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Vilebrequin coulé.
La présente invention a pour objet un vilebrequin coulé comportant un bras médian ayant la forme d'une nervure.
Dans la construction d'un vilebrequin, il faut faire en sorte que les déformations aussi bien de flexion que de torsion deviennent minimum, c'est pourquoi, il faut choisir des profils tels, respectivement une répartition de matière telle,que les moments d'inertie et de résistance respectivement deviennent maximum pour un poids minimum. Toutefois, un vilebrequin possé- dant une masse d'inertie déterminée est sollicité par des for- ces périodiques variables, de sorte que l'oscillation de tor- sion contrainte, ensemble avec la fréquence des oscillations propres et le risque de résonance, détermine en dernier lieu les dimensions des vilebrequins.
Il s'ensuit que les vilebre- quins dimensionnés pour tenir compte des oscillations de torsion et exécutés en une matière forgée de haute qualité sont en réa- lité surdimensionnés du point de vue purement dynamique.
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Par conséquent, en utilisant pour un vilebrequin une ma- tière ayant un amortissement intérieur élevé et en donnant à celle-ci une forme appropriée, on diminue sensiblement la con- trainte due aux oscillations de torsion ee qui permet d'exécu- ter le vilebrequin, qui était surdimensionné à l'origine, en une matière d'une résistance moindre, et souvent encore de ré- duire son poids. la fonte, par exemple, présente par rapport à l'acier non seulement l'avantage d'un amortissement intérieur élevé et d'une sensibilité moindre aux entailles, mais encore une résistance élevée à l'usure tout en possédant une bonne rigidité.
Par rapport à l'acier, la fonte constitue une matière première meilleur matché et la fabrication et l'usinage de vilebrequins coulés sont encore plus simples et meilleur marché que ceux des vilebrequins forgés.
On peut agencer la construction de tout vilebrequin coulé de façon à satisfaire, malgré un prix de revient comparative- ment faible, la condition de rigidité. Il faut choisir la forme des tourillons et des bras, c'est-à-dire de leurs sections, de façon à répartir la contrainte sur toute la section et à utili- ser la matière d'une façon convenable. Etant donné que, pour la fonte, on ne peut pas toujours assurer l'homogénéité de la pièce coulée, il faut éviter une accumulation de matière locale.
Il s'ensuit de ce qui précède, que le procédé de fabrica- tion et l'utilisation de vilebrequins coulés présentent des avantages importants par rapport aux vilebrequins forgés. Le problème essentiel est constitué par la forme du vilebrequin coulé, et, dans le cas d'un vilebrequin plan pour un moteur standard, notamment par la forme du bras médian.
L'invention vise précisément ce problème et réside dans le fait d'agencer le bras médian du vilebrequin de telle façon que les tourillons ne soient pas reliés par la voie la plus courte, mais suivant la voie la plus longue, pour que les li- gnes de force de la tension transmise soient réparties convena-
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blement de façon à ne pas pouvoir se concentrer nulle part de manière à former une contrainte en pointe. la forme du bras com- portant des évidements et des nervures permet de disposer la matière aussi loin que possible des axes neutres et aux endroits où elle a l'efficacité maximum du point de vue résistance, tout en évitant une accumulation de matière locale qui ne permet pas de contrôler la qualité de la pièce coulée.
les figures 1 à 7 représentent deux modes de réalisation du bras médian suivant l'invention. le bras, qui relie les deux tourillons 1, 2 présente dans le plan de déportement la forme extérieure d'un rhomboïde dont les angles obtus sont arrondis.
Il comporte quatre évidements venus de fonderie dont deux ayant en principe une forme conique 3 et 4, se trouvent dans les axes des tourillons qui sont accollés extérieurement à ceux-ci, tandis que les deux autres évidements, sont disposés latéralement et possèdent un axe commun perpendiculaire au plan de déporte- ment vers lequel ils convergent de façon à former les nervures 5,6 et 5', 6'.
Les deux modes de réalisation mentionnés se distinguent l'un de l'autre uniquement par le fait que, dans le premier mode de réalisation suivant fig. 1 à 4, les évidements latéraux ayant axe commun sont séparés l'un de l'autre par l'entretoise- ment 7 se trouvant dans le plan de déportement du vilebrequin, tandis que, dans le deuxième mode de réalisation, ces deux évi- dements sont reliés directement par une ouverture circulaire 8 située dans le plan de déportement. le vilebrequin coulé comportant un bras médian suivant l'invention possède une résistance à la flexion et à la torsion accrue grâce à la disposition de lamatière aux parties les plus portantes du bras.
Etant donné que la matière est bien utilisée, le poids du vilebrequin entier est plus petit pour la m'orne contrainte ou inversement pour le même poids, la con- trainte du vilebrequin est plus faible. Les évidements augmen-
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tent en outre la surface du bras de sorte que le refroidissement des tourillons par l'évacuation dans l'air ambiant de la chaleur produite par le frottement est plus efficace.
Toutefois, l'avan- tage le plus important du vilebrequin coulé suivant l'invention réside dans la résistance à la fatigue de la matière accrue, étant donné que les profils portants sont mieux équilibrés le long de tout le vilebrequin et que leurs parties individuelles se raccordent les unes aux autres d'une façon continue de ma- nière à éviter une accumulation de matière locale ou un affai- blissement subit de la section, tels qu'on les trouve par exem- ple dans un vilebrequin forgé entre le tourillon assez faible et éventuellement alésé et le bras médian massif. -Le bras com- portant les évidements et les nervures est également avantageux du point de vue de la fabrication, étant donné qu'on peut pré- voir un plan de séparation passant par le plan de déportement du vilebrequin.
R E S U M E.
L'invention cencerne un vilebrequin coulé qui est caracté- risé en ce que le bras, qui relie les deux tourillons présente dans le plan de déportement le contour extérieur d'un rhomboïde dont les angles obtus sont arrondis, ce bras comportant quatre évidements venus de fonderie dont deux, ayant en principe une forme conique, se trouvent dans les axes des tourillons qui sont accollés extérieurement à ceux-ci, tandis que les deux autres évidements sont disposés latéralement et possèdent un axe commun perpendiculaire au plan de déportement, vers lequel ils convergent de façon à former des nervures.