<Desc/Clms Page number 1>
BREVET D'INVENTION PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES A PISTONS.
L'invention est relative aux machines, motrices ou réceptrices,dont le ou les pistons se déplacent avec des vitesses périodiquement variables, et concerne plus spécialement les machines de ce genre comprenant dans leurs commandes de mouvement des systèmes bielle et manivelle, ou semblables.
Elle a pour but surtout d'agencer ces machines de façon à réduire, voire à annuler, les variations de vitesse de leurs pistons durant chacune de leurs courses ou, en d'autres termes de fa- çon que les diagrammes des espaces parcourus, des dits pistons, durant les dites courses, se présentent sous forme de courbes relativement plus aplaties, voire sous forme de droites.
A cet effet elle consiste à disposer dans les liaisons mécaniques à partir des pistons, un ou des organes ou dispositifs introduisant dans le système des variations de vitesse partiellement ou totalement équivalentes, mais contraires, aux variations sinon obtenues de leurs pistons.
Elle consiste, plus particulièrement, à introduire les dites variations soit dans les liaisons des pistons individuels,
<Desc/Clms Page number 2>
et notamment ou bien en accroissant relativement les vitesses aux extrémités de courses, ou bien en réduisant relativement les vitesses dans les portions médianes des dites courses, soit en u- tilisant simultanément ces deux moyens; soit encore dans les liai- sons d'un ou d'un groupe de pistons avec l'organe entrainé, notam- ment entre l'arbre à manivelles et le volant ou une machine asso- ciée.
Elle consiste encore, de préférence, à constituera s dits organes ou dispositifs par des éléments à variations de vi- tesses périodiques et de préférence aussi à dériver la commande de mouvement des dits organes ou dispositifs du mécanisme à pis- ton, ou pistons, principal.
Et afin que l'on puisse bien comprendre comment l'inven- tion peut être pratiquement réalisée, on décrira ci-après, plus en détail, certains agencements préférés, propres à permettre d' assurer une compensation des variations de vitesse des pistons des machines à pistons, donnés à titre d'exemples et représentés aux dessins annexés, dans lesquels :
Figs. 1 et 2 montrent, chacune, schématiquement, l'en- semble d'une machine à piston et d'un dispositif compensateur con- forme à l'invention;
4a
Figs. 3 et 4 montrent, de même, des ensembles comprenant d'autres dispositifs compensateurs,
En se référant à la figure 1, 1 désigne un cylindre dans lequel se déplace un piston 2, relié par un système à bielle et manivelle, à un arbre, de commande ou commandé, 3.
Dans un agencement de ce genre, tel qu'usuellement réalisé, en supposant que l'arbre 3 tourne à vitesse sensiblement constante, par exemple en raison d'un volant associé, ou son équi- valent, le diagramme des vitesses du piston 2, pour un tour com- plet de l'arbre 3, est d'allure sinusoidale, les vitesses étant élevées dans les portions médianes des courses, et réduites dans les portions extrêmes.
Des variations de ce genre présentent, tant au point de
<Desc/Clms Page number 3>
thermodynamique et volumétrique
EMI3.1
vue rendement mécanique qu'au point de vue dBS-'TendaaËQts Jtl'1SIYnilque, sui- vant les applications, des inconvénients nombreux et importants, connus.
Conformément à l'invention, dans la disposition représentée, on atténue les dites variations d'une part en réduisant les vitesses dans les portions médianes ou et d'autre;' part en accroissant les vitesses dans les portions extrêmes des courses du piston 2.
A cet effet on incorpore, dans le système bielle et manivelle usuel, un élément propre à accroître et à réduire les trajets de la tête de bielle dans les parties correspondant respectivement aux portions médianes et extrêmes des courses.
Comme il est représenté, on fait, par exemple, comprendre au système. un jeu de roues 4 et 5, qui peuvent être des roues dentées,dont la roue 4 est maintenue fixe et dont la roue 5 roule sans glissement sur la périphérie de la roue 4, la dite roue 5 étant également reliée par son centre, tout en pouvant tourner par rapport à ce dernier, à l'axe 3 par une manivelle 8 et d'autre part, par un tourillon 6 de sa périphérie, et l'intermédiaire de la bielle 7, au piston 2.
Et les diamètres réciproques des roues 4 et 5 ayant été convenablement proportionnés, par exemple dans le rapport 2 : 1, on obtient périodiquement une réduction relative des vitesses du piston 2 dans les portions médianes et un accroissement relatif des vitesses dans les portions extrêmes des courses de ce piston,
Et si, par un mécanisme approprié on entraine également la roue 4 en rotation dans un sens approprié afin de réaliser la concordance de la périodicité avec les phases des courses du piston, on pourra,à l'aide du dispositif qui vient d'être défini, donner à la compensation une valeur particulière choisie,
Suivant la disposition de la figure 2, également, on accroit les vitesses dans les portions extrêmes et on les réduit dans les portions médianes des courses du piston 2,
mais dans ce cas la roue fixe 4 est extérieure et la roue 5 roule sans glisse-
<Desc/Clms Page number 4>
ment à l'intérieur de la première,
Dans l'exemple, les diamètres des roues 4 et 5 ont été choisis dans le rapport 2 : 1, mais comme dans le cas précédent, tout autre rapport pourrait être choisi et la roue 4 pourrait être animée d'un mouvement de rotation pour procurer la périodicité né- cessaire des variations compensatrices.
Les modes de réalisation précédemment définis impliquent une complication du système bielle et manivelle usuel des machi- nes à pistons, qu'il puut être désirable d'éviter, eu égard aux inconvénients et, dans une certaine mesure, aux limitations de vi- tesse qui peuvent en résulter.
Conformément à l'invention on satisfait à ce desideratum, en introduisant un dispositif compensateur non plus dans le méca- nisme bielle et manivelle, mais dans d'autres liaisons du système.
En se référant aux figures 3 et 4, le dispositif compen- à manivelle ou sateur est introduit dans la liaison de l'arbre manivelles et l'or- gane ou le dispositif. faisant fonction de régulateur, comme par exemple le volant ordinairement associé à une machine motrice.
Le dispositif compensateur est constitué par tout méca- nisme procurant,par ratation, des variations périodiques de vites- se entre deux organes réciproquement entrainés.
Dans la réalisation de la fig. 3, pareil dispositif est constitué par un mécanisme de cardan interposé entre l'arbre 4 du vilebrequin d'une machine à un ou plusieurs cylindres 1 (un seul le ou cylindre a été représenté) dans/lesquels se déplacent un ou des pistons 2 réunis aux manivelles 8 par des bielles 7,et le volant 9 de cette machine,
Les éléments conjugués 10 et 11 du mécanisme de cardan sont disposés angulairement l'un par rapport à l'autre.. l'angle # étant choisi d'après le degré de compensation que l'on désire ob- tenir, et d'autant plus voisin de 90 que ce degré est plus éle- vé.
Afin en outre de ramener le volant dans une position rationnelle de montage, on prévoit, avantageusement, un accouple-
<Desc/Clms Page number 5>
quivalent, entre l'élément 11 et l'arbre 14 portant le volant 9.
Dans ces conditions, en supposant que le volant 9 tourne à une vitesse sensiblement constante, l'arbre de vilebrequin 4 est dans le tour, le siège de variations périodiques de vitesse réparties en quatre zônes, les vitesses dans deux de ces zones étant supérieures à la vitesse normale, c'est à dire à la vitesse sensiblement constante du volant 9 et celles des autres zones, alternées avec les précédentes, inférieures à la dite vitesse normale.
Il suffit dès lors de faire concorder les zones des vitesses supérieures avec les phases des déplacements des pistons dans les portions extrêmes des courses et les zones des vitesses inférieures avec les phases des déplacements des pistons dans les portions médianes des courses, pour obtenir une compensation des variations de vitesse des pistons.
Comme il a été dit plus haut, le degré de compensation pourra être modifié en modifiant l'angle des éléments 10 et 11, mais comme il convient de ne pas faire fonctionner les mécanismes de cardan au delà d'un certain angle de leurs éléments, notamment en deçà de 1350 environ, il rentre dans le cadre de l'invention d'introduire dans les liaisons non pés un mais une série de mécanisme de cardan.
Ces mécanismes seront convenablement coordonnés, de fa- çon à réaliser la combinaison désirée des compensations individuelles qu'ils introduisent dans le système et il est à remarquer que l'on pourra modifier à volonté le degré de compensation par déphasage entre eux des mécanismes compensateurs. En outre on pourra également coordonner des mécanismes pour assurer aux arbres de oommande et commandé des positions relatives désirées, par exemple des positions parallèles.
On pourrait si c'était nécessaire modifier réciproquement les variations et les compensations par un déphasage approprié du ou des mécanismes compensateurs par rapport à l'organe de commande ou commandé entre lesquels ce ou ces mécanismes sont in-
<Desc/Clms Page number 6>
Dans la fig. 4, la disposition est de principe analogue à celle de la figure 3, mais le mécanisme de cardan 10-11 est rem- placé par un système de roues ou d'engrenages 15-16 ayant reçu des profils appropriés pour introduire dans le système les varia- tions désirées des vitesses.
Les roues représentées ont reçu des profils sensible- ment elliptiques, donnant par tour, deux séries de variations de vitesses alternées, les unes supérieures et les autres inférieures à une vitesse normale (fig. 4a).
Comme dans le cas de la figure 3, on pourra prévoir plu- sieurs dispositifs de roues ou d'engrenages tels que 15-16, conve- nablement coordonnés ou, et déphasés entre eux et avec les mécanis- mes à pistons dont il s'agit d'assurer la compensation.
On remarquera que dans ce cas, l'arbre commandé 17, qui porterait le volant, ou l'équivalent, 9, est directement parallèle à l'arbre du vilebrequin 4.
Bien que l'invention ait été décrite en se référant plus spécialement à certains dispositifs compensateurs particuliers,il est bien entendu qu'elle n'y est pas limitée, mais qu'elle englobe également les équivalents. Il va de soi en outre que dans les cas ou les systèmes bielle et manivelle sont modifiés, les profils des cames de la distribution de la machine à pistons seront naturelle- ment modifiés en conséquence et qu'il rentre encore dans @ @ le cadre de l'invention de commander l'arbre à cames ou, et la distribution d'allumage d'une manière appropriée, notam- ment par l'arbre à vitesse constante.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.