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Perfectionnements aux pistons
Cette invention se rapporte à des pistons et plus par- ticulièrement au refroidissement de pistons à fourreau par de l'huile de graissage déchargée dans le piston par l'extrémité de la bielle dans laquelle l'huile a été introduite par des con- duits' appropriés, la décharge étant de préférence réglée par l'a- ménagement et la disposition des conduits dans le coussinet de tête de bielle et dans le maneton.
Dans le procédé connu de refroidissement de pistons de moteur à combustion Interne, de l'huile est amenée de la tête de la bielle à travers la bielle pour être déchargée sous la forme d'un ou de plusieurs jets contre la face inférieure de la tête du piston et dans certaine cas également contre cette partie de la paroi ou jupe du piston qui est située derrière les segments.
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L'huile est ensuite drainée hors du piston par l'inertie.
Le but de cette invention est de fournir un piéton dans lequel l'huile alimentée vers celui-ci est employée plus avanta- geusement dans le refroidissement des parties du piston qui por- tent les segmente et qui se trouvent près de la tête du piston.
Selon cette invention l'intérieur du piston à fourreau présente une chambre annulaire, limitée d'une part extérieurement par la paroi ou jupe du piston, et d'autre part dans un direction axiale par la tête du piéton et dans l'autre direction axiale par une sorte de collerette annulaire qui fait saillie d'abord vers l'intérieur vers l'axe du piston et ensuite vers la tête, formant ainsi un rebord qui laisse, entre la tranche de ce rebord et la tête ou une partie de celle-ci, une ouverture annulaire qui con- duit radialement à la chambre et à travers laquelle l'huile, déli- vrée en jets par ltextrémité adjacente de la bielle, peut passer dans la chambre;
l'huile dans la chambre étant obligée, lorsque le piston va et-vient, de es déplacer par rapport aux parties du piston qui forment la paroi de la chancre, et derrière laquel- le se trouvent les segments, l'huile ayant ainei un effet de re- froidissement sur cette paroi avant de s'échapper par ladite ou- verture annulaire, cette sorte de collerette à l'intérieur de la jupe du piston, forme un évidement ou une rigola qui tourne son creux vers la tête du piston, et forme une partie de la chambre annulaire* Cette rigole retient une quantité notable de l'huile dé- chargée en jets par l'extrémité de la bielle, de sorte qu'en aube- tance, ces jets alimentent cette rigole en huile d'une façon con- tinue;
celle-ci est agitée entre la rigole et la tête lorsque le piston va-et -vient et finit par s'échapper par couverture annu- laire entre le rebord et la tête du piston. La chambre annulaire et sa rigole peuvent être constituées par deux pièces segmentaires semblables qui sont séparées à leurs extrémités adjacentes, par les ---
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bossagesdu piston.
L'entièreté de la chambre annulaire et sa rigole peuvent former corps avec la tête et la jupe du piston. Sur son côté éloigné de la tête, la collerette peut être munie vers l'intérieur d'une saillie sensiblement cylindrique en forme de jupe qui est espacée intérieurement de la jupe du piston et qui entoure l'extrémité de la bielle. Dans certains cas la cham- bre annulaire peut être constituée par une collerette dirigée vers l'intérieur et au bord de laquelle est attaché un organe tubulaire qui s'avance de cette collerette vers la tête du pis- ton et forme le côté de la rigole. L'organe tubulaire peut éga- lement s'étendre de la collerette dans la direction opposée vers la bielle. La face inférieure de la tête peut prendre diverses former.
Elle peut par exemple être, munie d'une saillie annulai- re qui peut être cylindrique et qui s'étend vers le rebord de la collerette ou rigole, l'ouverture vers la chambre annulaire se trouvant alors entre les bords opposée de cette saillie par- tant de 'la tête et le rebord. Ou encore la tête du piston peut être évasée vers l'intérieur, formant ainsi sur la face intérieu- re de la tête un évidement ou rigole qui se trouve dans et fait partie de la chambre annulaire et est situé en face de la forma- tion annulaire ou rigole.
En : guise d'exemple, les dessine annexée représentent diverses constructions qui peuvent être employées dans la mise en pratique de l'invention.
Figure 1 est une élévation-coupe longitudinale, d'une forme de piston incorporant la présente invention.
Figure 2 est une coupe transversale le long de la ligne brisée 2-2 de la figure l, vue dans la direction des floches.
Figure 3 est une coupe longitudinale suivant la ligne
3-3 de la figure 1, c'est-à-dire dans le plan qui contient l'axe
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du piston et l'axe de pied de la bielle ;
Figure 4 est un plan montrant la face du piston, re- présenté dans la figure 1;
Figure 5 est une élévation-coupe longitudinale d'une forme modifiée du piston;
Figure (est une coupe suivant la ligne 6-6 de :.a figu- re 5 vue dans la direction des fléchée. coupe
Figure 7 est une élévation/longitudinale d'une autre construction encore du piéton qui incorpore l'invention.
Figure 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 ,le la fi- gure 7, c'est-à-dire dans le plan qui contient l'axe du piston et qui est normal à l'axe de pied de bielle.
Fige 9 est une coupe transversale le long de la ligne 9-9 de la figure 8 vue dans la direction des floches;
Fig. 10 est une élévation-coupe longitudinale partiel- le montrant une modification apportée à la face inférieure de la tête du piéton;
Figure il est une vue similaire montrant une autre modification apportée à la formation de la tête du pieton, et
Figure 12 est une coupe transversale partielle mon- trant les ailettes de refroidissement comme dans la construction représentée sur la figure 10.
En se référant à la construction montrée sur les figu- res 1-4, on voit que le piston comprend une tête A et une jupe B et qu'à l'intérieur de cette dernière se trouve une sorte de collerette C dirigée vers l'intérieur qui s'avance de la jupe vers l'axe du piston, cette collerette étant située près du coussinet D de l'axe de la bielle et entre celui-ci et la tête du piston. La position de la collerette C est telle que la par- tie de la paroi de la Jupe B dans laquelle sont ménageas Iles can- il\
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nelures'Bl dos segments, se trouve entre la collerette 0 et la tête âu,piston.
Le bord intérieur de la collerette 0 est muni d'un rebord retourné E dirigé vers la tête A et qui forme, en regard de'la face inférieure de la tête. avec la paroi B, un évi-
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demen ou,une rigole 3 qui peut être continue comme une rigole complètement annulaire ou peut être divisée en deux parties seg- mentais, dont l'une est montrée dans la partie gauche de la coupe dans la figure 2. Ces parties segmentaires se trouvent de part et d'autre des bossages du piston D1 et s'étendent le
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long diqne circonférence entre ces bossages.
L'espace compris entre la, surface intérieure de la tête A de piston, la colleret-
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te C et lei rebord E forme une chambre annulaire sur la face inté- rieure de !la partie de la paroi ou jupe B qui présente, sur sa face ebctjérieure, les cannelures Bi pour les segmente d'étanchéité usuel,louvertuxe vers cette chambre en rigole F se trouvant entre ,la surface inférieure de la tête et la tranche du rebord E.
C'est a travers cette ouverture que passera l'nulle déchargée en jets par l'extrémité de la bielle et puisque cette huile sera arrêtée !dans la chambre en rigole F de sorte qu'elle ne puisse pas aisément s'échapper, si ce n'est en passant par dessus le rebord E ou en passant par une des gouttières G, l'huile sera
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agitée vers levant et lors ltarrïbre entre la tête du piston et , la co7lere'tte 0, ce qui lobligera de couler au moins jusqu'à un certain point, sur la surface intérieure B2 de la jupe B der- rière les cannelures B1. L'huile qui s'accumule dans la rigole s'échappe finalement à travers l'ouverture annulaire entre le re-
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bord E et !la tête du piston, k une vitesse égale à l'alimenta- tion par jets.
Le rebord E peut être cylindrique, au moins sur la partie principale de sa longueur dans la direction axiale, et la
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longueur du rebord dans cette direction, et par conséquent la profondeur de la rigole F, peut varier.
Une partie de l'huile qui est arrêtée dans la onagre
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à rigole F peut s'écouler à travers des gouttières G qui gênent de la base de la rigole vers les bossages D du piston et dont les extrémités intérieures sont 1'orna.d par exemple par des ',;)o',lchone G, les forces d'inertie qui agissent sur l'huile de la c :,z1'br en rigole tendant à forcer une partie de l'huile a couler vers le coussinet D de 1 axo de pied de bielle. La masse de 1'nulle cependant trouvera finalement son chemin hors de la rigola .!il
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par dessus le rebord E et coulera ainsi 1:ers le bas vers :.6 carter.
Cette huile restera suffisamment longtemps dans la rigole et la chambre pour enlever le maximum de chaleur de la paroi B2 sans trop élever sa propre température. Pour empêcher que l'huile qui s'é-
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chappe par dessus le rebord E n'inonde les gouttières 13..1 es seg- ments racleuxe d'huile supérieurs et inférieure dans les c,a1'"Jne- iures B la collerette C peut être munle alun appendice carlin- dr1que en forme de Jupe Cl dirigé en sens opposé ait reb01'd E et espacé intérieurement de la jupe B, entre celle-ci et l'extré- mité de la bielle.
Cet appendice en forme de jupe C- qui .pend..
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sous la collerette C aidera l'huile qui passe de la cna1Tlbe à rigole F par dessus le rebord E à descendre le long de l'extérieur de la bielle vers le carter.
Le rebord E peut être fait d'une pièce avec la colleret- te C qui fait elle-même corps avec la paroi ou jupe E du piston, comme dans la construction montrée sur la figure l. Dans certaine cae cependant, le rebord peut être formé par une pièce rapportée
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qui est adéquatement reliée à la collerette dirigée vers l,'inté- rieur.
Une telle construction est représentée sur les figures 5 et
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6 dans lesquelles par exemple, la collerette C2 a une tranchel sim-
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P16 a laquelle est attaché un organe tubulaire qui comprend ce " qu'on peut appeler une partie intérieure E1, une partie exté-
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rieuré E2 let un support externe ou collerette E3 Cet organe tubulaire 'est assemblé à la collerette: 02 au moyen de goujons E4 qui passent à travers ce support annulaire E3, La partie intérieu-
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re Elagit' comme rebord de la .tranche Intérieure de la collerette C2 tandis que la portion extérieure E2 agit jusqu'à un certain degré comme la jupe C1 dans la construction de la figure l.
La section ',de' l'organe tubulaire E1 E2 peut être ovale comme on peut le voir .sur la figure 6, mais dans certains cas elle peut être circulaire et lorsqu'elle est ainsi formée, elle peut être reliée à la collerette C2 en filetant l'extérieur de l'organe tubulaire et la branche de la collerette C2. L'organe tubulaire peut alors être muni d'un support externe à peu prés semblable au support E3
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qui d41eñµ)nera sa position en. direction axiale lorsqu'on le visse dans 2 La longueur 1organe 12 dans la collerette 0 . 2 La longueur de l'organe tubulaire E l E2 peut varier selon d'autres détails de la construction.
Il En se référant à la construction représentée sur les
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ïigureis ,8 et 9 on voit que dans ce cas, une saillie annulaire A1 est! formée sur la face inférieure de la tête A du piston, saillie qui s'étend sur une distance adéquate dans la direction axiale
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et vers $a,tranche du rebord E qui dans ce cas, comme dans la cons- tructîon,de la figure l, forme corps avec la collerette ce za guise d'exemple on a montré ici un rebord E dont la forme est plutôt conique et.non cylindrique comme dans la figure l.
La saillie A1 forme une :;rigole ou un évidement annulaire inverse A2 dans la portion marginale de la face inférieure de la tête et derrière un ou plusieurs des segments qui se trouvent dans les cannelures B1, cette rigole A2 faisant race à la rigole F constituée par la col-
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1eretto Cet le rebord E. 1 ! ent iéret é de la chambre annulaire dans
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laquelle l'huile est projetée et agitée est donc constituée par les rigoles opposées E et A2, avec l'ouverture d'entrés F1 vers cette chambre. A vrai dire, tout comme dans la construction mon- trée dans les figures l, 2 et 3. la chambre à rigoles est divisée en deux parties similaires par les portions D 2 qui connestent les bossages du piston D1 avec la'tête du piston.
L'huile déchargée à travers le conduit H dans :.a bielle contourne l'axe de pied de bielle K et en passant à travers le passage H1 dans la saillie J1 elle pénètre dans l'ouverture F1 dans la chambre à rigoles pour y être agitée entre les rigolen F et A2 qui se font face et de cette façon cette huile sera tenu princi- paiement dans cette chambre et obligée de se déplacer sur la sur- face intérieure de la jupe B derrière les cannelures B1, produisant ainsi l'effet désiré de refroidissement.
Dans la construction représentée sur la figure 8, la surface interne de la, tête A du piston à l'intérieur de la colle- rette A1 est pratiquement plate. D'une façon différente et au lieu de présenter une saillie A1, la face Interne de la tête peut être formée avec une saillie légèrement conique A3 comme il est montré dans la figure 10, cette formation tendant à rejeter limite laté- ralement du centre de la tête comme indiqué par les floches et ain si dans la chambre en rigole E.
Dans une autre forme d'exécution comme il est montré dans la figure 11, la face extérieure de la tête du piéton peut être évidée comme dans certaines formes connues de piston et comme montré en A4, toute la partie centrale de la tête ayant alors une forme en cuvette, faisant saillie vers l'intérieur. De cette manière, on obtient à l'intérieur du piston une partie A5 qui forme une rigole A6 semblable à la rigole A2 de la construction montrée dans la figure 8.
Avec une formation en cône de la face
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interne de la tête cannelée, comme en A de la même façon que dans la)! construction suivant la figure 10, l'huile sortant de 1 la bielle tendra à couler dans la chambre constituée par les ri- goles opposées F et A6 à travers l'ouverture F1.
Le rebord E ainsi qu'une saillie de la tête, telle que A1 peuvent se Pondre dans les parties D2 qui relient les bossages du cylindre D1 à la tête.
'Lorsque la surface inférieure de la tête A présente une courbure conique ou semblable qui s'étend de la pointe centrale comme montré dans la figure 10 ou 11, cette pointe peut être si- tuée agit au centre soit d'un côté de l'axe du piston. Cette con- formation tend alors à diriger plus d'huile dans l'une des deux parties de la chambre ç rigole F que dans la partie opposée. Par un tel aménagement un refroidissement supplémentaire est fourni aux parties qui se trouvent en contact avec la plus grande quantité d huils, et cet aménagement peut convenir tout particulièrement dans de forme connue, employé dans un moteur à combus- tion interne, et qui présente un évidement latéral dans la race de la tété vers lequel le liquide est dirigé.
Un tel évidement est montré en L dans la figure 4.
Dans certains cas, l'intérieur de la chambre à rigole peut être pourvu d'ailettes M qui font saillie vers l'intérieur en partant de la paroi B de la jupe du piston tandis qu'elles s'é- tendent de la tête A vers la rigole F derrière le rebord E. Ces ailettes)accroissent la surface de dispersion de chaleur qui se trouve en contact avec l'huile agitée vers l'avant et vers l'ar- riére dans la chambre à rigole et ces ailettes servent également plotone peut voir ces ailettes dans les tlgu- renforcer le piston. On peut voir ces ailettes dans les figu- res 1, 2, 5 et 10 et la figure 12 les montre en coupe détaillée séparée.
Ces ailettes ne s'étendent pas complètement à travers
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la chambre en direction radiale mais elles ne s'avancent que sur une courte distance à partir de la paroi B du piston et (31,Les sont aménagées de façon à ne pas interrompre la continuité circonféren- tielle de la rigole F.
Alors que la chambre à rigole peut se continuer tout autour à l'intérieur du piston, la rigole F est le plus souvent divisée en deux parties qui s'étendent toutes deux circomférentiel- lement entre les bossages D1 du piston, comme on Ita mentionné et ,Montré en guise d'exemple dans les figures 2 et 9.
Dans la construction de piston décrite ci-dessus on fait le meilleur usage d'une quantité donnée d'huile alimentée à tra- vers la bielle dans le piston. Toute quantité donnée d'huile qui est projetée par les jeta dans la chambre en rigole F du piston y sera retenue suffisamment longtemps pour emmagasiner considéra- blement plus de chaleur que ne pourrait prendre une quantlté cor- respondante d'huile qui, dans les constructions usuelles de pis- tons,
n'est que projetée sous forme de jet contre la face @nterne de la tête du piéton et laissée libre de s'écouler ensuite
Il a été dit de l'huile qui se trouve dans la chambre rigole annulaire qu'elle est agitée vers l'avant et vers l'arriè- re entre la base de la rigole et la tête du piéton* En réalité, lorsque le piston va--et--\rient,
les forces d'inertie obligent l'hui- le à se déplacer alternativement de la base de la rigole vors la tête du. piston et vice-versa et pendant ce déplacement l'huile coulera à une vitesse considérable le long des parties de .la. paroi qui se trouvent derrière les segments et sous la tête, faci- litant ainsi le refroidissement de ces parties.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.