<Desc/Clms Page number 1>
"Perfectionnements apportés aux pistons, notamment à ceux pour moteurs à combustion interne".
L'invention est relative aux pistons du genre de ceux dont l'étanchéité, par rapport aux cylindres, est obtenue à l'aide de segments extensibles, tels que des bagues fendues ; elle concerne plus spécialement, parce que c'est en leur cas que son application parait devoir offrir le plus d'intérêt, mais non exclusivement, parmi ces pistons, ceux pour moteurs à combustion interne.
Elle a pour but, surtout, de rendre ces pistons tels qu'ils répondent mieux que jusqu'à présent aux divers desiderata de la pratique et, en particulier, qu'ils permettent d'éviter que leurs segments ne soient soumis, sous l'effet des pressions supportées par lesdits pistons, à des efforts radiaux exagérés les appliquant contre les parois des cylindres et conduisant à une usure rapide de ces dernières.
Elle consiste, principalement, à faire comprendre aux
<Desc/Clms Page number 2>
pistons du genre en question au moins un segment extensible monté à l'intérieur d'une gorge dont les parois appartiennent à au moins deux pièces susceptibles de subir certains déplacements relatifs substantiellement dans la direction de l'axe du piston et telles que, sous l'effet de la pression régnant dans le cylindre, elles tendent à se rapprocher l'une de l'autre en venant serrer le segment par ses faces latérales et en empêchant ainsi ladite pression de s'infiltrer à l'intérieur de la gorge.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en mène temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (celui pour lequel on l'applique aux pistons pour moteurs à combustion interne), ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les pistons du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les ensembles fixes ou mobiles, notamment les-moteurs à combustion interne, comprenant de tels pistons.
Et elle pourra, de-toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé,lesquels complément et dessin ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication.
La figure unique, que comporte ce dessin, montre, en coupe axiale, un piston pour moteur à combustion interne établi conformément à l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application,, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il '1' ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir un piaton pour en munir, par exemple, un moteur à combustion interne du genre Diesel, c'est-à-dire possédant un rapport de compression relati- vement élevé, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
<Desc/Clms Page number 3>
On agence ledit piston, dans son ensemble, de toute ma- nière appropriée permettant le montage du ou des segments, bien qu'il semble particulièrement avantageux, en vue du montage des éléments spéciaux dont il va être parlé, d'établir ce piston en plusieurs éléments aisément démontables, par exemple en lui fai- sant comprendre essentiellement un fond 1 propre à être rendu solidaire d'une jupe 2, soit en étant vissé dans celle-ci, soit, comme représenté, en lui étant fixé par l'intermédiaire d'un écrou 5 ayant par exemple pour but de venir serrer une collerette intérieure 4 comportée par le fond 1, sur un rebord 5 solidaire de la jupe 2, soit de toute autre manière, et, pour ce qui est plus spécialement des moyens propres à assurer l'étanchéité entre le piston et la paroi du cylindre, ,
on leur fait comprendre au moins un segment extensible -- tel qu'une bague tendue 6 --, montée à l'intérieur d'une gorge dont les parois appartiennent à au moins deux pièces susceptibles de subir certains déplacements relatifs substantiellement dans la direction de l'axe du piston et telles, ces pièces, que sous' l'effet de la pression régnant dans le cylindre, elles tendent à se rapprocher l'une de ltautre en venant serrer le segment par ses faces latérales et en empêchant ainsi ladite pression de s'in- filtrer vers l'intérieur de la gorge.
A cet effet, par exemple, on agence de manière telle, ladite gorge, que l'une de ses deux parois latérales 7 soit portée par le piston proprement dit, c'est-à-dire par la jupe 2, et que son autre paroi latérale 8 -- celle disposée du côté du fond du piston --, ainsi que le fond 9 de ladite gorge, soient portés par une pièce qui soit susceptible de subir certains dépla- cements suivant l'axe du piston, et que la pression tende à l'ap- pliquer latéralement contre le segment, lequel se trouve ainsi serré entre les parois 7 et 8, de sorte que ladite pression ne puisse pratiquement pas accéder à la paroi cylindrique intérieure du segment.
<Desc/Clms Page number 4>
Pour répondre à ces desiderata, on constitue par exemple cette pièce par une bague avantageusement établie en acier inoxydable et comprenant, d'une part, un élément cylindrique 10 coaxial au piston, et monté librement autour de la collerette 4 de celui-ci -- avec, par exemple, un jeu de 2/10 à 3/10 mm. (en rayon) entre les deux pièces 4 et 10 --, la paroi cylindrique extérieure dudit élément étant destinée à constituer sur sa portion libre le fond 9 de la gorge, et pénétrant de façon étanche, sur une.. hauteur convenable, à l'intérieur d'un rebord intérieur cylindrique 11 adjacent à la paroi 7 - un jeu de, par exemple, 1/100 de mm.
(toujours en rayon) étant prévu entre ces deux parois 9 et 11 -, et, d'autre part, un anneau 12 prolongeant, vers l'extérieur, l'élément 10, anneau dont la paroi 8, tournée vers l'intérieur de la gorge, est susceptible de s'adapter de façon étanche sur la face correspondante du segment.
Pour permettre à la bague ainsi établie une certaine possibilité de déplacement axial, on fera par exemple comporter au fond du piston un rebord circulaire 13 venant recouvrir partiellement ladite bague et l'on agencera l'ensemble de façon telle que, après montage, il subsiste entre ce rebord et la bague un jeu de, par exemple, 2/10 de mm.
Enfin, pour ce qui est de la profondeur de la gorge obtenue à l'aide des éléments dont il vient d'être parlé, en la dimensionne de façon telle qu'il subsiste un certain jeu de, par exemple encore, 3/10 de mm., entre la face intérieure du segment et le fond 9 de la gorge.
En suite de quoi, on obtient un piston dont le fonctionnement et les avantages sont les suivants.
Si l'on considère le piston pendant sa course de compression, on peut admettre, dans l'application envisagée, que les effets combinés de la pression et de l'inertie tendent à maintenir constamment appliquée, contre le segment, la susdite bague 10, 12. En effet, la pression est suffisamment élevée, dame la
<Desc/Clms Page number 5>
dernière partie de la course, pour vaincre l'effet de l'inertie, s'exerçant à ce moment en sens inverse, c'est-à-dire dans le sens tendant à écarter lesdites pièces.
Les mêmes conditions se maintiennent pendant la course de détente, ou tout au moins pendant le début de cette course.
Par conséquent le segment est entièrement soustrait à l'action néfaste des hautes pressions, pendant la compression, l'allumage et la détente, puisque l'intérieur de la gorge se trouve alors complètement isolé du cylindre. En effet, la pres- sion ne peut s'infiltrer, ni entre le segment et la paroi 8, ni entre le rebord 11 et la paroi 9.
Ces conditions n'empêchent pas que l'élasticité du seg- ment ne joue son rôle normal, puisque, pour certaines positions du piston, notamment à mi-course pendant la compression, la force qui appliquera la bague contre le segment sera relative- ment faible. Au surplus, s'il s'agit d'un moteur à quatre temps, le segment sera entièrement libre pendant des portions importan- tes des courses d'admission et d'échappement. Ledit segment rem- plira donc les conditions de bonne étanchéité.
Il est à noter, en outre, que la bague 10, 12, joue aussi un rôle d'écran vis à vis du segment et le protège contre l'action des hautes températures.
On peut éventuellement prévoir à la périphérie du pis- ton des segments ordinaires 14 qui, eux, sont pratiquement sous- traits à l'action des hautes pressions. Il doit être entendu également que, dans la susdite gorge, on peut insérer plusieurs segments tels que 6.
Enfin, il pourrait être utile, au lieu d'isoler complè- tement du cylindre l'intérieur de la gorge, lorsque s'exercent dans ledit cylindre les pressions élevées, d'y admettre une certaine pression dans le but notamment de provoquer un balayage des dépôts qui seraient susceptibles de s'accumuler auf fond de ladite gorge. suivant une disposition déjà décrite, notamment, dans le brevet Belgique n de dépôt 315.335 du 15 juin 1934, déposé au même nom.
<Desc/Clms Page number 6>
A cet effet, par exemple, l'anneau 10 de la bague pourrait être percé d'un ou plusieurs orifices 15 de très faible section,, de direction radiale ou oblique.