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klerfectionnements aux segments de piston il resulte de divers essais et d'etudes récentes que le fonctionnement réel du segment de piston s'ecarte sensiblement des données généralement admises.
Il semble actuellement etabli :
1 - Que la pression unitaire développée par les gaz d'explosion, derrière le premier segment, est très élevée (70 à 80% de celle sur le sommet du piston) . Pour les moteurs usuels. à explosion cela représente 20 à 30 fois la pression produite par le segment agissant seul.
Cette pression des gaz n'est pas uniforme et la différence instantanée entre deux points diamétralement opposes peut être de plusieurs centaines de grammes par centimètre carré.
Par suite, les considérations sur la valeur limite à donner à la pression unitaire produite par le segment (bande du segment) et sur la nécessite d'une valeur uniforme de cette pression sont à peu près sans valeur pratique.
2 - qu'au point mort haut d'explosion le premier segment repose sur la face inférieure de sa gorge et reçoit sur toute sa face supérieure la poussée des gaz d'explosion.
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11 en résulte, au changement de portee du piston, un important effort de frottement du segment sur sa gorge, effort tendant à produire l'entraînement du segment par le piston et à supprimer, d'un côté, tout contact entre le segment et le cylindre.
Cette éventualité, laquelle supprimerait toute étanchéité, n'est évitee que par la pression des gaz agissant derrière le segment et nullement par la tension propre du segment, laquelle est tout à fait insuffisante.
3 - Que le jeu en hauteur du premier segment, dans sa. gorge, est le facteur essentiel determinant ia, valeur de la pression d'expier sion derrière ce segment. Le "Jeu à la coupe" n'ayant, en ce cas, qu'un rôle negligeable en comparaison du jeu en hauteur.
@e jeu doit nécessairement avoir une certaine valeur initiale.
En effet, sous l'influence des fatigues thermique et mécanique le piston prend, dans toutes ses parties, des déformations permanentes.
Celles-ci peuvent se mesurer nettement dans les gorges,particulièrement dans celle logeant le segment, superieur . Celui-ci se trouve exposé à se coincer dans sa gorge à la suite des déformations de celle-ci.
La pression dexplosion produit egalement une déformation mé- ca.nique instantaneepouvant, en certain cas, suffire à coincer le segment.
11 faut, d'autre part, conserver au segment un certain degré de liberté dans sa gorge en raison de l'inclinaison de l'axe longitudinal du piston, par rapport a l'axe longitudinal du cylindre, au changement de portée du piston.
Ce degre initial de liberte doit être accru encore en raison des dép8ts prévenant de la decomposition de l'huile et tendant surtout pour le premier segment, à l'enrober et l'immobiliser (gommage du segment) .
Enfin, il faut tenir- compte de l'imperfection tréquente de l'usinage des gorges logeant le segment.
4 - La fuite de segment à segment-et par suite la presaion derrière les segmenta autres que le premier- dépend essentiellement
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du jeu à la coupe.
En fonctionnement, les segments et surtout le premier usent le cylindre en raison de la considerable pression des gaz d'explosion passant derrière eux.
Par suite de cette usure le jeu initial à la coupe augmente rapidement et parallèlement la fuite de segment à segment et la fuite totale.
Il en résulte une diminution croissante de la puissance et du rendement.
Ces inconvenients sont d'autant plus sensibles que la pres- si.on d'explosion est plus importante (moteurs Diesel rapides, moteurs d'aviation, moteurs à haut rendement, etc...?.
Pour limiter ces inconvénients, on peut envisager de réduire la pression des gaz derrière les segments et particulièrement derrière le premier.
On peut encore et c(est l'objet ae la présente invention obtenir, par une forme appropriee du segment, une certaine action antagoniste des forces diverses mises en jeu. On peut ramener ainsi les résultantes respectivement radiale et axiale à la valeur assurant le meilleur fonctionnement. Par suite, l'usure du cylindre peut être rendue plusieurs fois moindre et l'etancheite initiale pratiquement conservee pendant toute l'utilisation du piston.
Pour réa.liser l'invention, il suffit etant donnee la section généralement rectangulaire ou carrée, d'un segment usuel d'étanchéité:
A - De prévoir une suppression dela matière vers le haut du segment et de son côté "périphérique".
B- De prevoir simultanement une seconde suppression, diagona.lement opposee à la première, c'est-a-dire vers le bas du segment et de son côté "central" .
Les suppressions de matière peuvent s'effectuer sous la forme de deux chanfreins étant, ou non, symétriques*
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un obtient,alors,une rondelle tronconique ayant sa petite base orientee vers le sommet du piston et présentant, au-dessus et audessous, une face d'appui plane. Cette rondelle limitee respectivement vers l'intérieur côte "central") et vers l' exterieur (côté "péripnerique") par une surmce cylindrique.
On peut ainsi réduire très sensiblement la surface d'appui du segment contre le cylindre.
Ceci accroît, sans le moindre inconvénient, da pression uni- 'taire produite par la tension propre du segment.
L'invention sera mieux comprise en se référant au dessin annexé lequel donne, à titre d'exemple, quelques, formes de réalisation
Les figures 1 à 8 representent des coupes longitudinales partielles du piston, dans la région comportant les gorges logeant les segments.
Il est visible, figures 1 et 2, qu'à partir d'un segment usuel
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d'étanchéité b c d la suppression, selon l'invention, des deux eléments a a f i et 1 c h dissymétriques, diagonalement opposes, détermine le nouveau segment {3 ne prenant plus appui contre le cylindre que par la portee reduite e d.
Les figures 3 à 6 representent divers exemples de realisation de segments selon l'invention mais avec chanfreins, dyssymétriques dans le cas de la figure 3, aymétriques pour les figures 4, 5 et 6.
Les emplacements C et C1 respectivement de chaque chanfrein déterminent, pour les gaz d'explosion, des cnambres de détente facilitant le but de l'invention.
En -fleure 7 on a combine, en outre, une chambre de détente D formée d'une gorge supérieure, contigue, moins profonde que celle logeant le segment selon l'invention.
Il est connu que, pour empêcher un excès d'huile d'être, au temps d'explosion, abandonné contre le cylindre et découvert et brûlé pendant la descente du piston, on utilise des segments de
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forme particulière dits "racleurs d' huile,1 .
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Le segment, selon l'invention, constitue directement rcleur d'nuile. il suffit de le placer sa grande base orientée vers le haut.du piston.
On remarquera qu'il est nécessaire d'assurer, jusqu'au segment ' supérieur, une certaine lubrification. Ce n'est que pendant la course motrice descendante du piston qu'il importe de racler énergiquement l'huile. e segment râcleur, extrêmement simple, selon l'invention, assure ce rôle avec une efficacité tràs supérieure à cele de tous les segments râcleurs connus.
La figure 8 represente, à titre d'exemple, un cas de segmentation avec deux segments d'etancheite et un segment racleur d'huile.
Le premier segment S, selon l'invention, est logé dans une gorge à laquelle est combinée la gorge supplementaire D formant chambre de detente.
Le second segment S1 est loge dans une gorge normale.
Le troisième segment R,formant râcleur d'huile, est un segment ordinaire selon l'invention, ce segment ayant ete simplement placé sa grande base orientée vers le sommet du piston.
Comme il est connu, le piston est largement chanfreiné audessous du râcleur et des canaux, tels, que E, permettent le retour, à travers la paroi du piston, de l'huile raclée s'accumulant en H.
Comme il est visible le segment râcleur, seion l'invention, constitue également un exeellent organe d'etancheite tandis que les râcleurs modernes, à trous ou rentes, multiplient les fuites. de gaz.
Les dessins n'étant que des schemas donnes pour faciliter la compréhension de l'invention leurs proportions sont arbitraire.
Selon les cas et applications on pourra apporter à l'invention toutes les modifications n'en altérant pas le principe.
L'invention est evidemment applicable non seulement aux segments pour pistons de moteurs à combustion mais dans tous les cas de pistons subissant Inaction d'un fluide sous pression (pompes, compres suers, etc...).