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"Moteur à combustion interne à crosse."
Dans les moteurs à combustion interne à crosse, la crosse est généralement construite sous forme d'élément forgé dans le- quel est ménagé un trou de fixation dans lequel s'engage l'ex- trémité de la tige du piston et qui comporte des tourillons que vient saisir la bielle et, en outre, une ou plusieurs surfaces coulissantes ou frottantes planes par l'intermédiaire desquelles la poussée latérale est transmise à la glissière ou aux glissi- ères disposées sur des parties rigides de la charpente du moteur.
Cette construction a été considérée jusqu'à présent comme la seule qui convienne pour les moteurs à combustion internes de grande puissance conçus pour donner de grands rendements par cylindrée,types de moteurs à combustion interne auxquels se ré- fère principalement l'invention.
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La susdite construction connue a toutefois certains dé- fauts et l'objet principal de l'invention est d'y porter re- mède. Dans les réalisations connues, par exemple, le corps pro- prement dit de la crosse est une pièce lourde et d'un prix élevé dont la formation est, sans tenir compte même de la nécessité d'obtenir la résistance nécessaire, relativement si compliquée qu'il est difficile de former des surfaces de portée suffisamment grandes pour les coussinets de la bielle, ce qui est particu- lièrement le cas pour les moteurs à deux temps.
L'alignement des surfaces frottantes planes sur la tige du piston, le boulon et l'arbre à manivelle doivent être réalisés avec un très grand soin car même de très petites inexactitudes à ce point de vue donnent lieu à de grandes poussées latérales dans des directions où celles-ci sont indésirables et à une course inexacte du piston dans le corps intérieur du cylindre.
De même, il est difficile d'obtenir une surface de guidage également grande pour absorber les poussées de la glissière pendant la marche arrière aussi bien que pendant la marche avant et la surcharge généralement considérable, du corps de la crosse du coté qui fait face à la glissière donne, par suite de l'action des forces d'accélération. naissance à de puissants couples de torsion qui tendent à incli- ner la crosse et ainsi soumettent à des efforts importants la connexion avec la tige du piston, tandis qu'en même temps, il se crée des augmentations de pressions locales à l'extrémité infé- rieure et à l'extrémité supérieure de la surface frottante de la crosse.
Comme la glissière proprement dite doit être munie de lourdes nervures de renforcement, elle est, de même, une partie lourde et relativement coûteuse du moteur et son montage sur les parties rigides du moteur doit être effectué avec le plus grand soin, sans tenir compte du fait qu'il faut nécessairement aligner la surface frottante plane sur l'enveloppe intérieure du cylindre et l'arbre à manivelle.
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Grâce à l'invention qui, comme il a été dit antérieure- ment, concerne tout d'abord et avant tout une construction nou- velle de crosse et de glissière de crosse de moteur à combus- tion interne, particulièrement de moteur à combustion interne destiné à fournir de grands rendements par cylindrée, on évite les défauts des constructions connues de crosses mentionnés ci- dessus.
La caractéristique fondamentale de l'invention est pre- mièrement et avant tout que la crosse a la forme d'un bout de piston de peu de longueur. Dans ce piston est fixé, de la manière habituelle,'par exemple coërcitivement, un boulon qui constitue le point d'application de la bielle. La crosse en forme de piston est guidée dans une enveloppe cylindrique dont l'une des extré- mités est fixée sur les parties rigides de la charpente du mo- teur et est centrée sur celle-ci tandis que l'autre extrémité est, de préférence,-supportée sur des parties rigides de la char- pente de manière à pouvoir glisser dans le sens de l'axe du cy- lindre de façon à empêcher la mobilité dans tout sens transver- sal.
Les avantages fondamentaux obtenus par cette disposition consistent en une construction plus facile et moins coûteuse du corps de la crosse proprement dit qui affecte la forme d'un simple piston cylindrique. On peut y fixer la bielle à l'aide d'un simple boulon cylindrique dont le prix de revient est peu élevé.et' qui possède particulièrement l'avantage de pouvoir être trempé sur toute sa longueur et d'avoir une large surface de portée. La fixation de la tige du piston sur la crosse peut aussi se faire de façon plus simple et plus expéditive que pré- cédemment, car on peut munir l'extrémité de la tige du piston d'une bride qui prend appui sur une surface correspondante de l'extrémité du corps de la crosse et y est fixée par des boulons
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auxquels on a facilement accès pour le serrage.
En ce qui concerne la glissière de la crosse, elle pré- sente également une amplification et un perfectionnement con- sidérables sur les constructions employées jusqu'à ce jour.L'en- veloppe cylindrique de la glissière, par exemple, constitue une carcasse tubulaire d'une résistance et d'une rigid.ité considé- rables et l'on peut, par conséquent, lui donner un poids moindre que celui d'une glissière plane de crosse à même de supporter la même poussée latérale.
La forme cylindrique de la glissière de la crosse permet ensuite que les surfaces frottantes et tou- tes les surfaces d'alignement nécessaires pour le montage soient forcées dans la même fixation sur le tour et que les surfaces d'alignement des parties rigides du moteur qui fixent la posi- tion de l'enveloppe par rapport à l'enveloppe intérieure du cy- lindre et aux autres parties sur lesquelles la glissière de la crosse doit 8tre alignée soient de même formées par des opéra- tions qui assurent leur propre alignement mutuel, l'alignement exact de la glissière de la crosse sur les autres parties du moteur étant ainsi une opération toute naturelle quand on as- semble les parties.
Le travail difficile et long de l'alignement qui était autrefois nécessaire lors du montage et lors de l'as- semblage du moteur quand ce dernier avait été démonté, devient donc superflu.
Ceci fait particulièrement sentir ses effets dans les moteurs du type qui ont une carcasse longitudinale généralement en forme de boite, portée par des charpentes, et dans lequel les divers cylindres sont fixés ou tout au molns centrés. Dans ce cas, les glissières cylindriques de la crosse sont avantageu- sement pourvues à leurs extrémités supérieures d'un collet de centrage qui s'engage dans un trou d.e centrage ménagé dans le fond de la susdite carcasse et d'une bride de fixation à l'aide de laquelle elles sont fixées sur la face inférieure rabotée de la carcasse.
L'extrémité inférieure de la glissière de la
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orosse peut alors être soutenue par des plaques d'appui hori- zontales subdivisées que l'on introduit entre les charpentes et que l'on fixe autour des enveloppes guides, après que ces der- nières ont été fixées sur la carcasse longitudinale.
Les trous de centrage destinés aux enveloppes intéri- eures de cylindres qui sont ménagés dans la carcasse doivent être formés dans la même pièce de fixation que celle où l'on forme les trous de centrage correspondants des glissières d.e la crosse, ce qui assure l'alignement des enveloppes intérieures des cylindres sur les glissières de crosses correspondantes.
La nouvelle construction présente également des avanta- ges essentiels au point de vue de l'absorption des pressions de la glissière. Le fait est que la glissière de la crosse peut supporter les poussées latérales dans toutes les directions pos- sibles de façon tout-à-fait uniforme.
Lorsque la glissière de la crosse est centrée dans un trou ménagé au fond. de la carcasse longitudinale en forme de botte, il est avantageux d'obturer cette dernière overs le bas en plaçant un couvercle sur chaque trou de centrage, couvercle dans lequel on doit disposer une botte à bourrage à travers la- quelle passe la tige du piston. De ce fait, on obtient ce résul- tat qu'il est possible d'une part d'utiliser, selon le procédé connu en soi, la carcasse en forme de boite comme compartiment récepteur d'air de balayage et d'autre part qu'au dessus de la crosse en forme de piston, on forme uri compartiment qui peut être utilisé comme chambre de pompage pour l'alimentation d'air de balayage et d'air de mélange, étant donné que la crosse en forme de piston constitue ainsi avec l'enveloppe cylindrique, une pompe.
La course de cette pompé ,est la même .que celle du piston moteur et la quantité d'air introduite doit donc être réglée par un choix approprié du diamètre de la crosse en forme de
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piston. rang les moteurs à deux temps,le diamètre de la crosse doit donc être quelque peu plus grand que celui d.u piston mo- teur si la totalité de l'air nécessaire doit être fournie par le dispositif de pompage dont il vient d'être question.Normale- ment, il suffit que la section de piston utile de la crosse soit 15 à 20% plus grande que celle du piston moteur. Dans ce cas, 1'invention permet de se passer complètement du ventilateur spé- cial qui sinon est nécessaire dans les moteurs à deux temps.
Ce qui est nécessaire pour comprendre 1'invention et les caractéristies secondaires de celle-ci apparaîtra dans la description qui va suivre d'une réalisation faite, avec le se- cours du dessin ci-joint qui montre en partie schématiquement une coupe verticale pratiquée dans un cylindre d'un moteur à combustion interne à deux temps construit conformément à l'in- vention. La Demanderesse fera remarquer que la moitié gauche du dessin est une coupe pratiquée à angle droit avec le sens lon- gitudinal de l'arbre à manivelle et du moteur tandis que la moi- tié droite du dessin est une coupe parallèle au sens longitu- dinal.
Dans le dessin, les références 1 et 2 désignent les charpentes montées sur une semelle d'assise, non représentée, du moteur, à angle droit avec le sens longitudinal du moteur, entre les cylindres. Sur ces charpentes¯repose une carcasse en forme de boîte 3 qui, ainsi que l'indique le dessin, peut être d'une pièce, réservée à plusieurs cylindres et être soutenue par des cloisons intérieures 4 ou qui peut'être constituée par plusieurs parties que l'on assemble par des boulons et dont cha- cune correspond à un cylindre.
Sur la partie supérieure de la carcasse en forme de botte 3 qui s'étend dans le sens longitudinal du moteur sont placées des charpentes de cylindres 6; on supposera qu'il y a une charpente de l'espèce par cylindre, sur laquelle le fond du cylindre 7 est fixé par des boulons. Pour raison de facilité,
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on n'a pas représenté les mécanismes habituels du fond du cylin- dre dans le dessin. Sur le fond du cylindre est fixée par des boulons de la manière habituelle l'enveloppe intérieure 8 du cylindre et la partie inférieure de l'enveloppe qui est libre descend et est guid.ée transversalement dans un trou de centrage 31 ménagé dans la face supérieure ,de la carcasse en forme de botte 3.
Pour que le corps du cylindre puisse se dilater libre- ment en sens axial afin de compenser les effets de la dilatation dus à la chaleur, il peut se mmouvoir axialement dans le trou de centrage 31 où un joint est formé par une bague 11 formant joint qui est placée dans une gorge fraisée dans la surface cylindrique d.e centrage 10 de l'enveloppe qui collabore avec le trou de cen- trage 31.
L'espace 44 compris entre la charpente 6 du cylindre le fond 7 du cylindre et la partie supérieure de l'enveloppe 8 du cylindre sert de chemise réfrigérante: elle est fermée au fond par un collier 9 de l'enveloppe du cylindre qui s'engage dans un trou ménagé au fond de la charpente du cylindre qui a approximativement la forme d'une boîte.
A l'extrémité de l'enveloppe 8 du cylindre qui descend dans la carcasse 3 en forme de botte sont aménagées des lumières de balayage 12 qui, lorsque le piston 13 se trouve dans sa posi- tion de point mort inférieure, sont au dessus de l'arête supé- rieure de ce dernier et peimettent à l'air de balayage de passer, de l'intérieur de la carcasse en forme de botte, dans le cylin- dre.
Le ,piston 13 repose sur une bride supérieure 15 portée par la tige 14 du piston sur laquelle il est fixé par des bou- lons; il est refroidi par un agent réfrigérant, de préférence par de l'huile qui est fournie par un tuyau télescopique 16 et qui est évacuée par un autre tuyau télescopique non représenté.
Dans le fond 29 de la carcasse 3 en forme de boîte est
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ménagé un trou de centrage'30 exactement sur le même axe que le trou de centrage 31 de l'enveloppe du cylindre et, à une cer- taine distance au dessus du trou de centrage 30, le coté infé- rieur de la carcasse est obturé par un couvercle 17 placé par moitiés autour de la tige du piston et des tuyaux télescopiques et il est muni de boîtes à bourrage 18 et 19 respectivement pour ceux-ci.
La tige du piston porte à son extrémité inférieure une bride 20 par l'intermédiaire de laquelle il repose sur une crosse 21 sur laquelle elle est fixée par des boulons. Cette crosse a la forme d'un bout de piston cylindrique de peu de longueur. Dans la matière de ce piston sont forés des passages longitudinaux qui sont centrés sur les tuyaux télescopiques 16 qui traversent des trous des brides 15 et 20 de la tige du pis- ton et qui possèdent au fond. des bottes à bourrage 40 à tra- vers lesquelles on introduit la partie fixe 39 des tuyaux té- lescopiques.
Dans la crosse en forme de piston 21 se trouve un tourillon cylindrique 22 que l'on y a placé par tout moyen approprié, de préférence coërcitivement. Ce tourillon 22 cons- titue, de la manière habituelle, un tourillon pour l'extrémité supérieure d'une bielle 23 dont l'extrémité inférieure est fi- xée par des boulons 24 à un palier de la bielle 25 qui est fixé sur une manivelle 26. L'arbre à manivelle du moteur est désigné par la référence 28 et l'un des bras de cet arbre ap- partenant au cylindre, par la référence 27.
La crosse 21 en forme de piston cylindrique circule dans une glissière de crosse 32 qui a la forme d'une enveloppe cylindrique. L'enveloppe guideuse cylindrique a, à son sommet, un collet de centrage 33 par l'intermédiaire duquel elle s'en- gage dans le trou de centrage précité 30 du fond 29 de la car- casse 3 en forme de botte sur lequel elle est centrée, grâce à quoi sa position exacte en sens latéral est assurée par rap- port à la carcasse 3 et à l'enveloppe d.u cylindre, qui est
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guidée dans le trou de centrage 31 ménagé sur le même axe que le trou de centrage 30. Ces deux trous de centrage doivent de préférence être formés dans la même pièce de fixation.
Le centrage de l'axe longitudinal de la glissière cy- lindrique de la crosse sur la carcasse 3 est assuré par une bride formée la partie supérieure de la glissière de la crosse; grâce à cette bride, on fixe à l'aide de boulons, la glisssère de la crosse sur le côté inférieur raboté de la carcasse en for- me de botte. On assure ainsi en même temps l'alignement exact de la glissière de la crosse et de l'enveloppe du cylindre, l'a- lignement axial de ce dernier étant de même assuré définitivement sur la carcasse 3, par suite du mode de suspension de l'enveloppe du cylindre décrit plus haut.
La glissière tubulaire de la crosse 32 possède, par suite de la forme de sa section une rigidité considérable et de ce fait, on peut la faire relativement légère. On peut obtenir une économie supplémentaire de matière lorsque l'extrémité infé- rieure de la glissière de la crosse est soutenue en sens latéral de manière qu'une partie de la poussée latérale de la crosse soit absorbée là et transmise à la charpente du moteur. Ceci est as- suré, dans la réalisation représentée, par un collet 36 qui est placé autour d'une surface tournée à l'extrémité inférieure de la glissière de la crosse et qui est, après alignement et fixa- tion de cette dernière, fixée sur une plaque 35 que l'on intro- duit entre les charpentes 1 et 2 et, de préférence, en deux moi- tiés.
Cette plaque peut servir en même temps; avec avantage, à obturer la'botte de la manivelle vers le haut et, dans ce cas, la connexion mobile axialement, entre la glissière de la crosse et le collet 36 doit être rendue étanche par un joint 37 comme représenté. Directement en dessous de la partie inférieure de la glissière de la crosse se trouvent des braquets 38 qui portent les tuyaux télescopiques fixes 39 mentionnés précédemment.
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L'ensemble de la construction décrite est maintenue as- semblée de la manière habituelle par des boulons verticaux ou Ces organes de serrage correspondants,desquels certains peuvent, par exemple, servir pour fixer la charpente 6 du cylindre sur la carcasse en forme de botte 3, tandis que d'autres fixent celle-ci sur les poutres transversales ou les organes de même ordre de la semelle d'assise du moteur sur laquelle sont montés les paliers principaux de l'arbre à manivell e .
Tans la réalisation illustrée, l'intérieur de la carcasse en forme de botte 3 sert, comme on l'adit précédemment, de com- partiment de réception de l'air de balayage et dans la carcasse est ménagée à cet effet une ouverture 43, dans l'une des parois latérales, par laquelle on admet l'air de balayage. Dans les pa- rois transversales intérieures 4 mentionnées précédemment est ménagé de même un trou 5. Il peut, toutefois, être opportun, de diviser l'intérieur de la carcasse en une série de chambres de réception séparées, à raison d'une par cylindre, ce qui permet de mieux contrôler les conditions de pression et d'oscillation pendant le balayage et le mélange.
Entre le fond 17 qui obture la carcasse en forme de boite à la partie inférieure et l'extrémité supérieure de la glissière de crosse cylindrique est ménagé un compartiment 41 qui donne par une ouverture 42 en dessous de la face de la carcasse en forme de botte. Ce compartiment 41 sert à contrôler le serrage des bottes à bourrage 18 et 19 et en outre il empêche les écla- boussures d'huile de la glissière de la crosse de pénétrer dans la carcasse 3.
On se rend compte, toutefois, que la crosse 21 en forme de piston forme avec la glissière de crosse 32, une pompe que l'on peut utiliser pour des fins utiles, particulièrement pour le transport de l'air, cas dans lequel le compartiment 41 est uti- lisé pour donner du jeu à cette pompée. Les soupapes d'aspiration
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et de refoulement nécessaires qui peuvent être automatiques ou à contrôle peuvent être placées avec avantage dans une botte que l'on fixe par des boulons sur le cote de la carcasse 3 qui couvre l'ouverture 42.
L'air que l'on transporte peut être u- tilisé pour le balayage, la charge ou la surcharge du cylindre et l'on peut prendre des dispositions telles que le dispositif à pompe de chaque cylindre alimente seulement son cylindre; ou bien encore, plusieurs dispositifs à pompes peuvent fournir de l'air à un récepteur commun qui, à son tour, fournit s'air à plusieurs cylindres.
Dans la réalisation représentée, le moteur est un mo- teur à deux temps et l'on admet que la totalité d'air de balayage et d'air de mélange nécessaire peut être fournie par la pompe de la crosse. Il en résulte que le diamètre de la crosse du pis- ton doit être plus grand que le diamètre du piston moteur dans la mesure requise pour que la surface effective du piston de la pompe soit d'environ 15 à 20% plus grande que la surface effec- tive du piston moteur. Ce desideratum de proportionnalité de la crosse est parfaitement compatible dans la pratique avec les e- xigenres requises en ce qui concerne la facilité du démontage du moteur aux fins d'inspection.
En supposant qu'il soit ques- tion de l'inspection la plus commune et des travaux de réparation les plus fréquents, par exemple examen et enlèvement de l'enve- loppe du cylindre et du piston, le procédé auquel on a recours est le suivant.
On défait tout d'abord la fixation entre la charpente du cylindre 6 et la carcasse 3 et on enlève la charpente du mo- teur en la soulevant verticalement. On a alors accès au piston en vue d'examen et de changement des bagues de piston; mais si l'on constate en l'occumence que des réparations plus impor- tantes sont nécessaires,on peut l'enlever en le détachant de la tige de piston ou bien on détache la tige du piston de la crosse.
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Enfin, on peut enlever le piston avec la tige, la crosse et la bielle en déconnectant la bielle du palier de bielle 25, après quoi on peut retirer l'ensemble du moteur sans plus rien enlever de ce dernier. Il est seulement admis que la crosse peut sortir par en haut de la carcasse 3, c'est-à-dire que le trou réservé au couvercle 17 a un diamètre légèrement plus grand que la crosse et que le trou de centrage de l'enveloppe du cylindre est aussi légèrement plus large que la crosse. On peut facilement satisfaire à ces deux desiderata et par consé- quent il n'y a aucune difficulté à faire en sorte que la pompe de la crosse puisse fournir la totalité de l'air de balayage et de mélange, même quand le moteur est un moteur à deux temps.
'Dans ce cas, la pompe de la crosse peut aspirer de l'air directement dans l'atmosphère et le refouler par une con- duite qui mène, de la soupape de refoulement , directement dans la carcasse 3 qui sert de chambre à air de balayage.
L'invention n'est pas limitée à la construction qui a été décrite et représentée qui est donnée simplement comme e- xemple de type de moteur particulièrement avantageux construit suivant l'invention. L'invention peut également être appliquée, entièrement ou en partie, à d'autres types de moteurs, par e- xemple à des moteurs à quatre temps et à des moteurs dont le montage de la charpente et la construction du cylindre sont différentes.
On réalisera les avantages de l'alignement auto- matique de la glissière de la crosse et de l'enveloppe inté- rieure du cylindre dans toutes les constructions de moteurs où il est possible de centrer et/ou de fixer la glissière de la crosse et l'enveloppe intérieure du cylindre sur une'partie ri- gide du moteur commune qui peut, pour le surplus, très bien con- sister en plusieurs pièces séparées que l'on assemble de façon plus ou moins permanente l'une avec l'autre. Il n'y a rien qui empêche l'application de l'invention a des moteurs à double
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action, auquel cas, toutefois, on ne peut pas appliquer la cons- truction spéciale de connexion à tuyau télescopique qui a été représentée.
REVEND ICATIONS.
1.- Moteur à combustion interne à crosse spécialement arrangé pour fournir de grands rendements par cylindrée, caractérise par le fait que la crosse présente la forme d'un bout de piston cy- lindrique de peu de longueur.