-vis de la cavité interne de cette roue externe. As shown in Figure 1, a piston 111 is connected via a connecting rod 113 to a connecting arrangement 200 of the piston 111 with a camshaft, arrangement that will be described below. In the present embodiment, a cylinder 110 and the piston 111 form a fuel pump which sucks fuel through a pipe connected to the tank, and supplies fuel to a not shown combustion piston. The cylinder 110 has, in a part furthest from the piston and facing it, that will arbitrarily be called the upper part of the cylinder, a fuel inlet passage 114 into which a fuel supply pipe opens. 115, as well as a fuel outlet passage 117 from which a fuel evacuation line 118 extends. The fuel supply line 114 is connected to a fuel tank while the fuel 118 is connected to a combustion cylinder. The fuel supply line 114 is provided with a nonreturn valve 116 which allows the circulation of fuel towards the cylinder 110 but prevents the circulation of fuel from the cylinder 110 to the fuel tank. The fuel evacuation duct 118 is in turn provided with a check valve 119 which allows the circulation of fuel from the cylinder 110 to the combustion cylinder but which prevents the flow of fuel back to the cylinder 110. Thanks to the presence of these two check valves, each movement of the piston 111 back and forth causes unidirectional circulation in each of the inlet and outlet lines 115 and 118, thus causing the combustion cylinder to be fed . The nonreturn valves 116 and 119 may be replaced by a valve and a control member of this valve, which control member controls the openings and closures of such a valve in a manner synchronized with the movements of the piston 111, so as to block unwanted fuel returns as previously described. Such a valve may be an electrically operated, pneumatic or hydraulic valve. We will now describe the connection arrangement 200 connecting the piston 111 described above with the camshaft which in particular provides a better strength of the connection between piston and camshaft at high speed of rotation of the camshaft and a better reliability in terms of sealing between the piston 111 and the cylinder 110. As shown in the figures, this arrangement 200 comprises a stationary external wheel 210 having an internal cavity 211 describing an internal profile 212 of circular shape, which is provided with an internal detent forming an internal rack 213 oriented vis-à-vis the internal cavity of the outer wheel.

Cet aménagement comporte en outre une roue interne 220 dont un profil externe 222 de forme circulaire est muni d'un crantage externe formant une crémaillère périphérique externe 223. La crémaillère externe 223 de la roue interne 220 engage la crémaillère interne 213 de la roue externe 210, et la roue interne 220 est montée en son centre de manière libre en rotation sur un arbre de rotation 225. Cet arbre de rotation central à la roue interne est lui-même libre de déplacement selon une trajectoire circulaire ayant pour centre le centre géométrique 215 de la roue externe 210. Une telle liberté de mouvement selon une trajectoire circulaire est par exemple implémentée en réalisant cet arbre 225 central à la roue interne 220 en tant qu'extrémité d'une manivelle 230 montée rotative autour d'un axe géométrique de rotation central à la roue externe. Ainsi, la manivelle 230 est montée à rotation autour d'un axe géométrique 215 central à la roue externe 210 et forme un support de rotation pour la roue interne 220 autour d'un axe géométrique central à la roue interne. La roue interne 220 se trouve libre en rotation autour de l'arbre 225 à trajectoire 15 circulaire ainsi qu'autour d'un axe géométrique 215 central à la roue externe 210. La roue interne 220 décrit alors un mouvement planétaire, c'est-à-dire un mouvement constitué de deux composantes, une première composante étant une rotation de la roue interne 220 autour de son propre axe, et une deuxième composante étant une rotation de la roue interne 220 autour d'un axe déporté par rapport à l'axe de la roue interne, ici autour de l'arbre 225 20 placé en position centrale à la roue externe 210. La roue externe 210 est quant à elle maintenue immobile au cours du déplacement planétaire de la roue interne 220. Du fait d'un engagement sans glissement entre les profils 213 et 223 des roues externe et interne, les deux composantes du mouvement planétaire de la roue interne 220 présentent un rapport mathématique constant entre elles, lequel est mis à profit dans le 25 présent mode de réalisation pour obtenir, en un point donné de la roue interne 220, un mouvement de va-et-vient rectiligne. Ce mouvement rectiligne est alors mis à profit pour l'entrainement du piston 111. L'engagement sans glissement entre les profils interne et externe respectivement de la roue externe 210 et de la roue interne 220 est ici obtenu par l'engagement des crémaillères 30 213 et 223. En variante il est obtenu par coopération de deux surfaces anti-glissement telles que des surfaces rugueuses ou élastomères, lesquelles sont maintenues l'une contre l'autre par l'action de la manivelle 230. Tel qu'on l'a représenté à la figure 1, le piston 111 présente une bielle 113 liée à la roue interne 220 en un point b de la périphérie de celle-ci. 35 Dans le présent exemple de réalisation, la roue interne 220 présente un diamètre externe R1 égal à la moitié du diamètre de la roue externe 210, les diamètres externe et interne respectivement de la roue interne et de la roue externe étant considérés à l'endroit où ces roues coopèrent, c'est-à-dire au niveau de leur crémaillère respectivement externe et interne. En référence à la figure 2, le piston étant placé de manière à se déplacer selon un axe géométrique y situé dans le plan de la roue externe 210 et passant par le centre de la roue externe 210, on considèrera un axe géométrique x perpendiculaire à l'axe y du piston et passant par le centre de la roue externe 210, que l'on nommera arbitrairement axe horizontal dans la suite, par opposition à l'axe y du piston qui sera considéré arbitrairement comme vertical. On considèrera un angle Téta entre l'axe horizontal x et un axe principal de la manivelle 230 précédemment décrite lequel axe principal relie les centres de la roue externe 210 et de la roue interne 220. On considèrera maintenant un rayon géométrique de la roue interne 220, lequel s'étend de son centre référencé C jusqu'au point b d'ancrage de la bielle 113 sur la roue interne 220. On appellera Phi l'angle mesuré entre l'axe principal de la manivelle 230 et un tel rayon de la roue interne passant par b. This arrangement further comprises an internal wheel 220, an outer profile 222 of circular shape is provided with an external detent forming an external peripheral rack 223. The outer rack 223 of the inner wheel 220 engages the internal rack 213 of the outer wheel 210 , and the internal wheel 220 is mounted in its center freely in rotation on a rotation shaft 225. This central rotation shaft to the inner wheel is itself free to move in a circular path having as its center the geometric center 215 of the outer wheel 210. Such freedom of movement along a circular path is for example implemented by making this central shaft 225 to the inner wheel 220 as the end of a crank 230 rotatably mounted about a geometric axis of rotation central to the outer wheel. Thus, the crank 230 is rotatably mounted about a central geometric axis 215 to the outer wheel 210 and forms a rotational support for the inner wheel 220 about a central geometric axis to the inner wheel. The inner wheel 220 is free to rotate about the circular path shaft 225 as well as around a central axis 215 at the outer wheel 210. The inner wheel 220 then describes a planetary motion, that is, that is to say a movement consisting of two components, a first component being a rotation of the internal wheel 220 around its own axis, and a second component being a rotation of the internal wheel 220 about an axis offset from the axis of the inner wheel, here around the shaft 225 20 placed in central position to the outer wheel 210. The outer wheel 210 is in turn held stationary during the planetary movement of the inner wheel 220. Due to a slip-free engagement between the outer and inner wheel profiles 213 and 223, the two components of the planetary motion of the inner wheel 220 have a constant mathematical relationship between them which is utilized in the present mode. embodiment to obtain, at a given point of the internal wheel 220, a rectilinear back and forth movement. This rectilinear movement is then used to drive the piston 111. The engagement without sliding between the inner and outer profiles respectively of the outer wheel 210 and the inner wheel 220 is here obtained by the engagement of the racks 213. and 223. Alternatively it is obtained by cooperation of two anti-slip surfaces such as rough or elastomeric surfaces, which are held against each other by the action of the crank 230. As it has been shown in Figure 1, the piston 111 has a connecting rod 113 connected to the inner wheel 220 at a point b of the periphery thereof. In the present embodiment, the inner wheel 220 has an outer diameter R1 equal to half the diameter of the outer wheel 210, the outer and inner diameters respectively of the inner wheel and the outer wheel being considered in the right place. where these wheels cooperate, that is to say at their respective outer and inner rack. With reference to FIG. 2, the piston being placed so as to move along a geometric axis y situated in the plane of the outer wheel 210 and passing through the center of the outer wheel 210, a geometric axis x perpendicular to the axis 1 will be considered. y-axis of the piston and passing through the center of the outer wheel 210, which will be named arbitrarily horizontal axis in the following, as opposed to the y-axis of the piston which will arbitrarily be considered as vertical. Consider a Teta angle between the horizontal axis x and a main axis of the crank 230 previously described which main axis connects the centers of the outer wheel 210 and the inner wheel 220. We will now consider a geometrical radius of the inner wheel 220 , which extends from its center referenced C to the anchoring point b of the connecting rod 113 on the internal wheel 220. Phi will be called the angle measured between the main axis of the crank 230 and such a radius of the internal wheel passing through b.

R1 étant la valeur du rayon de la roue interne et R2 la valeur du rayon de la roue externe, on a la relation suivante : R1 x Téta = R2 x Phi A partir de cette équation, nous allons démontrer que si la valeur du rayon interne R2 de la roue externe 210 est égal au double de la valeur du rayon externe R1 de la roue interne 220, nous pouvons obtenir une translation parfaite du point b le long de l'axe de translation du piston. En effet, si nous étudions la cinématique du point b en fonction de la rotation de la roue interne autour du centre de la roue externe, nous obtenons les équations suivantes : b/x = R1 x cos (Téta) + R1 x cos (Pi -Téta), et b/y = R1 x sin (Téta) + R1 x sin (Pi - Téta) où b/x et b/y sont les coordonnées du point b sur les axes respectivement horizontal x et vertical y. On peut donc noter que quel que soit Téta, b/x est nul tandis que b/y varie entre 0 et 2xR1, c'est-à-dire entre 0 et la valeur R2 du diamètre intérieur de la roue externe 210. R1 being the value of the radius of the inner wheel and R2 the value of the radius of the outer wheel, we have the following relation: R1 x Teta = R2 x Phi From this equation, we will demonstrate that if the value of the internal radius R2 of the outer wheel 210 is equal to twice the value of the outer radius R1 of the inner wheel 220, we can obtain a perfect translation of the point b along the axis of translation of the piston. Indeed, if we study the kinematics of the point b as a function of the rotation of the inner wheel around the center of the outer wheel, we obtain the following equations: b / x = R1 x cos (Teta) + R1 x cos (Pi -Téta), and b / y = R1 x sin (Téta) + R1 x sin (Pi - Téta) where b / x and b / y are the coordinates of the point b on the respectively horizontal x and vertical y axes. It can therefore be noted that whatever Teta, b / x is zero while b / y varies between 0 and 2xR1, that is to say between 0 and the value R2 of the inside diameter of the outer wheel 210.

L'arbre de rotation 215 de la manivelle 230 étant positionné au centre géométrique de la roue externe 210 est préférentiellement solidaire en rotation de l'arbre à cames, de sorte qu'un mouvement de va-et-vient du piston correspondra à une révolution de l'arbre à cames. Au point mort haut du piston 111 la manivelle 230 s'étend depuis l'arbre 215 au centre de la roue externe verticalement vers le haut, et le point b est le point le plus haut de la périphérie de la roue interne. La coordonnée verticale b/y du point b est égale à R2. Puis le rayon passant par b de la roue interne 220 s'écarte de la verticale dans un sens de rotation opposé au sens de rotation de la manivelle 230, de sorte que ce rayon et la manivelle 230 se rapprochent l'un de l'autre pour venir se trouver tous deux simultanément en position horizontale bien qu'ayant tourné dans des sens opposés. La bielle 113 est alors descendue d'une distance égale à la valeur du rayon de la roue externe 210. La bielle 113 et le rayon passant par b s'étendent tous deux ensuite vers le bas. Ainsi, le point b se trouve d'autant plus bas que la manivelle et le rayon Cb s'étendent maintenant tous deux vers le bas de la roue externe. Lorsque la manivelle 230 a tourné d'un demi-tour, elle est orientée à la verticale vers le bas, et le rayon passant par b présente la même orientation, de sorte que le point d'ancrage b s'est abaissé de deux fois la valeur du rayon R2 de la roue externe 210. Le piston se trouve à son point mort bas. Le mouvement de remontée du point b s'effectue ensuite de manière symétrique par rapport à ce mouvement de descente, jusqu'à ce que la manivelle 230 et le rayon passant par b atteignent simultanément leur position verticale vers le haut, correspondant au point mort haut du piston 111. The rotation shaft 215 of the crank 230 being positioned at the geometric center of the outer wheel 210 is preferably integral in rotation with the camshaft, so that a reciprocating movement of the piston will correspond to a revolution. of the camshaft. At the top dead center of the piston 111 the crank 230 extends from the shaft 215 in the center of the outer wheel vertically upwards, and the point b is the highest point of the periphery of the inner wheel. The vertical coordinate b / y of point b is equal to R2. Then the radius passing through b of the internal wheel 220 deviates from the vertical in a direction of rotation opposite to the direction of rotation of the crank 230, so that this spoke and the crank 230 are brought closer to one another to be both simultaneously in a horizontal position although having turned in opposite directions. The rod 113 is then lowered by a distance equal to the value of the radius of the outer wheel 210. The connecting rod 113 and the radius passing through b both extend downwards. Thus, the point b is even lower as the crank and the radius Cb now both extend downwardly of the outer wheel. When the crank 230 has rotated half a turn, it is oriented vertically downwards, and the radius passing through b has the same orientation, so that the anchor point b has been lowered twice the value of the radius R2 of the outer wheel 210. The piston is at its bottom dead point. The upward movement of the point b is then effected symmetrically with respect to this downward movement, until the crank 230 and the radius passing through b simultaneously reach their upright position corresponding to the top dead center. piston 111.

Grâce à ce dispositif, le point d'ancrage b de la bielle 113, qui est le point de la bielle le plus éloigné du piston 111, reste sur un même axe de déplacement, de sorte qu'il n'est plus nécessaire de compenser une rotation de la bielle par rapport au piston par une articulation entre ces deux éléments. Le piston 111 et la bielle 113 peuvent ainsi être réalisés de manière monobloc. Il en résulte une économie due à la facilité de réalisation du couple piston-bielle, et en termes de facilité de montage. De plus, la suppression de cette articulation apporte une meilleure robustesse au couple piston-bielle due maintenant à une jonction rigide et même par simple continuité de matière lorsqu'ils sont réalisés de manière monobloc. En outre, le maintien de la bielle 113 dans une orientation fixe au cours du mouvement du piston 111 permet d'éviter de transmettre au piston des efforts tendant à le déplacer obliquement par rapport à sa direction de déplacement, efforts qui tendaient à faire apparaitre au cours du vieillissement un jeu latéral du piston dans le cylindre et une perte d'étanchéité entre le piston et le cylindre. De plus, la bielle 113 reste en liaison permanente avec l'arbre à cames puisque le retour par ressort de la bielle contre l'arbre est supprimé. Ainsi, un décollement d'un quelconque élément entre la bielle et l'arbre est rendu impossible et aucun choc dû à un tel décollement ne peut plus apparaitre y compris aux grandes vitesses de va-et-vient du piston. Dans un autre mode de réalisation, le piston 111 est un piston monté dans un cylindre 110 lequel cylindre 110 est le siège d'un mouvement de combustion. Par exemple, le cylindre est un cylindre de puissance dans un moteur quatre temps, le cylindre étant alors le siège de quatre mouvements de nature distincte du piston 111, correspondant respectivement au mouvements d'admission, de compression, de combustion, et d'évacuation. Par le fait qu'il effectue en particulier un mouvement mû par la combustion, ce piston 111 constitue alors un piston de puissance. Dans ce cas, le fait que la bielle 113 ne subit aucun balancement et ne transmet donc aucun effort latéral sur le piston permet d'obtenir une étanchéité particulièrement fiable même dans des stades avancés de la vie du moteur. L'arbre de rotation 215 de la manivelle est alors préférentiellement l'arbre moteur du moteur considéré, de manière à transmettre l'effort fourni par le piston 111 directement sur l'arbre moteur. Dans encore un autre mode de réalisation, le piston 111 est un piston de compression d'air, utilisé pour fournir de l'air comprimé à un piston de puissance. Cet air comprimé est alors transmis depuis un cylindre recevant le piston de compression d'air 111 vers un piston de puissance où l'air comprimé est introduit dans le cylindre de puissance avant ou pendant la combustion. En variante l'air comprimé peut également être transmis à un piston de puissance ne faisant pas l'objet d'une combustion, pour entrainer ce piston de puissance par la simple poussée de l'air comprimé. Dans les deux cas, l'air comprimé peut être transmis du piston de compression au piston de puissance par une canalisation directe ou encore par 15 l'intermédiaire d'un réservoir de stockage d'air comprimé. Dans encore une variante, un piston de puissance et un piston de compression tous deux semblables au piston 111 décrit ci-avant sont tous deux reliés à un même arbre moteur par deux systèmes conformes à celui qui vient d'être décrit de manière à fournir les mêmes avantages à ces deux pistons en termes de robustesse. Toutefois, un tel système peut 20 avantageusement être adopté sur un seul des pistons tel que le piston de puissance qui est le plus sollicité, tandis que le piston de compression présente une liaison à l'arbre moteur qui est classique en soi, c'est-à-dire utilisant une articulation entre la bielle et le piston. Le présent exemple de réalisation peut être mis en oeuvre dans le cadre d'un moteur diesel où la combustion est déclenchée par les conditions de pression et de température 25 dans le cylindre, éventuellement au moment de l'injection du combustible dans le cylindre, sans nécessité de dispositif d'allumage. Le présent exemple de réalisation peut également être mis en oeuvre avec un moteur à essence ou à gaz où un dispositif d'allumage est prévu pour déclencher la combustion, et notamment, dans le cas d'un piston de pompe à combustible, dans un moteur à essence de type sur-alimenté où la pompe à combustible est 30 particulièrement sollicitée. With this device, the anchor point b of the rod 113, which is the point of the connecting rod farthest from the piston 111, remains on the same axis of displacement, so that it is no longer necessary to compensate. a rotation of the rod relative to the piston by a joint between these two elements. The piston 111 and the connecting rod 113 can thus be made in one piece. This results in savings due to the ease of realization of the piston-rod torque, and in terms of ease of assembly. In addition, the removal of this joint provides greater strength to the piston-rod torque now due to a rigid junction and even by simple material continuity when made integrally. In addition, maintaining the rod 113 in a fixed orientation during the movement of the piston 111 avoids transmitting to the piston efforts tending to move it obliquely with respect to its direction of travel, efforts that tended to appear at during aging a lateral play of the piston in the cylinder and a loss of seal between the piston and the cylinder. In addition, the connecting rod 113 remains in permanent connection with the camshaft since the spring return of the rod against the shaft is eliminated. Thus, a detachment of any element between the connecting rod and the shaft is made impossible and no shock due to such detachment can not occur even at high speeds of back and forth of the piston. In another embodiment, the piston 111 is a piston mounted in a cylinder 110 which cylinder 110 is the seat of a combustion movement. For example, the cylinder is a power cylinder in a four-stroke engine, the cylinder then being the seat of four movements of a different nature of the piston 111, respectively corresponding to the movements of admission, compression, combustion, and evacuation . In that it performs in particular a movement driven by combustion, the piston 111 then constitutes a power piston. In this case, the fact that the rod 113 is not swayed and therefore transmits no lateral force on the piston makes it possible to obtain a particularly reliable seal even in advanced stages of engine life. The rotation shaft 215 of the crank is then preferably the motor shaft of the engine considered, so as to transmit the force provided by the piston 111 directly on the motor shaft. In yet another embodiment, the piston 111 is an air compression piston, used to supply compressed air to a power piston. This compressed air is then transmitted from a cylinder receiving the air compression piston 111 to a power piston where the compressed air is introduced into the power cylinder before or during combustion. Alternatively the compressed air can also be transmitted to a non-combusted power piston to drive the power piston by simply pushing the compressed air. In either case, the compressed air can be passed from the compression piston to the power piston through a direct line or through a compressed air storage tank. In another variant, a power piston and a compression piston both similar to the piston 111 described above are both connected to the same motor shaft by two systems in accordance with the one just described so as to provide the same advantages to these two pistons in terms of robustness. However, such a system can advantageously be adopted on only one of the pistons such as the power piston which is the most stressed, while the compression piston has a connection to the motor shaft which is conventional in itself, it is ie using a joint between the connecting rod and the piston. The present embodiment can be implemented in the context of a diesel engine where the combustion is triggered by the conditions of pressure and temperature in the cylinder, possibly at the time of injection of the fuel into the cylinder, without need for ignition device. The present embodiment can also be implemented with a gasoline or gas engine where an ignition device is provided to trigger the combustion, and in particular, in the case of a fuel pump piston, in an engine. over-fueled type gasoline where the fuel pump is particularly stressed.

Claims

REVENDICATIONS1. Combustion engine comprising at least one piston associated with a rotary member via a device (200) transforming a rotational movement of the rotary member into a reciprocating movement of the piston (111), characterized in that the device (200) transforming a rotational movement of the rotary member into a reciprocating movement of the piston (111) comprises an outer wheel (210) and an inner wheel (220), the outer wheel (210) having an inner profile (212) and the inner wheel (220) having an outer profile (222), the inner profile (212) of the outer wheel (210) and the outer wheel (222) of the inner wheel ( 220) cooperating with each other so that the inner wheel (220) is mounted in the outer wheel (210) so as to simultaneously rotate about a central geometric axis (225) of this inner wheel ( 220) and a central geometric axis (215) of the outer wheel (210).

2. Combustion engine according to claim 1, characterized in that the engine comprises a fuel pump (110,111) and the piston (111) is a piston of the fuel pump.

3. Combustion engine according to claim 2, characterized in that the fuel pump comprises a cylinder (110) which receives the piston (111), the pump further comprising a fuel supply pipe (115) provided with a non-return fuel member (116) which opposes the return of the fuel away from the cylinder (110) and a fuel evacuation pipe (118) provided with a fuel non-return member (119) anti-return member opposes the return of fuel to the cylinder (110).

4. Combustion engine according to claim 1, characterized in that the piston (111) is a combustion cylinder piston (110).

5. Combustion engine according to claim 1, characterized in that the piston (111) is an air compression cylinder piston (110).

6. Combustion engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the rotary member (120) is a drive shaft of the combustion engine.

7. Combustion engine according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the rotary member is a camshaft.

8. Combustion engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the outer wheel (210) has an inner profile (212) of diameter equal to twice the diameter of the outer profile (222) of the inner wheel (220). ).

9. A combustion engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the mechanism has a crank (230) rotatably mounted about a central axis (215) central to the outer wheel (210), which crank ( 230) forms a rotational support (225) for the inner wheel (220) around a geometric axis (225) central to the inner wheel (220).

10. Combustion engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the piston (111) is provided with a connecting rod (113) which is anchored to the inner wheel (220) so that the connecting rod (113) ) remains in alignment with a direction of movement of the piston (111) during movement of the piston (111).