WO2005111374A1 - Moteur a double effet a arbre collecteur et roues a cames - Google Patents

Moteur a double effet a arbre collecteur et roues a cames Download PDF

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WO2005111374A1
WO2005111374A1 PCT/DZ2004/000002 DZ2004000002W WO2005111374A1 WO 2005111374 A1 WO2005111374 A1 WO 2005111374A1 DZ 2004000002 W DZ2004000002 W DZ 2004000002W WO 2005111374 A1 WO2005111374 A1 WO 2005111374A1
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shaft
collector shaft
pistons
double
collector
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PCT/DZ2004/000002
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English (en)
Inventor
Badi Bougueroua
Original Assignee
Badi Bougueroua
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/042—Cam discs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B7/00—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
    • F01B7/16—Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with pistons synchronously moving in tandem arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/28—Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/38—Square four-cylinder configuration

Definitions

  • the present invention relates to a double-acting engine with collector shaft and cam wheels.
  • the ignition is either by compression (Diesel) or controlled (electric spark).
  • the opening and closing of the valves is done thanks to the movement of the judiciously arranged cams.
  • the object of the invention is to produce an eight-cylinder engine (in our example) with double effect which, thanks to the distribution of the cylinders, makes it possible to have a reduced number of moving parts; which reduces wear, therefore, improves reliability and performance.
  • the engine according to the invention is characterized in that two cylindrical blocks, integral, are arranged in opposition, horizontally, each block is pierced by four horizontal cylinders (two at the top and two at the bottom), the rear block being traversed by a groove extending from its upper part to its middle to allow the passage of the collecting shaft.
  • This arrangement makes it possible, for an eight-cylinder engine, to reduce the number of pistons to four, the number of connecting rods to one, and the crankshaft size by one eighth.
  • the symmetrical location of the cam wheels relative to each other will help reduce vibrations.
  • Fig.l is a perspective view of the engine.
  • Fig.2 shows an exploded view of the motor.
  • the massive part of the collector shaft 2 is mounted between the two cylinder blocks of the frame 1, while the cylindrical part of the shaft is placed in the groove of the rear block so as to form a slide link.
  • the four pistons 3 are introduced by the cylinders of the front block until passing through the massive part, itself pierced, of the collecting shaft 2 where they will be blocked in their middle, pierced, by blocking pins 4.
  • the rear cylinder head 5 with its valves and springs, is fixed to the rear block of the frame 1 allowing the rear end of the collecting shaft 2 to pass through the orifice located in the center of the cylinder head.
  • the wheel is mounted so as to have a pivot connection with the rear cylinder head 5.
  • buttons 3, collector shaft 2 thus formed, can slide in an alternating movement in the slide of the frame
  • the reciprocating rectilinear movement is transformed into rotary movement thanks to the connecting rod 9 whose head forms a pivot connection with the crankshaft 11 and the foot constitutes another connection pivot with the axis 10.
  • the end of the collector shaft 2 is linked by the axis 10 to the slide 8, the latter forms a slide connection with the frame 1, and the other cam wheel 18 is mounted so to form a pivot connection with the cylinder head 17.
  • the distribution of the cylinders means that when two cylinders (arranged diagonally), from the front block of the frame 1 are, for example, in the compression phase, the other two are in the exhaust phase, while in the rear block of the frame 1 two cylinders, still diagonally, are in the suction phase, and the other two are in the expansion phase.
  • valves are opened thanks to the cams, twelve in number, six for the intake and six for the discharge, distributed on the cam wheel (6 and 18) so the transmission ratio is 1/12.
  • the order of opening and closing the valves of the valves is illustrated by considering, for example, the position of the pistons, of the front unit, at bottom dead center (PMB), therefore two cylinders are at the start of the exhaust phase and the two others at the start of the compression phase.
  • PMB bottom dead center
  • TDC top dead center

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

Ce moteur est caractérisé par un bâti constitué deux blocs cylindres solidaires disposés symétriquement tel qu’on pourra fixer les pistons sur un arbre collecteur qui translate sur la glissière, située entre les deux blocs, et qui transmet le mouvement rotatif continue. Les roues à cames, en nombre de deux, sont montées sur les culasses, sur lesquelles elles tournent, leurs rotations se fait grâce à des pistons solidaires d’un arbre de distribution.

Description

MOTEUR A DOUBLE EFFET A ARBRE COLLECTEUR ET ROUES A CAMES
Domaine technique auquel se rapporte l' invention :
La présente invention concerne un moteur à double effet avec arbre collecteur et roues à cames. Il existe actuellement, une grande variété de moteurs à quatre temps qui transforme le mouvement rectiligne alternatif en mouvement rotatif. L'allumage est soit par compression (Diesel) ou commandé (étincelle électrique) .L' ouverture et la fermeture des soupapes se fait grâce au mouvement des cames judicieusement disposées.
But de l'invention :
L'invention a pour but de réaliser un moteur huit cylindres (dans notre exemple) à double effet qui, grâce à la répartition des cylindres, permet d'avoir un nombre réduit de pièces en mouvements; ce qui diminue l'usure, donc, améliore la fiabilité et le rendement .
Etat de la technique antérieur :
On sait que dans un moteur à explosion la pression des gaz chauds exercée sur les pistons, est transformée en mouvement, transmis par ces derniers, au vilebrequin par l'intermédiaire des bielles.
Le moteur selon l'invention est caractérisé en ce que deux blocs cylindres, solidaires, sont disposé en opposition, horizontalement, chaque bloc est percé de quatre cylindres horizontaux (deux en haut et deux en bas) , le bloc arrière étant traversé par une rainure s' étendant de sa partie supérieur jusqu'à son milieu pour permettre le passage de l'arbre collecteur.
Cette disposition permet, pour un moteur huit cylindres, de réduire le nombre de piston à quatre, le nombre de bielles à une, et la taille de vilebrequin de un huitième. De plus l'emplacement symétrique des roues à cames l'une par rapport à l'autre aiderai à diminuer les vibrations.
Enoncé des figures :
De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide des dessins annexés représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce moteur : Fig.l est une vue en perspective du moteur. Fig.2 présente une vue éclatée du moteur.
Présentation de l'essence (substance) de l'invention et son mode de réalisation :
Dans le moteur présenté à la fig.l la partie massive de l'arbre collecteur 2 est montée entre les deux blocs cylindres du bâti 1, tan disque la partie cylindrique de l'arbre est placée dans la rainure du bloc arrière de manière à former une liaison glissière. Les quatre pistons 3 sont introduits par les cylindres du bloc avant jusqu'à traverser la partie massive, elle-même percée, de l'arbre collecteur 2 où ils seront bloqués en leur milieu, percé, par des axes de blocage 4.
La culasse arrière 5, avec ses soupapes et ressorts, est fixée sur le bloc arrière du bâti 1 permettant le passage de l'extrémité arrière de l'arbre collecteur 2 par l'orifice situé au centre de la culasse. La roue est montée de façon à avoir une liaison pivot avec la culasse arrière 5.
L'ensemble (pistons 3, arbre collecteur 2), ainsi formé, peut coulisser en un mouvement alternatif dans la glissière du bâti
1.
Le mouvement rectiligne alternatif est transformé en mouvement rotatif grâce à la bielle 9 dont la tête forme une liaison pivot avec le vilebrequin 11 et le pied constitue une autre liaison pivot avec l'axe 10. L'extrémité de l'arbre collecteur 2 est liée par l'axe 10 au coulisseau 8, ce dernier forme une liaison glissière avec le bâti 1, et l'autre roue à cames 18 est montée de manière à former une liaison pivot avec la culasse 17.
La transmission du mouvement aux roues à cames se fait grâce aux pignons 13 et 16 solidaire de l'arbre de distribution 14 et aux courroies 7 et 9.
La roue à denture conique 15, solidaire de l'arbre 14 à son extrémité, s'engrène avec le pignon à denture conique 12, lui- même solidaire du vilebrequin 11, assure la rotation de l'arbre 14.
On sait que dans un moteur quatre temps un cycle correspond à une aspiration, une compression, une détente, et un échappement. Selon l'invention, la répartition des cylindres fait que lorsque deux cylindres (disposé en diagonale) , du bloc avant du bâti 1 sont, par exemple, dans la phase de compression, les deux autres sont dans la phase d'échappement, tandis que dans le bloc arrière du bâti 1 deux cylindres, toujours en diagonale, sont dans la phase d'aspiration, et les deux autres sont dans la phase de détente.
L'ouverture des soupapes se fait grâce aux cames, en nombre de douze, six pour l'admission et six pour le refoulement, réparties sur la roue à cames (6 et 18) donc le rapport de transmission est de 1/12.
L'ordre d'ouverture et fermeture des soupapes des soupapes est illustré en considérant, par exemple, la position des pistons, du bloc avant, au point mort bas (PMB) , donc deux cylindres sont en début de phase d'échappement et les deux autres en début de phase de compression. Dans l'autre bloc les pistons sont au point mort haut (PMH) par conséquent deux cylindres sont en début de phase d' allumage détente et les deux autres sont en début d'aspiration. De ce qui précède, et en considérant les deux cylindres en début de phase d'échappement, on peut dire que de l'ouverture des soupapes d'échappement se fait sous l'action des cames dont la rotation est synchronisée avec celle de vilebrequin 11 telle qu'une rotation de 180° du vilebrequin 11, c'est a dire une course aller des pistons, corresponde à une rotation de 15° des roues à cames. A la fin de la phase d'échappement, l'ouverture des soupapes d'admission se fait grâce aux cames, tournant elles aussi de 15° durant la course retour. Les deux phases restantes compression détente terminent le cycle avec les soupapes fermées. Les autres couples de cylindres subissent les mêmes phases alternativement.

Claims

Revendication
1. Moteur à double effet avec arbre collecteur et roues à cames, caractérisé en ce qu'un bâti constitué de deux blocs cylindres solidaires, entre lesquels se trouve une glissière, avec une rainure dans le bloc arrière.
2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble (arbre collecteur (2) -pistons (3)) supporté par la glissière entre les blocs cylindres et la rainure du bloc arrière.
3. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble (arbre collecteur (2) -pistons (3)) peut effectuer un mouvement alternatif transmis à la bielle par l'intermédiaire de l'arbre collecteur grâce à son extrémité traversant la culasse arrière (5) .
4. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la forme appropriée des culasses (17-5) permet le montage à cames (6-18) .
5. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la disposition des cames sur les roues (6-18) permet la synchronisation de l'ouverture des soupapes avec le mouvement de l'arbre moteur.
PCT/DZ2004/000002 2004-05-17 2004-05-17 Moteur a double effet a arbre collecteur et roues a cames WO2005111374A1 (fr)

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