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Piston pour moteurs à combustion interne.
Souvent, le bon fonctionnement des pistons des moteurs à combustion interne est compromis par la corrosion et le coincement ou blocage des pistons ou de ses segments, blocage provoqué soit par la pression, soit par la brûlure du métal; à cet inconvénient s'ajoute une consommation excessive de carburant et d'huile et une trop forte usure du métal. On sait que la partie supérieure d'un piston est exposée à une usure plus rapide que le corps du piston où une fente longitudinale détermine une certaine élasticité. En vue de parer à la détérioration de la partie supérieure, on y a déjà appliqué des bagues fermées, parfaitement ancrées dans le corps du piston ou insérées dans le fond de ce dernier et y fixées par une plaque de retenue. On a également proposé des bagues de protection contre la brûlure et des segments destinés à protéger le bord du piston.
Mais dans tous ces systèmes, on a
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négligé de mettre le bord de guidage du piston à l'abri de l'action du feu, de sorte que les dispositifs connus ne peuvent donner des résultats vraiment satisfaisants; de plus, si l'on utilise des bagues de protection analogues aux segments de piston, l'étanchéité laissera toujours . désirer. Enfin, dans tous les pistons connus, il est impossible d'obtenir un graissage ininterrompu à la partie de guidage du piston.
Le piston pour moteurs à combustion interne, d'après la présente invention, ne présente aucun de ces inconvénients; dans ce piston est prévu une bague de protection entourant de manière élastique la partie supérieure du piston, dont le diamètre est inférieur à celui du corps, cette bague constituant en même temps bague de lubrification. Le guidage du piston commence au-dessous de cette bague de protection et de lubrification, de sorte que les parties assurant le guidage sont à l'abri des gaz de combustion. En outre, ladite bague élastique constitue une fermeture parfaitement étanche, même lorsque l'usure est déjà fortement prononcée ; le moteur donnera donc toujours son rendement maximum.
Afin d'empêcher la bague de protection de cogner, on pourra la maintenir au moyen d'un ressort annulaire intercalé. Bien que, grâce à la disposition bien appropriée de la bague de protection et de graissage, le fond du piston puisse se dilater sans difficulté, on pourrait encore accroître cette élasticité en prévoyant, entre le corps et la tête du piston, deux fentes transversales en II pratiquées en face l'une de l'autre.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes de réalisation de l'invention.
Fig.l est une coupe longitudinale du piston.
Fig.2 en est une vue de côté, sans segment.,
Fig.3 en est une variante constructive, en vue partielle.
Fig.4 est une vue de devant du dispositif de fermeture, en position ouverte, d'une bague de protection et de graissage destinée à une autre variante de piston.
Fig.5 est une coupe transversale suivant la ligne A-B de la fig.4.
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Fig.6 est une coupe transversale suivant la ligne C-D de la fig.4.
Fig.7 représente, en coupe transversale suivant la ligne C-D, les extrémités de la bague engagées l'une dans l'autre.
Fig.8 montre le dispositif de fermeture, en position ouverte, vu de l'intérieur de la bague.
Fig. 9 est une coupe d'un piston muni de la bague de protection et de graissage, suivant fig.4 à 8.
Fig.10 est une vue de dessus d'un ressort intercalaire, dont
Fig.ll représente une partie en coupe, et que
Fig.12 montre en coupe transversale suivant la ligne E-F de la fig.10 et à plus grande échelle..
Les fig.l à 3 représentent la forme de réalisation la plus simple du nouveau piston. On y utilise encore deux segments de piston a,ainsi que la fente b telle qu'on la prévoit d'habitu- de dans le corps du piston. La nouveauté réside dans le fait qu'on pratique, dans la tête du piston c, deux fentes transversales d, d', parallèles l'une à l'autre et reliées entre elles par des fentes verticales d2 (voir fig.2). On réalise ainsi une certaine élasticité également dans la partie supérieure du piston.
Comme le montre la fig.l, le diamètre du fond de piston h est plus faible que celui du corps ; gorge annulaire f reçoit la bague protectrice conformée à la manière des segments élastiques de piston connus. Le bord du fond h du piston pourra être constitué par une bague i d'une matière plus dure que celle du piston (fig.3), ce qui empêche la bague de pénétrer, lors du fonctionnement du moteur, dans le fond du piston. Du fait que ce bord i de matière dure n'est pas en contact avec la paroi du cylindre, aucune usure anormale ne pourra s'y produire.
Dans le fond du piston, sont prévus des canaux de graissage j aboutissant à la gorge annulaire f, dont l'arête inférieure k est biseautée. La bague protectrice g comporte une rainure annulaire de graissage m reliée par l'intermédiaire de rainures verticales n, au canal annulaire de graissage o constitué par le bord
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en biseau k (fig.3). De cette manière, l'huile circule dans les rainures m, n et détermine une abduction de la chaleur et ainsi donc le refroidissement de la partie supérieure du piston, vu que l'huile fraîche y arrive continuellement ; ne pourra donc se carboniser. Le canal de graissage o est particulièrement important vu qu'il contient toujours de l'huile, ce qui assure un graissage instantané lors de la mise en marche du moteur.
Dans le piston représenté à la fig.9, la bague de protection est munie de deux gorges annulaires de graissage m, reliées par des rainures verticales n, au canal de graissage o. Les rainures n peuvent être décalées l'une par rapport à l'autre. Dans cette bague de protection, la circulation d'huile dans les rainures m, n est encore plus efficace que dans le piston suivant fig.1-3. Dans le piston suivant fig.9, les canaux de graissage aboutissent à un canal annulaire prévu dans la tête du piston et où est logé un ressort p. Du côté intérieur, la bague de protection comporte deux rainures annulaires g', g2 (voir fig.7). La rainure supérieure g' est pratiquée dans un tenon 1 formé par l'une des extrémités de la bague, et ce, en demi-cercle du côté intérieur (fig.5).
La rainure g' constitue dans le tenon 1 deux surfaces d'étanchéité horizontales 2, 3; à l'autre extrémité de la bague est prévu un évidement 4, en forme de demi-cercle et servant de guidage au tenon 1 (fig. 6). L'évidement 5 dans l'extrémité de la bague (fig. 8) et les parties d'étanchéité rondes 6,7, ainsi que deux surfaces d'étanchéité horizontales 8 qui constituent la prolongation des surfaces 2 et 3 en sont la résultante. Les surfaces 2,3 et 8 viennent s'appliquer, par au-dessus et par en dessous, contre la nervure annulaire supérieure h' du fond du piston.
Grâce à la rainure annulaire supérieure g' de la bague de protection on réalise non seulement une application étanche de cette dernière contre la nervure h' du fond du piston, mais on empêche aussi les flammes et les gaz de traverser le dispositif de fermeture, même dans le cas où les deux extrémités de la bague g ne se trouveraient pas étanchement serrées l'une contre l'autre, vu
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qu'alors les gaz de combustion agissent contre le tenon 1 qui ne les laisse pas passer. Ces gaz ne pourront pas non plus passer par l'évidement 5 vu que ce dernier est recouvert par la nervure h' du fond du piston et qu'en outre, l'évidement 5 n'est pas plus large que la nervure h', de sorte que les surfaces 2, 3 et 8 assurent, même lorsque la bague se dilate, une étanchéité à toute épreuve.
Entre la bague protectrice et les nervures du fond du piston, il y a suffisamment de jeu, de sorte que le fond du piston pourra se dilater normalement, sans que la bague de protection soit serrée dangereusement contre la paroi du cylindre. Du côté extérieur, l'étanchéité est assurée par cette dernière (fig. 9).
Alors que dans la forme de réalisation suivant la fig.3, la bague rapportée i, de matière dure, empêche la bague de protection g de cogner, la variante représentée à la fig.9 prévoit, dans le même but, un ressort circulaire ondulé ±, en deux parties (fig.10) dont chacune est recouverte de deux pièces r, r', en forme d'auge qui, au moyen de leur bord arrière recourbé, recouvrent le ressort tandis que le bord extérieur est arrondi (fig.12), de telle sorte que la bague de protection puisse, par sa rainure g2, être glissée sans difficulté au-dessus du ressort annulaire (fig.9) destiné à retenir la bague de protection. Les canaux de graissage j aboutissent directement au ressort annulaire et communiquent, par l'intermédiaire de celui-ci, avec le canal de lubrification o.
Chaque partie du ressort annulaire peut être reliée de manière non rigide aux pièces r, r', au moyen de broches t portées par la pièce r et de douilles correspondantes fixées à la pièce r'.
Le nouveau piston permet de réaliser de considérables économies d'huile, de carburant et pare à l'usure du métal.
REVENDICATIONS.
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