FR3086984A1 - Roue de transmission circulaire avec une repartition angulaire de masse inegale et moteur comprenant une telle roue - Google Patents
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Description
Description
Titre : Roue de transmission circulaire avec une répartition angulaire de masse inégale et moteur comprenant une telle roue
La présente invention concerne le domaine des moteurs, notamment des moteurs thermiques.
Plus particulièrement, la présente invention concerne une roue de transmission de mouvement, telle qu’une roue dentée ou une poulie, destinée à être entraînée par un arbre de manière à ce que par son bord, ou bande de roulement, elle entraîne une pièce mobile. Plus particulièrement, cette roue de transmission est celle d’un système de transmission d’un moteur.
Par exemple dans un moteur thermique, les cylindres entraînent un vilebrequin qui forme l’arbre d’entrainement dont la rotation, via la boite de vitesse, est transmise jusqu’aux roues du véhicule qui prennent appui sur la route. Généralement, une roue de transmission est montée en tête de vilebrequin et entraîne une courroie ou une chaîne de transmission, qui entraîne en rotation l’arbre à came du moteur.
Un des problèmes qui se pose est que le vilebrequin n’a pas une rotation constante mais présente des écarts angulaires à son axe de rotation formant des vibrations périodiques de l’arbre, encore appelées vibrations de torsion. Ces vibrations sont plus importantes pour les moteurs thermiques, dans lesquels le mouvement des cylindres est dû à des explosions.
Ces vibrations sont également transmise à la face distributions et face accessoires et peuvent donc entraîner une mauvaise dynamique ce qui est préjudiciable au rendement du moteur, en particulier à bas régime.
Pour compenser ces vibrations, il est connu d’utiliser des roues dentées de transmission non circulaires mais oblongues, notamment elliptiques, à savoir que la courbe passant par le sommet de ses dents est oblongue ou est une ellipse. En tournant, ces roues de transmission entraînent la courroie autour d’elles mais ce mouvement présente un écart à l’axe de rotation, ce qui génère une vibration périodique dont le signal vient se superposer à celui des vibrations de torsion. L’oblong de ces roue de transmission est agencé de manière à ce que ce signal superposé soit en opposition de phase avec le signal des vibrations de torsion. Ainsi, on diminue l’amplitude des vibrations de torsion.
Cependant, ces roues dentées sont difficiles à réaliser car du fait qu’elles sont non circulaires, le pas de leurs dents est non constant. Elles sont par ailleurs plus chères.
Le problème technique que vise à résoudre l’invention est donc d’améliorer le rendement du moteur à un coût moindre que celui utilisant ces roues de transmission noncirculaires.
A cet effet, un premier objet de l’invention est une roue de transmission de mouvement destinée à être reliée à un arbre d’entrainement et à transmettre le mouvement de cet arbre à une pièce mobile, la roue de transmission étant circulaire tout en présentant une répartition angulaire de masse inégale, cette répartition angulaire de masse étant agencée de manière à ce que lorsque la roue de transmission est mise en rotation sur un arbre, elle génère une vibration périodique sur cet arbre.
Par répartition angulaire de masse inégale, on entend une répartition angulaire de masse inégale autour de son axe de rotation, c’est-à-dire que par répartition angulaire de masse inégale on entend que la masse de la roue autour de son axe de rotation est non constante.
Ainsi cette roue de transmission est adaptée à réduire les vibrations de torsion d’un arbre d’entrainement dont les vibrations de torsion ont une ou des fréquences identiques, de manière à pouvoir agencer la roue de transmission pour que sa vibration soit en opposition de phase avec les vibrations de torsion.
Ainsi, la vibration totale, à savoir le signal résultant, transmise par la roue de transmission, par exemple à une courroie de transmission, présente une amplitude moins forte, améliorant ainsi le rendement du moteur.
Par ailleurs, les roues de transmission selon l’invention sont moins chères et plus simple à réaliser.
Par définition dans cette demande, les pièces et organes de transmission d’un dispositif, telle que la roue de transmission, sont ceux qui transmettent le mouvement entre l’arbre d’entrainement de ce dispositif et un élément de ce dispositif mobile par rapport à l’ensemble du véhicule.
Par exemple dans un véhicule, les éléments de transmission sont ceux situés entre les roues du véhicule qui prennent appui sur la route et l’arbre d’entrainement et qui transmettent donc le mouvement de cet arbre à ces roues d’appui sur la route. Ces éléments de transmission sont également ceux qui relient l’arbre d’entrainement à d’autres éléments du moteur, tel que le système de transmission du mouvement du vilebrequin à l’arbre à cames.
La roue de transmission selon l’invention peut optionnellement présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
la roue présente au moins une portion, ci-après portion particulière, présentant une masse par degré d’angle plus faible ou plus élevée qu’en dehors de ce secteur angulaire ; notamment la répartition angulaire de masse peut être constante en dehors de la ou de ces portions particulières ; la réalisation de la roue est plus simple ;
la roue présente au moins deux portions particulières, agencées chacune dans un secteur angulaire donné distinct défini par rapport à l’axe de rotation de la roue de transmission ;
les portions particulières sont réparties en une ou plusieurs paires, de manière à ce que pour chaque paire, les portions particulières correspondantes soient diamétralement opposées Tune de l’autre par rapport à l’axe de rotation de la roue de transmission ;
la roue présente deux flancs séparés par une tranche, ladite répartition angulaire de masse étant inégale en raison de trous, notamment traversant, formés dans au moins un flanc de la roue de transmission ; ces trous peuvent être facilement formés sur une roue de transmission classique, de manière à obtenir une roue de transmission selon rinvention ;
les trous sont formés par usinage et/ou par perçage ; notamment, la roue de transmission selon rinvention peut être obtenue par usinage et/ou par perçage des trous dans une roue de transmission avec une répartition angulaire de masse constante ; cela permet une réalisation économique, par exemple à partir d’une roue dentée ou une poulie classique ;
la roue présente deux flancs séparés par une tranche, ladite répartition angulaire de masse étant inégale en raison d’excroissances formées sur au moins un flanc de la roue de transmission ;
les excroissances sont des pièces rapportées collées ou soudées contre le ou les flancs ; notamment, la roue de transmission selon rinvention peut être obtenue par collage et/ou soudage des excroissances sur une roue de transmission avec une répartition angulaire de masse constante ; cela permet une réalisation économique, par exemple à partir d’une roue dentée ou une poulie classique ;
la roue de transmission est une roue d’embout de vilebrequin et/ou d’arbre à cames ;
la roue de transmission est une poulie ou une roue dentée.
Un autre objet de l’invention est un moteur de véhicule comprenant :
- un arbre d’entrainement agencé de manière à ce que, lorsque le moteur est en fonctionnement, l’arbre d’entrainement soit en rotation et génère dans ce cas une vibration périodique spécifique,
- une roue de transmission selon Tune des revendications précédentes entraînée en rotation par l’arbre d’entrainement,
- une pièce mobile agencée avec la roue de transmission, de manière à ce que la roue de transmission entraîne la pièce mobile en mouvement, ladite répartition angulaire de masse sur la roue de transmission étant agencée de manière à ce que lorsque le moteur est en fonctionnement, la vibration périodique générée par la roue de transmission soit en opposition de phase avec la vibration périodique spécifique à l’arbre d’entrainement.
Ainsi le moteur selon rinvention présente un meilleur rendement, tout en mettant en œuvre une roue de transmission plus facile à réaliser. Par ailleurs, le moteur présente un coût réduit.
Le moteur selon l’invention peut optionnellement présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
la roue de transmission est montée sur l’extrémité de l’arbre d’entrainement ; les vibrations de torsion résultant de la rotation de l’arbre d’entrainement sont ainsi diminuées directement au niveau de l’arbre d’entrainement ;
ladite pièce mobile entraîne un organe mécanique, notamment un arbre ;
le moteur est un moteur thermique ; l’invention est d’autant plus utile dans un moteur thermique, où les vibrations de torsion sont élevées ;
l’arbre d’entrainement est un vilebrequin ;
la pièce mobile (7) est une courroie ou une chaîne d’un système de distribution D ou une courroie ou une chaîne d’un système de d’entrainement d’accessoires ;
l’organe mécanique est un arbre à came.
Un autre objet de l’invention est un véhicule comprenant un moteur selon l’invention.
Dans la présente demande, les termes « vertical », « latéral », et « avant », ainsi que leurs déclinaisons en genre et en nombre, sont appliqués, sauf indication contraire, selon Γorientation selon laquelle ils sont destinés à être montés sur le véhicule.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des exemples non limitatifs qui suivent, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés, parmi lesquels :
la figure 1 est une vue en perspective vue de l’avant d’un moteur selon rinvention, sans représentation de certains éléments, notamment sans le carter-cylindres ;
la figure 2 est une vue latérale du système de distribution du moteur de la figure 1 ; les figures 3 et 4 représentent des roues dentées de l’art antérieur ;
la figure 5 est une vue latérale d’une roue de transmission selon un premier exemple de réalisation de rinvention ;
la figure 6 est une vue latérale d’une roue de transmission selon un deuxième exemple de réalisation de rinvention ;
les figures 7 est un schéma illustrant les signaux correspondant respectivement aux vibrations résultant de l’arbre d’entrainement, aux vibrations résultant de la roue selon la figure 5 et aux vibrations résultantes propagées dans le système de distribution de la figure 2.
La figure 1 illustre un moteur 1 de véhicule selon un exemple de réalisation de l’invention, ici un moteur thermique.
Sur cette figure 1, tous les éléments ne sont pas représentés, notamment le cartercylindres, les soupapes, et la pompe à eau.
De manière classique, ce moteur 1 comprend des pistons 2 se déplaçant selon un mouvement de translation alternatif dans les cylindres (non représentés), dû aux explosions dans ces cylindres. Dans leur mouvement, les pistons 2 entraînent en rotation, via des bielles 3, un vilebrequin 4 selon l’axe longitudinal Z de ce dernier.
Ce vilebrequin 4 s’étend ici entre d’une part une première extrémité reliée à un premier système de transmission, ici le système de distribution D, et d’autre part, une deuxième extrémité reliée à un embrayage 5.
Toujours de manière classique, dans cet exemple de réalisation selon l’invention, le système de distribution D entraîne en rotation les arbres à cames 9 et présente un agencement permettant de synchroniser les soupapes d’admission et les soupapes d’échappement avec les explosions et les mouvements cycliques des pistons 2. Meilleure est cette synchronisation, meilleur est le rendement du moteur L
Selon l’exemple de réalisation de l’invention et comme illustré en figures 1 et 2, le système de distribution D, comprend une roue de transmission 10, formée ici par une roue dentée, et ci-après première roue de transmission 10. Cette dernière est directement montée sur la première extrémité du vilebrequin 4. Elle forme l’élément initial de transmission du mouvement du vilebrequin 4 dans le système de distribution D.
La première roue de transmission 10 entraîne ensuite d’autres pièces mobiles du système de distribution D, ces pièces mobiles entraînant différents organes mécaniques du moteur. Ces pièces mobiles sont ici :
la courroie de distribution 7, que la première roue de transmission 10 entraîne directement, les pièces mobiles entraînées indirectement via la courroie de distribution 7, notamment les roues 8 dentées d’entrainement des arbres à came 9, la poulie 22 entraînant la pompe à eau (non représentée), et la roue dentée 21 entraînant la pompe à injection (non représentée).
Le système de distribution D peut également comprendre au moins un galet 23, agencé de manière à maintenir une tension sur la courroie de distribution 7.
Par ailleurs, la première extrémité peut, comme ici, être également connectée à un système d’entrainement des accessoires, encore appelé FEAD (pour « Front-End Accessory Drives » en langue anglaise).
En figure 1, seule la roue de transmission 6 de ce système d’entrainement est représentée et est dénommée ci-après deuxième roue de transmission 6. Cette dernière est ici une poulie
6. Cette dernière est montée à la première extrémité du vilebrequin 4, à la suite de la première roue de transmission 10. La deuxième roue de transmission 6 entraîne une courroie (non représentée), qui entraîne différentes pièces mobiles de différents organes mécaniques, tels que l’alternateur (non représenté). La deuxième roue de transmission 6 forme donc elle-même l’élément initial de transmission du mouvement du vilebrequin 4 dans le système d’entrainement des accessoires.
Par ailleurs, le vilebrequin 4 forme donc un arbre d’entrainement de différentes pièces mobiles et d’organes mécaniques via ces pièces dans le moteur 1 et dans le véhicule
Lorsque le moteur 1 est en fonctionnement, notamment en raison de l’entrainement par les pistons 2, le vilebrequin 4 ne tourne pas parfaitement autour de son axe longitudinal Z mais va présenter des oscillations par rapport à celui-ci. Ces oscillations correspondent à des vibrations de torsion, qui sont d’autant plus fortes ici que le moteur 1 est un moteur thermique.
Ces vibrations de torsion correspondent à une vibration périodique spécifique de ce vilebrequin. En effet, pour un moteur 1 donné, la vibration spécifique à l’arbre d’entrainement, ici le vilebrequin 4, est une fonction périodique, ci-après signal du vilebrequin Sv.
Ce signal du vilebrequin Sv est ensuite transmis par la première roue de transmission 10 et la deuxième roue de transmission 6 respectivement aux pièces mobiles et organes mécaniques qu’elles entraînent comme indiqué ci-avant. Il est donc susceptible de diminuer les performances de ces organes mécaniques et du moteur 1 lui-même.
En particulier, le signal du vilebrequin Sv se transmet à la courroie de distribution 7, puis à toutes les pièces mobiles qui lui sont reliées, en particulier aux roues 8 d’entraînement des arbres à came 9, encore appelées poulies d’arbre à came 8. Ainsi, les vibrations de torsion vont se transmettre aux arbres à came et affecter leur dynamique, avec les cycles de mouvement des pistons 2.
Pour compenser ces vibrations de torsion, selon l’invention, au moins une roue de transmission 10 circulaire avec une répartition angulaire de masse inégale est utilisée. Cette répartition angulaire de masse étant agencée de manière à ce que lorsque la roue de transmission 10 est mise en rotation sur un arbre, elle génère une vibration périodique sur cet arbre. Cette vibration périodique spécifique à cette roue est donc une fonction périodique, ci-après signal de roue Sr.
Cette ou ces roues de transmission circulaires selon l’invention remplacent les roues de transmission elliptiques telles que celles illustrées en figure 3 et 4.
Par exemple, selon un premier exemple de réalisation, la première roue de transmission 10 est réalisée telle que schématisé en figure 5.
Dans ce premier exemple, la première roue de transmission 10 présente deux flancs 15 séparés par une tranche 19. La figure 5 étant une vue latérale, par rapport à l'orientation du moteur 1 en figure 1, seul un flanc 15 de la première roue de transmission 10 est visible.
Cette première roue de transmission 10 est dite circulaire car les sommets 16a de ses dents 16 passent par un cercle.
La première roue de transmission 10 présente une lumière centrale 13, donc centrée sur l’axe de rotation Al de la première roue de transmission 10. Cette lumière centrale 13 permet l’emmanchement de la première roue de transmission 10 sur la première extrémité du vilebrequin 4.
La première roue de transmission 10 présente deux portions particulières 11, 12, agencées chacune dans un secteur angulaire 17, 18 donné distinct. Les deux secteurs angulaires 17, 18 correspondants sont illustrés en figure 5 par les segments de droites en pointillés partant de l’axe de rotation Al de la première roue de transmission 10.
La première et la deuxième portions particulières 11, 12 sont ici formées par des trous traversants, donc débouchant sur chaque flanc 15.
Ainsi, les première et deuxième portions particulières 11, 12 présentent une masse par degré d’angle plus faible que celle des portions de la première roue de transmission 10 situées en dehors de leurs secteurs angulaires 17, 18.
Ici les deux portions particulières 11, 12 sont diamétralement opposées l’une de l’autre par rapport à l’axe de rotation Al de la première roue de transmission 10.
Ce premier exemple de roue de transmission 10 génère un signal de roue Sr sur l’arbre sur lequel elle est montée.
Ici, la première roue de transmission 10 est orientée verticalement, comme on peut le voir en figure 1, et présente de légères accélérations et décélérations lors de sa rotation, du fait de la répartition angulaire de masse inégale. Dans cet exemple, ce sont ces accélérations et décélérations qui génèrent le signal de roue Sr.
Cette première roue de transmission 10 génère donc un signal de roue Sr, qui se superpose alors au signal du vilebrequin Sv. Cette superposition génère un signal global Sg. La figure 7 représente cette superposition.
Pour plus simplicité, la figure 7 représente un seul harmonique du signal de vilebrequin Sv, du signal de roue Sr et du signal global Sg.
Les différentes fonctions périodiques associées aux vibrations mentionnées ci-dessus peuvent en effet être décomposées de manière classique en harmoniques. Pour chacun de ces signaux Sv, Sr, Sg, l’harmonique représenté en figure 7 est l’harmonique ayant le double de la fréquence fondamentale de chacun de ces signaux.
Comme on peut donc le voir en figure 7, les portions particulières 11,12 sont agencées de manière à ce que le signal de vilebrequin Sv et celui du signal de roue Sr soient en opposition de phase.
Ainsi dans cet exemple, et d’une manière générale, le signal de roue Sv peut présenter au moins un harmonique de fréquence identique à un harmonique du signal correspondant aux vibrations de torsion, ici le signal de vilebrequin Sv. La roue de transmission 10 est agencée sur l’arbre d’entrainement, ici le vilebrequin 4, de manière à ce que ces harmoniques soient en opposition de phase.
Comme on peut le voir en figure 7, le signal global Sg a ainsi une amplitude diminuée.
De ce fait, les vibrations transmises dans le système de distribution D sont moindres et la rotation des arbres à cames 9 plus régulière.
Ainsi, la première roue de transmission 10 permet d’obtenir un signal en opposition de phase équivalent à une roue elliptique dont le pourtour est schématiquement représenté par l’ellipse en pointillée en figure 5, l’écart entre les axes de l’ellipse (non représentés) n’étant pas à l’échelle.
La première roue de transmission 10 est donc utilisée en substitut de la roue dentée elliptique 30 classique illustrée en Ligure 3. Sur cette figure 3, une portion de disque 32 est illustrée pour mieux voir visualiser les lobes 33a, 33b de cette roue dentée elliptique 30.
Dans la première roue de transmission 10, les portions particulières 11, 12, avec ici une masse diminuée, génèrent le signal de roue Sr, alors que ce sont les lobes 33a et 33b qui génère un signal de roue dans la roue elliptique 30.
Par sa forme, la roue elliptique 30 crée donc un signal périodique en faisant varier la distance de parcours de la courroie de distribution le long de sa tranche.
En revanche, sur la première roue de transmission 10, la courroie de distribution 7 parcourt une distance constante, ce qui permet d’éviter que cette courroie de distribution 7 subisse des variations de tension supplémentaire.
A noter que les roues 8 dentées d’entrainement des arbres à came 9, la poulie 22 entraînant la pompe à eau, et la roue dentée 21 entraînant la pompe à injection forment également des roues de transmission. Ces roues de transmission peuvent donc également être agencées avec une répartition angulaire de masse inégale de manière à former une roue de transmission selon l’invention.
Si une seule des roues de transmission du système de distribution D est réalisée selon l’invention, il est mieux que ce soit la première roue de transmission 10 car elle forme l’élément initial de transmission du mouvement du vilebrequin 4.
A noter que l’on peut réaliser la deuxième roue de transmission 6 également avec une répartition angulaire de masse inégale selon l’invention, de manière à atténuer les vibrations transmises au système d’entrainement des accessoires.
A noter que les trous formant les portions particulières 11, 12 peuvent être de tailles différentes.
La première roue de transmission 10 selon le premier exemple de réalisation est particulièrement utile pour générer un signal de roue Sr comprenant un harmonique dont la fréquence correspond au deuxième harmonique du signal du vilebrequin Sv.
En général, un moteur thermique à quatre cylindres va générer un signal dans lequel domine le deuxième harmonique, alors qu’un moteur à six cylindres va générer un signal dans lequel domine le troisième harmonique. Pour un rapport de un demi, les harmoniques seront multipliées par deux.
Ainsi, pour le moteur selon l’exemple illustré en figure 1, qui comprend quatre cylindres, et une poulie installée sur l’arbre à cames 9, on peut également utiliser une première roue de transmission 110 selon un deuxième exemple de réalisation illustré en figure 6. En effet, selon ce deuxième exemple, la poulie d’arbre à came 8 génère un signal de roue comprenant un harmonique dont la fréquence correspond au quatrième harmonique du signal du vilebrequin Sv (à savoir le deuxième harmonique multiplié par 2). Le rendement du moteur 1 est ainsi davantage amélioré.
Dans ce deuxième exemple, la première roue de transmission 110 est également circulaire, les sommets 116a de ses dents 116 passant par un cercle. La première roue de transmission 110 présente également deux flancs 115 séparés par une tranche 119.
En revanche dans ce deuxième exemple, quatre portions particulières. La première roue de transmission 110 présente ici en effet une première paire de portions particulières 111, 112 et une deuxième paire de portions particulières 113, 114 agencées chacune dans un secteur angulaire donné distinct (non représenté).
Les portions particulières 111, 112 de la première paire sont ici formées par des trous traversants, donc débouchant sur chaque flanc 115 de la première roue de transmission 110.
Ainsi, les première et deuxième portions particulières 111, 112 de la première paire présentent une masse par degré d’angle plus faible que les portions de la première roue de transmission 110 situées en dehors de leurs secteurs angulaires.
Les portions particulières 113, 114 de la deuxième paire sont ici formées par des excroissances agencées sur un flanc 115 de la première roue de transmission 110.
Ainsi, les première et deuxième portions particulières 113, 114 de la deuxième paire présentent une masse par degré d’angle plus élevée que les portions de la première roue de transmission 110 situées en dehors de leurs secteurs angulaires.
Ici, les deux portions particulières 111, 112 et 113, 114 de chaque paire sont diamétralement opposées l’une de l’autre par rapport à l’axe de rotation A2 de la première roue de transmission 110. Autrement dit, les trous illustrés sont diamétralement opposés et les excroissances sont diamétralement opposées.
Dans le deuxième exemple, cette première roue de transmission 110 est destinée à être montée sur le vilebrequin 4 afin d’affecter le quatrième harmonique ou sur l’arbre à cames 9 (pour un moteur avec quatre cylindres et ratio de 0,5 entre la première roue de transmission et la poulie d’arbre à cames 8) , de manière à générer un signal de roue sur l’arbre, ce signal de roue étant en opposition de phase avec celui du vilebrequin 4. Cela permet de diminuer essentiellement le quatrième harmonique et donc l’essentiel des vibrations de torsion transmises au système de distribution D.
Ainsi, la première roue de transmission 110 permet d’obtenir un signal équivalent à celui généré par une roue classique à quatre lobes s’inscrivant dans deux ellipses et dont les pourtours sont schématiquement représentés par les ellipses en pointillés en figure 6, l’écart entre les axes des ellipses (non représentés) n’étant pas à l’échelle.
La première roue de transmission 10 est donc utilisée en substitut d’une roue dentée à quatre lobes 35 classique illustrée en Ligure 4. Sur cette figure 4, une portion de disque 37 est illustrée pour mieux visualiser les lobes 38a à 38d.
Les premières roues de transmission 10, 110 décrites peuvent être formées à partir de roues de transmission classiques, notamment à répartition angulaire de masse constante.
Par exemple, selon un exemple de procédé de réalisation des premières roues de transmission, on réalise les étapes suivantes :
déterminer une vibration périodique spécifique à l’arbre d’entrainement, ici au vilebrequin 4, lorsque le moteur 1 est en rotation, prendre une roue de transmission, ici une roue dentée à flancs plein, avec une répartition angulaire de masse constante, réaliser une inégalité de répartition angulaire de masse en réalisant un trou 11, 111 sur au moins l’un des flancs ; alternativement, pour le deuxième exemple, on pourrait réaliser d’abord une excroissance 113 par ajout de matière, puis réaliser une rotation sur trois à quatre révolutions de la roue de transmission 10, 110, puis observer le signal correspondant à la vibration spécifique à cette roue 10, f 10.
Ensuite pour le premier exemple de première roue de transmission 10, le procédé se poursuit par les étapes supplémentaires suivantes :
reboucler sur l’étape de réaliser une inégalité de répartition angulaire de masse, en formant le deuxième trou 12 de manière à s’approcher d’un signal de roue Sr qui ait au moins un harmonique à la même fréquence qu’au moins un harmonique du signal de vilebrequin Sv, ici le deuxième harmonique, puis, reboucler autant de fois que nécessaire sur l’étape de réaliser une inégalité de répartition angulaire de masse, en modifiant au moins un trou 11, 12 jusqu’à ce que le signal de roue Sr ait au moins un harmonique à la même fréquence qu’au moins un harmonique du signal de vilebrequin Sv, ici le deuxième harmonique.
Dans le deuxième exemple, les étapes de bases sont-elles complétées pour atteindre un signal correspondant au quatrième harmonique, on reboucle donc au moins trois fois sur des étapes de réaliser une inégalité de répartition angulaire de masse, respectivement en ajoutant le deuxième trou 112, puis la première excroissance 113, puis la deuxième excroissance 114.
Dans le premier exemple, on peut simplifier le procédé en étudiant uniquement le signal correspondant au deuxième harmonique du signal de vilebrequin Sv.
Dans le deuxième exemple, on peut simplifier le procédé en étudiant uniquement le signal correspondant au quatrième harmonique du signal de vilebrequin Sv.
A noter que dans le quatrième exemple, la première roue de transmission 110 peut générer le quatrième harmonique pouvant être prépondérant.
Ce procédé permet d’obtenir facilement, notamment par usinage, perçage, soudage et/ou collage, une roue de transmission selon rinvention à partir d’une roue de transmission circulaire classique.
Pour la réalisation de la rotation sur trois à quatre révolutions, de la roue de transmission 10, 110, la roue peut être montée sur un axe horizontal d’un banc de mesure. On enregistre ensuite sa vitesse de rotation à très basse vitesse. Le signal correspondant va correspondre à une sinusoïde associée aux différentes accélérations et décélérations dues aux différences de masse. Les trous et excroissances peuvent être ajustés pour que ces variations correspondent au signal recherché pour être en opposition de phase avec le signal du 5 vilebrequin.
On peut également compléter le procédé par une observation dite dynamique où la roue tourne à une vitesse de rotation élevée, dans laquelle on observe le signal correspondant. Ensuite, on ajuste le signal de la roue dans ce fonctionnement dynamique au signal du vilebrequin, en modifiant davantage les portions particulières 11, 12 ou 111 à 114.
On peut notamment, dans cette observation dynamique, faire tourner la roue à la vitesse de rotation correspondant au régime du moteur pour lequel on veut améliorer le rendement, notamment à bas régime, tel qu’un régime de circulation en ville.
Bien que dans les exemples illustrés l’invention soit appliquée à un vilebrequin de moteur thermique, celle-ci peut s’appliquer à tout arbre d’entrainement, y compris de 15 moteur non thermique, pour lequel des vibrations de torsion sont susceptibles d’être transmises à d’autres organes du moteur ou du dispositif comprenant ce moteur.
Claims (13)
- REVENDICATIONS1. Roue de transmission (10 ; 110) de mouvement destinée à être reliée à un arbre (4) d’entrainement et à transmettre le mouvement de cet arbre à une pièce mobile (7), caractérisée en ce que la roue de transmission étant circulaire tout en présentant une répartition angulaire de masse inégale, cette répartition angulaire de masse étant agencée de manière à ce que lorsque la roue de transmission est mise en rotation sur un arbre, elle génère une vibration périodique sur cet arbre.
- 2. Roue de transmission (10 ; 110) selon la revendication 1, dans laquelle la roue présente au moins une portion, ci-après portion particulière (11, 12 ; 111, 112, 113, 114) présentant une masse par degré d’angle plus faible ou plus élevée qu’en dehors de ce secteur angulaire.
- 3. Roue de transmission (10 ; 110) selon la revendication 2, dans laquelle les portions particulières (11,12 ; 111,112,113,114) sont réparties en une ou plusieurs paires, de manière à ce que pour chaque paire, les portions particulières correspondantes soient diamétralement opposées l’une de l’autre par rapport à l’axe de rotation (Al ; A2) de la roue de transmission.
- 4. Roue de transmission (10 ; 110) selon l’une des revendications précédentes, présentant deux flancs (15 ; 115) séparés par une tranche (19 ; 119), dans laquelle ladite répartition angulaire de masse est inégale en raison de trous (11,12 ; 111,112) formés dans au moins un flanc de la roue de transmission.
- 5. Roue de transmission (10 ; 110) selon la revendication 4, dans laquelle les trous (11, 12 ; 111, 112) sont formés par usinage et/ou par perçage.
- 6. Roue de transmission (110) selon l’une des revendications précédentes, présentant deux flancs (115) séparés par une tranche (119), dans laquelle ladite répartition angulaire de masse est inégale en raison d’excroissances (113, 114) formées sur au moins un flanc de la roue de transmission.
- 7. Roue de transmission (110) selon la revendication 6, dans laquelle les excroissances (113, 114) sont des pièces rapportées collées ou soudées contre ledit ou lesdits flancs.
- 8. Moteur (1) de véhicule comprenant :- un arbre d’entrainement (4) agencé de manière à ce que, lorsque le moteur est en fonctionnement, l’arbre d’entrainement soit en rotation et génère dans ce cas une vibration périodique spécifique,- une roue de transmission (10 ; 110) selon l’une des revendications précédentes entraînée en rotation par l’arbre d’entrainement,- une pièce mobile (7, 8. 21, 22) agencée avec la roue de transmission, de manière à ce que la roue de transmission entraîne la pièce mobile en mouvement, ladite répartition angulaire de masse sur la roue de transmission étant agencée de manière à ce que lorsque le moteur est en fonctionnement, la vibration périodique générée par la roue de transmission soit en opposition de phase avec la vibration périodique spécifique à l’arbre d’entrainement.
- 9. Moteur (1) selon la revendication 8, dans lequel la roue de transmission (10 ; 110) est montée sur Γextrémité de l’arbre d’entrainement (4).
- 10. Moteur (1) selon ia revendication 8 ou 9, dans lequel le moteur est. un moteur thermique.
- 11. Moteur (1 ) selon la revendication 10, dans lequel l’arbre d’entrainement (4) est un vilebrequin.
- 12. Moteur (1) selon la revendication 10 ou 11, dans lequel la pièce mobile (7) est une courroie ou une chaîne d’un système de distribution (D) ou une courroie ou une chaîne d’un système d’entrainement d’accessoires.
- 13. Véhicule motorisé comprenant un moteur (1) selon l’une des revendications 8
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2018
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