FR3001778A1

FR3001778A1 - Lubrication system for thermal engine, has oil supply unit supplying lubricating oil under pressure to connecting rod through channels from center of crankshaft pierced by longitudinal oil supply channel perpendicular to crankshaft

Info

Publication number: FR3001778A1
Application number: FR1300257A
Authority: FR
Inventors: Andre Chaneac
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2014-08-08

Abstract

The system has a crankshaft carrying a round eccentric cam (2) as crankpins. A connection system is provided for connecting a connection rod (9) with the eccentric cam. An oil supply unit supplies lubricating oil under pressure to the connecting rod through channels (7) from the center of the crankshaft pierced by a longitudinal oil supply channel (3) perpendicular to the crankshaft. A guide (10) is positioned on a side of the eccentric cam, so as to prevent the side displacement of the connecting rod.

Description

-1- L'invention concerne les moteurs thermiques deux temps équipés d'un vilebrequin comportant en guise de manetons des cames rondes excentrées. L'invention se rapporte plus précisément aux moteurs thermiques deux temps utilisant le système bielle vilebrequin.The invention relates to two-stroke thermal engines equipped with a crankshaft comprising as pylons eccentric round cams. The invention relates more specifically to two-stroke thermal engines using the crankshaft connecting rod system.

Le montage bielle vilebrequin fut appliqué la première fois pour les machines à vapeur afin de transformer le mouvement rectiligne du piston en mouvement circulaire.(Brevet James Pickard 1782) Les ingénieurs mécaniciens ont toujours cherché à améliorer ce montage pour augmenter sa résistance et favoriser la vitesse de rotation. io Pour un moteur deux temps, la bielle est toujours en appui sur le maneton du vilebrequin aussi bien en compression qu'en détente si ce n'est un moment de la décélération des pistons, mais sous certaines conditions il est possible de réaliser un moteur deux temps où les bielles appuient constamment sur les manetons du vilebrequin ce qui permet de concevoir des bielles sans chapeaux de bielles à condition de maintenir 15 le graissage du pied de la bielle. Ces bielles sans chapeaux sont dites bielles à retenue. L'invention concerne une bielle sans chapeau, dite bielle à retenue, pour équiper les moteurs thermiques deux temps. Elle comporte un vilebrequin portant des cames rondes excentrées en guise de manetons, un système de liaison de la bielle avec sa came et un graissage amenant l'huile sous pression au coussinet de bielle par des 20 canaux régulièrement disposés à partir du centre du vilebrequin qui est percé en son centre d'un canal longitudinal d'arrivée d'huile sous pression. En d'autres termes, au moment de la mise en route du moteur il n'y a pas encore de compression et donc la bielle ne peut rester solidaire de son vilebrequin. Le but de l'invention est donc de décrire un moyen de la solidariser. De plus s'il n'existe pas de chapeau, la bielle est allégée, 25 mais le graissage en continu ne peut se réaliser, il est donc nécessaire de prévoir un moyen de graissage à partir du vilebrequin. L'invention concerne donc les moteurs thermiques deux temps dont le vilebrequin comporte en guise de manetons, des cames rondes excentrées afin de réaliser le montage des bielles sans chapeaux s'appuyant constamment sur leurs cames rondes 30 excentrées grâce à un système de liaison de la bielle avec sa came et dont le graissage des coussinets de bielle est assuré par des canaux disposés dans un plan perpendiculaire au vilebrequin à partir du centre du vilebrequin qui est percé en son centre par un canal longitudinal d'arrivée de l'huile sous pression. Pour limiter le débit d'huile sous pression, on pourra par exemple, équiper les canaux des coussinets de 35 bielle de clapets à billes bien connus et dont le coussinet en appuyant sur les billes permet l'arrivée d'huile. Le nombre des canaux est en fonction de la longueur utile du - 2 - coussinet de bielle de façon à obtenir constamment la présence d'un canal d'arrivant au coussinet de bielle et donc d'assurer le graissage continu de la bielle. Au moment de la mise en route du moteur, le système de liaison est obligatoire afin de maintenir la bielle sur sa came. Ce système de liaison comporte donc d'un coté latéral de la came un 5 moyen de retenue constitué par un bossage prenant appui à l'intérieur d'une empreinte et de l'autre coté latéral de la came un guide positionné sur le coté empêchant le déplacement latéral de la bielle. Autrement dit, la bielle peut porter sur ses deux cotés latéraux, un moyen de retenue et un guide de positionnement mais aussi la came excentrée peut porter sur ses deux cotés latéraux le moyen de retenue et le guide de 10 positionnement. Un autre avantage des bielles à retenue, c'est la possibilité de positionner plusieurs bielles sur la même came, et obtenir ainsi une facilité de construction pour non seulement les moteurs en lignes mais surtout les moteurs FlatTwin et les moteurs en étoile. En positionnant les cames sur le vilebrequin et en les équilibrant éventuellement, 15 on a la possibilité d'obtenir un plus grand nombre d'explosions par tour. Ainsi pour deux cylindres : deux explosions par tour, pour un quatre cylindres : deux doubles ou quatre explosions par tour, pour un six cylindres : six explosions par tour. La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit donné à titre indicatif 20 mais non limitatif à l'appui des figures dans lesquelles : Les figures 1, 2 et 3 représentent en vue longitudinale trois variantes de réalisation de la liaison bielle came excentrée. La figure 4 représente une vue en coupe latérale d'une bielle avec sa came excentrée.The crankshaft connecting rod was first applied to the steam engines to transform the rectilinear movement of the piston into a circular motion (James Pickard Patent 1782) Mechanical engineers have always sought to improve this arrangement to increase its resistance and promote speed. of rotation. For a two-stroke engine, the connecting rod is always resting on the crankpin of the crankshaft both in compression and relaxation if it is not a moment of deceleration of the pistons, but under certain conditions it is possible to make an engine two times where the connecting rods constantly support the crankshaft crank pins which allows to design connecting rods without connecting rod caps provided to maintain the lubrication of the foot of the rod. These rods without hats are called rods retainer. The invention relates to a connecting rod without cap, called retaining rod, to equip two-stroke thermal engines. It comprises a crankshaft carrying eccentric round cams as crankpins, a connection system of the connecting rod with its cam and a lubrication bringing the oil under pressure to the connecting rod bushing by channels regularly arranged from the center of the crankshaft which is pierced at its center with a longitudinal channel of arrival of oil under pressure. In other words, at the time of starting the engine there is no compression yet and therefore the rod can not remain attached to its crankshaft. The object of the invention is therefore to describe a means of securing it. In addition, if there is no cap, the rod is lightened, but continuous lubrication can not be achieved, it is necessary to provide a lubricating means from the crankshaft. The invention therefore relates to two-stroke thermal engines whose crankshaft comprises, as pintles, eccentric round cams in order to carry out the assembly of rods without caps constantly relying on their eccentric round cams 30 by means of a linkage system. connecting rod with its cam and the lubrication of the connecting rod bearings is provided by channels disposed in a plane perpendicular to the crankshaft from the center of the crankshaft which is pierced at its center by a longitudinal channel of arrival of the oil under pressure. To limit the flow of pressurized oil, it will be possible, for example, to equip the channels of connecting rod bearings of well-known ball valves and whose bearing by pressing on the balls allows the arrival of oil. The number of channels is in function of the useful length of the connecting rod bushing so as to constantly obtain the presence of an inlet channel to the connecting rod bushing and thus to ensure the continuous lubrication of the connecting rod. At the time of starting the engine, the connection system is mandatory to maintain the rod on its cam. This connecting system therefore has on one lateral side of the cam a retaining means consisting of a boss bearing inside a cavity and on the other side of the cam a guide positioned on the side preventing the lateral displacement of the connecting rod. In other words, the connecting rod can carry on its two lateral sides, a retaining means and a positioning guide, but also the eccentric cam can carry on its two lateral sides the retaining means and the positioning guide. Another advantage of retaining rods is the ability to position several rods on the same cam, and thus obtain an ease of construction for not only line engines but especially FlatTwin engines and star engines. By positioning the cams on the crankshaft and possibly balancing them, it is possible to obtain a larger number of explosions per revolution. Thus for two cylinders: two explosions per revolution, for a four-cylinder: two double or four explosions per revolution, for a six-cylinder: six explosions per revolution. The manner of carrying out the invention as well as the advantages which result therefrom will emerge from the description of the embodiment which follows, given by way of indication but not by way of limitation, with reference to the figures in which: FIGS. 1, 2 and 3 represent in longitudinal view three variants of the eccentric cam link linkage. Figure 4 shows a side sectional view of a connecting rod with its eccentric cam.

25 La figure 5 représente une vue en coupe longitudinale d'un moteur deux cylindres Flat-Twin. Les figures 6, 7 et 8 représentent une vue schématique des vilebrequins avec leurs cames excentrées pour des moteurs horizontaux à cylindres opposés comportant quatre six et huit cylindres.Figure 5 shows a longitudinal sectional view of a two-cylinder Flat-Twin engine. Figures 6, 7 and 8 show a schematic view of crankshafts with eccentric cams for horizontal cylinders with opposite cylinders having four six and eight cylinders.

30 La figure 1 représente une vue longitudinale de la réalisation de la liaison bielle came excentrée. Nous trouvons le vilebrequin (1) et sa came excentrée (2), le canal longitudinal (3) percé au centre du vilebrequin (1), une empreinte (4) sur le coté latéral de la came excentrée (2), sur l'autre coté latéral une encoche de passage (5), le conduit (3) du vilebrequin (1) alimente un certain nombre de conduits (7) régulièrement espacés 35 fermés par des clapets à billes (8) et ressorts (6), en fonction de la longueur utile du coussinet de bielle, dont les billes dépassent légèrement de la surface de la came, le - 3 - pied de bielle (9) avec son coussinet (12) comportant un chemin d'appui (13) entouré par deux canaux (14) et (15) de graissage assurant le graissage du coussinet (12) lorsque la bijie (8)est poussée par le chemin (13) un canal de graissage (18) permet le graissage de l'axe du piston non représenté, le moyen de retenu (11) et le guide (10) de positionnement sont solidaires de la bielle (9) par des boulons (16). La figure 2 représente une variante de réalisation de la vue longitudinale de la liaison bielle came excentrée. Nous retrouvons le vilebrequin (1) la came excentrée (2), le canal longitudinal (3) percé au centre du vilebrequin (1), le pied de bielle (9) porte d'un coté latéral de la came l'empreinte de retenue (4), le moyen de retenue (11) est solidaire de la came soit fixé par des boulons soit pris dans la masse de la came, de l'autre coté latéral de la came le guide de positionnement (10) empêche le déplacement latéral de la bielle (9), un canal (7) reliant le canal (3) du vilebrequin à la surface latérale de la came équipée de clapets à billes (8) et ressort (6) régulièrement repartis sur la périphérie de la came de façon à graisser le coussinet de bielle (12) grâce a un chemin (13) d'appui sur les billes (8) et ses deux canaux (14) et (15) situés de chaque coté du chemin (13), un canal (18) dans la bielle (9) permettant de graisser l'axe du piston non représenté. La figure 3 représente une variante de la figure 2, en ce que l'empreinte (11) est solidaire de la came (2) et prise dans la masse de la came (2), et le guide de positionnement est un cerclips (10) fixé sur la came (2) empêchant le déplacement 20 latéral de la bielle (9). La figure 4 représente une vue en coupe latérale d'une bielle avec sa came excentrée dans le cas de la figure 1. Nous retrouvons le vilebrequin (1), la came excentrée (2), le canal (3) percé au centre du vilebrequin, l'empreinte de retenue (4) creusée dans la came (2), le moyen de retenue (11) fixé solidaire de la bielle (9) par des 25 boulons (16), le coussinet de bielle (12) graissé par les canaux (7) creusés à l'intérieur de la came (2) et fermés par des clapets à bille (8) avec leur ressorts (6) en fonction de la longueur utile du coussinet de façon à ce qu'un canal soit toujours présent pour amener de l'huile au coussinet. La tête de bielle (9) peut comporter un canal (18) de graissage de l'axe du piston. Les embouts (17) du coussinet (12) ne comportent pas de 30 rainure de graissage afin de maintenir la pression d'huile sur le coussin et on remarque qu'il est possible de graisser les coussinets des paliers du vilebrequin par des canaux à partir du canal longitudinal du vilebrequin. La figure 5 représente en coupe longitudinale un moteur deux temps deux cylindres Flat-Twin. Nous trouvons le vilebrequin (1) avec sa came excentrée (2) et un contrepoids 35 (20) pour équilibrer les deux bielles (9) s'appuyant sur la came (2), les chemises avec leurs pistons (19), le canal de graissage ( ) du vilebrequin (1). On remarque que l'on - 4 - obtient deux explosions à chaque tour du vilebrequin (1), ce qui permet de réaliser un bon équilibre pour un deux cylindres. La figure 6 représente le vilebrequin (1) d'un moteur horizontal deux temps quatre cylindres opposés sans contre poids avec deux explosions de deux cylindres à chaque 5 tour du moteur, ce qui permet un bon équilibrage puisque l'on obtient deux fois deux explosions pratiquement opposées. La figure 7 représente le vilebrequin (1) d'un moteur horizontal deux temps opposés avec six explosions par tour moteur ce qui donne un bon équilibrage. La figure 8 représente le vilebrequin (1) d'un moteur horizontal deux temps huit 10 cylindres opposés avec quatre explosions doubles de deux cylindres opposés pour un tour moteur.FIG. 1 represents a longitudinal view of the embodiment of the eccentric cam link connection. We find the crankshaft (1) and its eccentric cam (2), the longitudinal channel (3) drilled in the center of the crankshaft (1), an impression (4) on the lateral side of the eccentric cam (2), on the on the other side a notch (5), the duct (3) of the crankshaft (1) feeds a number of ducts (7) regularly spaced 35 closed by ball valves (8) and springs (6), depending the useful length of the connecting rod bushing, whose balls slightly protrude from the surface of the cam, the small-end (9) with its bearing (12) having a bearing path (13) surrounded by two channels (14) and (15) lubricating lubricating the bearing (12) when the bijie (8) is pushed by the path (13) a lubrication channel (18) allows lubrication of the axis of the not shown piston, the retaining means (11) and the positioning guide (10) are secured to the connecting rod (9) by bolts (16). Figure 2 shows an alternative embodiment of the longitudinal view of the eccentric cam link link. We find the crankshaft (1) the eccentric cam (2), the longitudinal channel (3) drilled in the center of the crankshaft (1), the small end (9) carries on one lateral side of the cam the retaining footprint (4), the retaining means (11) is integral with the cam is fixed by bolts or taken in the mass of the cam, on the other side of the cam the positioning guide (10) prevents lateral displacement of the connecting rod (9), a channel (7) connecting the crankshaft channel (3) to the lateral surface of the cam equipped with ball valves (8) and spring (6) regularly distributed over the periphery of the cam so as to greasing the connecting rod bearing (12) by means of a path (13) for bearing on the balls (8) and its two channels (14) and (15) located on each side of the path (13), a channel (18) ) in the connecting rod (9) for greasing the axis of the piston, not shown. FIG. 3 represents a variant of FIG. 2, in that the cavity (11) is integral with the cam (2) and taken in the mass of the cam (2), and the positioning guide is a cerclip (10). ) fixed on the cam (2) preventing the lateral movement of the connecting rod (9). FIG. 4 represents a side sectional view of a connecting rod with its eccentric cam in the case of FIG. 1. We find the crankshaft (1), the eccentric cam (2), the channel (3) drilled in the center of the crankshaft , the retaining recess (4) dug in the cam (2), the retaining means (11) secured to the connecting rod (9) by bolts (16), the connecting rod bearing (12) lubricated by the channels (7) dug inside the cam (2) and closed by ball valves (8) with their springs (6) depending on the effective length of the pad so that a channel is always present to bring oil to the pad. The connecting rod head (9) may comprise a channel (18) for lubricating the axis of the piston. The end pieces (17) of the bushing (12) do not have a grease groove in order to maintain the oil pressure on the cushion and it is noted that it is possible to grease the bearings of the crankshaft bearings by channels from the longitudinal channel of the crankshaft. Figure 5 shows a longitudinal section a two-stroke engine two flat-twin cylinders. We find the crankshaft (1) with its eccentric cam (2) and a counterweight 35 (20) to balance the two connecting rods (9) resting on the cam (2), the shirts with their pistons (19), the channel greasing () of the crankshaft (1). Note that we get two explosions every turn of the crankshaft (1), which allows to achieve a good balance for a two cylinders. FIG. 6 shows the crankshaft (1) of a two-stroke horizontal four-cylinder engine without counterweight with two explosions of two cylinders at each revolution of the engine, which allows a good balance since two explosions are obtained twice. practically opposite. Figure 7 shows the crankshaft (1) of a horizontal two-stroke engine with six explosions per engine revolution which gives a good balance. Fig. 8 shows the crankshaft (1) of a two-stroke horizontal engine with 10 opposing cylinders with four double explosions of two opposing cylinders for an engine revolution.

Claims

CLAIMS 1 °) System for two-cycle thermal engines characterized in that it comprises: - A crankshaft 1 carrying eccentric round cams 2 as crank pins - A connecting system 4 and 5 of the rod 9 with the cam 2 - A lubrication bringing the oil under pressure to the connecting rod bushing 12 by channels 7 from the center of the crankshaft 1 pierced with a longitudinal channel 3 for supplying pressurized oil.

2`) holding rod 9 according to the first claim characterized in that the link system 4 and 5 of the rod 9 with its cam 2 comprises a side side of the cam retaining means 11 constituted by a boss bearing inside an impression 4 of the cam 2, a guide 10 positioned on the other side side preventing lateral movement of the rod.

3`) Retainer rod 9 according to the first two claims characterized in that its lubrication bringing pressurized oil pads 12 of the connecting rod 9 and the crankshaft journals is effected by channels 7 distributed in a plane perpendicular to the crankshaft 1 from the center of the crankshaft 1 which is pierced at its center by a longitudinal channel 7 of arrival of the oil under pressure.