BE408383A

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Publication number: BE408383A
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Description

" Piston pour moteurs ".

La présente invention est relative à un piston pour moteurs à combustion interne, moteurs à explosion et autres moteurs analogues dans lesquels la chaleur absorbée par le ta piston et le cylindre entraîne une dilatation assez forte de ces éléments.

On sait que la présence des sièges du pivot du pied de la bielle provoque une répartition inégale de la chaleur dans le fourreau du piston et donne par conséquent lieu à des dilatations inégales de celui-ci d'un point à l'autre dtune même section circulaire.

Dans le but de remédier à cet inconvénient, on a proposé l'emploi d'un piston élastique qui présente une plus grande facilité de déformation dans certaines directions. Ce piston présente l'inconvénient, par/suite de son manque de rigidité,

au moment où il exerce l'effort moteur sur la bielle. Les dé- formations subies de cette façon provoquent un frottement important du piston dans le cylindre correspondant.

On a également proposé l'emploi de pistons semi-rigides avec lesquels les inconvénients des pistons élastiques étaient atténués. Ces pistons présentent, atténués, l'inconvénient des pistons rigides consistant en un manque d'aptitude à suivre les déformations des cylindres. Ce dernier inconvénient sub- siste également dans les pistons rigides dissymétriques qui ont comme avantage d'assurer une meilleure répartition de la chaleur .

Avec ces différents tyes de pistons, il est en outre né- cessaire de prévoir des jeux supplémentaires suivant certains diamètres.

On a enfin proposé de rendre le fourreau élastique et de le rendre solidaire du fond indépendamment des sièges du pivot du pied de la bielle qui eux étaient réunis rigidement au fond par d'épaisses nervures indépendantes du fourreau et rattachées au fond vers le milieu de celui-ci@.

Dans les pistons de ce dernier type, le fourreau est séparé des sièges du pivot du pied de la bielle par une rai- nure qui fait tout le tour de ces sièges.

Par le fait que le milieu du fond est à une température plus élevée que les bords, les sièges susdites reçoivent plus de chaleur que quand ils étaient rendus solidaires du fond par l'intermédiaire du fourreau. De plus, ils ne peuvent pas évacuer la moindre partie de la chaleur qu'ils contiennent, par conduction vers le fourreau puisqu'ils sont séparés com- plètement de celui-ci. Il en résulte que leur température est beaucoup plus élevée que dans les autres pistons connus. De ce fait, la différence entre leur dilatation et celle du pi- vot du pied de la bielle est plus grande et il se produit un jeu entre ces organes quand le moteur est chaud. Les chocs

répétés qui se produisent dans ces conditions entre ces or- ganes provoquent au bout d'un certain temps la brisure des sièges.

Les pistons de ce dernier type présentent également l'inconvénient de nécessiter des coquilles de moulage diffé- rentes pour chaque écartement entre les sièges des pivots de la bielle.

La présente invention a pour but de conserver les avanta- ges résultant de l'emploi d'un fourreau élastique indépendant des sièges susdits tout en ne donnant pas lieu aux inconvé- nients du dernier type susdit de pistons.

A cet effet, suivant l'invention, les sièges susdits sont réunis au fond par le fourreau, la rainure susdite ne s'étendant pas à cet'effet entre les sièges et le fond.

Le fourreau élastique est réalisé de préférence de façon également déformable suivant tous ses diamètres.

Cette particularité est importante parce qu'elle permet au fourreau de s'adapter à la forme que le cylindre présente à chaud. Contrairement à l'opinion généralement répandue, le cylindre ne conserve pas sa forme circulaire à chaud. Cela est dû au fait qu'avec la construction relativement légère permise actuellement par l'existence de métaux à taux de travail élevé, les blocs cylindres ont des épaisseurs qui varient assez fortement d'un point à l'autre et qui empê- chant une évacuation régulière de la chaleur qui leur est communiquée. De plus, la diminution d'épaisseur des pamis diminue la rigidité de celles-ci. Il en résulte que les cylindres ne conservent pas leur forme circulaire à chaud.

Le fourreau du piston suivant l'invention est constitué dans sa partie dans laquelle les segments d'étanchéité ne sont pas disposés de plusieurs parties réunies élastiquement entre elles. De préférence, les parties susdites sont séparées l'une de l'autre par des fentes dans des plans différents des plans radiaux, ces fentes étant telles que les nervures intérieures qui raccordent les parties susdites entre elles

soient moins rigides que les dites parties.

Le fourreau du piston suivant l'invention est avantageu- sement constitué de quatre parties séparées par des fentes passant à peu près aux sommets d'un carré dont deux eûtes sont parallèles à l'axe des sièges. Dans ce cas, de préférence, deux des fentes diamétralement opposées sont dirigées à peu près parallèlement à l'axe des sièges et les deux autres per- pendiculairement à cet axe.

D'autre particularités et détails de l'invention appa- rattront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire et qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, deux formes de réalisation d'un piston suivant l'invention.

Fig.l est une vue en perspective, après brisures partiel- les, d'une première forme de réalisation d'un piston suivant l'invention.

Figure 2 est une coupe transversale à travers le fourreau d'une variante d'un piston suivant l'invention.

Dans ces deux figures, les même notations de référence désignent des éléments identiques.

Le piston représenté à la figure 1 comporte un fond 2 sur lequel les sièges 3 du pivot du pied de la bielle, géné- ralement dénommés bossages, sont montés rigidement, d'une part, par l'intermédiaire de la partie du fourreau dans la- quelle sont ménagées les rainures 13 servant au logement des segments d'étanchéité, et , d'autre part, par l'intermé- diaire des nervures 4: de cette partie.

Sauf du coté du fond, les sièges 3 sont séparés du four- reau 5 par une rainure 6 traversant ce fourreau de part en part. Celui-ci est donc libre de se déplacer par rapport aux sièges 3.

Le fourreau du piston suivant l'invention est réalisé de façon à pouvoir se déformer également suivant tous ses dia-

mètres. Il est constitué de quatre parties 5a, 5b, 5d, 5f réu- nies élastiquement entre elles par des nervures élastiques intérieures telles que 7. Ces nervures sont disposées à peu près aux sommets d'un carré 8 représenté en traits interrompus sur la figure. Deux cotés démarré sont à peu près parallèles à l'axe des sièges 3.

Les parties 5a, 5b, 5d, 5f, qui ont donc à peu près la même largeur, sont séparées l'une de ltautre par des fen- tes 9, 10, 11 et 12;. Ces fentes sont pratiquées dans les ner- vures 7 suivant des plans qui ne sont pas des plans radiaux.

Deux de ces plans, par exemple les plans des fentes 9 et 11, sont dirigés à peu près parallèlement au côté 8a, parallèle à l'axe des sièges 3. Les deux autres plans, ceux des fentes
10 et 12, sont dirigés à peu près parallèlement au côté 8b, perpendiculaire à l'axe des sièges 3.

Comme on peut le constater par l'examen de la figure 1, les fentes disposées aux sommets @ diamétralement opposés du carré sont dirigées parallèlement au même côté de celui-ci.

La profondeur des fentes 9 à. 12 est telle qu'en supposant que les nervures intérieures'7 s'étendent sur à peu près la longueur des parties 5a, 5b, 5d, 5f et ont la même composi- tion que celles-ci, l'épaisseur restante de ces nervures au fond des fentes soit moindre que l'épaisseur des dites parties.

De cette façon, les}nervures ? sont plus élastiques que les parties en question. Des nervures présentant une telle élasti- cité combinée à Inexistence de fentes dans des plans différents des plans radiaux constituent une particularité importante de l'invention. Grâce à elle, le fourreau est rendu parfaitement élastique dans tous les sens et peut s'adapter convenablement à la forme du cylindre qui le contient.

Les fentes, 9, 10, 11 et 12 pourraient être dirigées parallèlement aux génératrices de la surface cylindrique du fourreau, mais sont de préférence dirigées un peu obliquement

par rapport à ces génératrices de façon à racler, de manière connue pour les fentes disposées autrement que celles suivant l'invention, l'huile qui se trouve sur la surface@@ intérieure du cylindre.

Le nombre de parties du fourreau réunies entre celles élastiquement peut évidemment varier dans de larges limites.

Il est à remarquer toutefois que pour obtenir un fourreau parfaitement élastique, il faut que les parties en question soient au moins au nombre de quatre.

A la figure 2, on a représenté une coupe transversale dans le fourreau d'un piston sùivant l'invention comportant huit parties réunies entre celles élastiquement. Ces parties ont à peu près la même largeur. Les fentes qui les séparent passent donc à peu près par les sommets d'un oc.togone régu- lier. Deux des sommets de cet octogone sont situés à peu près dans le plan longitudinal passant par l'axe des sièges 3.

Les fentes 9 et 11 qui passent par les sommets dans un des plans longitudinaux qui font un angle de 45Q avec le plan longitudinal passant par l'axe des sièges 3 sont dirigées à peu près parallèlement à cet axe. Les fentes 10 et 12 qui passent par les sommets dans l'autre plan longitudinal à 45 sont dirigées à peu près perpendiculairement à cet axe.

Les autres fentes 14, 15, 16 et 17 sont dirigées à peu près parallèlement aux plans longitudinaux à 45 susdits, les fentes diamétralement opposées étant' à peu près parallè- les à un même plan. Toutes les fentes sont donc à peu près parallèles aux cotés de. l'octogone.

Quelle que soit 'la forme de réalisation adoptée, les nervures élastiques intérieures peuvent être continues ou discontinues et être constituées par la même matière que celle qui constitue les parties qu'elles raccordent ou par une matière différente de celle de ces parties. On pourrait notamment employer dans le cas d'un fourreau en aluminium

des nervures élastiques intérieures en invar ou en acier.

Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux formes de réalisation représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme et la disposition de certains des éléments intervenant dans sa réalisation sans sortir de la portée du présent brevet.

REVENDICATIONS.
EMI7.1

-=-===============a
1) Piston pour moteurs à combustion interne et moteurs analogues, comportant un fourreau élastique séparé par une rainure des sièges du pivot du pied de la bielle qui sont montés rigidement sur le fond, caractérisé en ce que les sièges susdits sont réunis au fond par le fourreau, la rainure susdite ne s'étendant pas à cet effet entre les sièges et le fond.

Claims

2) Piston suivant la revendication 1, c a r a c t é - risé en ce que le fourreau est réalisé de façon déforma- ble suivant tous ses diamètres.

3) Piston suivant la revendication 2, c 1 a r a c t é- r i s é en ce que le fourreau est constitué dans sa partie dans laquelle les segments d'étanchéité ne sont pas disposés de plusieurs parties réunies élastiquement entre elles. EMI7.2

4) Piston suivant la revendication 3, c a r a c t é ri- s é en ce que les parties susdites sont au moins au nombre de quatre.

5) Piston suivant la revendication 4, c a r a c t é - r i s é en ce que les parties susdites sont séparées l'une de l'autre par des fentes,continues ou discontinues,dans des plans différents des plans radiaux, ces fentes étant telles que les nervures intérieures continues ou discontinues qui raccordent les parties susdites entre elles soient moins ri- gides que les dites parties.

6) Piston suivant la revendication 5, c 1 a r a c t é- r i s é en ce Que. dans le cas où les dites nervures ont <Desc/Clms Page number 8> la même composition et la même hauteur que les parties qu'el- les réunissent) leur épaisseur est moindre que celle de ces parties.

7) Piston suivant la revendication 5, c a r a c t é r i - s é en cé que les nervures susdites sont en un métal ou en un alliage plus élastique que celui qui constitue le fourreau proprement dit.

8) Piston suivant la revendication 7, ca r a c t é r i sé en ce que, dans le cas où il est en aluminium, les nervures susdites sont en invar.

9) Piston suivant la revendication 7, c a r a c t é r i - s é en ce quedansée cas où il est en aluminium, les ner- vures susdites sont en acier.

10) Piston suivant l'une ou l'autre des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que les fentes susdites sont dirigées parallèlement aux côtés d'un polygone passant par les endroits du fourreau, où elles sont ménagées.

Il.) Piston suivant la revendication 10, c a r a c t é - EMI8.1 r i s é en ce que le fourreau est constitué de quatre se parées par des fentes passant à peu près par les sommets d'un carré dont deux cotés sont parallèles à l'axe des sièges.

12) Piston suivant la revendication 11, c a r a c t é - risé en ce que deux des fentes diamétralement opposées sont dirigées à peu près parallèlement à l'axe des sièges et les deux autres perpendiculairement à cet axe.

13) Piston suivant la revendication 10, c a r a c t é r i- s é en ce que le fourreau est constitué de huit parties ayant à peu près la même largeur et séparées par des fentes passant à peu près par les sommet. d'un octogone régulier dont deux sommets sont situés approximativement dans le plan longitu- dinal passant par l'axe des sièges.

14) Piston suivant la revendication 13, c a r a c t é - risé en ce que les fentes passant par les sommets de @ <Desc/Clms Page number 9> l'octogone susdit situés dans un des plans longitudinaux à 45 par rapport au dit axe sont dirigées à peu, près parallèle- ment à cet axe et en ce que les fentes passant par les sommets situés dans l'autre plan longitudinal à 45 sont dirigées à peu près perpendiculairement à cet axe.

15) Piston en substance tel que décrit ci-dessus ou re- présenté aux dessins ci-annexés.