Piston. La présente invention a pour objet un piston comprenant un organe de support du tourillon de pied bielle disposé à l'intérieur du corps de piston et fixé à celui-ci au moyen de boulons passant à travers le fond que pré sente ce corps.
Le piston selon l'invention est caracté risé par des rainures radiales ménagées dans la face plane d'un fond en forme de disque présenté par cet organe de support et ap puyant contre la face plane interne du fond du corps de piston, ces rainures faisant com muniquer une ouverture centrale du fond de l'organe de support avec un espace annulaire formé entre ledit corps de piston et la.
péri phérie de l'organe de support, et par une disposition grâce à laquelle de l'huile arrivant sous pression du pied de bielle est recueillie et passe de cette ouverture centrale, à travers les rainures radiales, dans l'espace annulaire d'où elle peut s'écouler entre l'extérieur du- dit organe de support et la surface intérieure du corps de piston, de manière à refroidir les surfaces avec lesquelles elle vient en contact.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du piston faisant l'objet de l'invention, ainsi que des variantes de cette forme d'exécution.
Fig. 1 est une vue en coupe, par un plan contenant l'axe du piston et l'axe du touril lon, du piston constituant cette forme d'exé cution: Fig. 2 est une vue semblable, mais dans laquelle la coupe se trouve dans un plan à angle droit par rapport au plan de la coupe de la fig. 1, c'est-à-dire dans un plan normal à l'axe du tourillon.
Fig. 3 est une vue en coupe de l'organe de support du tourillon de ce piston.
Fig. 4 est une vue semblable de cet organe de support, mais .dans laquelle la coupe se trouve dans le même plan que la coupe de la fig. 2.
Fig. 5 est une vue en plan de cet organe de support. Fig. 6 en est une vue par-dessous dans une position correspondant à celle de la fig. 4.
ri ig. 7 est une vue en coupe du corps de piston de cette forme d'exécution dans la même position qu'à la fig. 1.
Fig. 8 est une vue en élévation de l'or gane de support du tourillon après un pre mier usinage et avant qu'on ait découpé les parties de la paroi pour former les pattes des paliers du tourillon.
Fig. 9 est une vue en coupe selon la ligne 9-9 de la fig. 10, d'une variante de cette forme d'exécution.
Fig. 10 est une coupe semblable selon la ligne 10-10 de la fig. 9.
Fig. 11 est une vue partielle du maneton de vilebrequin d'un moteur utilisant cette variante du piston.
Fig. 12 en est une coupe transversale par la ligne 12-12 de la fig. 11.
Fig. 13 et 14 sont des vues en coupe dans des plans à angle droit, et semblables aux fig. 1 et 2 d'une deuxième variante de cette forme d'exécution.
Le piston auquel se rapportent les fig. 1 à 8 comprend un corps de piston constitué par un corps de révolution parfait. Ce corps _ de piston comprend un fond A, raccordé à une partie de paroi cylindrique A'-, dans la quelle sont pratiquées extérieurement des gorges A' recevant les segments, et une jupe A3 faisant suite à la partie A'.
La jupe Ag présente intérieurement une nervure annulaire A4 entre laquelle et la partie A' est située une rainure annulaire B'. Une deuxième rainure annulaire B est située entre la partie de paroi cylindrique A@, et une partie AG, en saillie vers l'intérieur, du fond du corps de piston, cette partie en saillie comportant une face plane.
Un organe de support du tourillon de pied de bielle est disposé à l'intérieur du corps de piston et présente un fond C en forme de disque avec une face plane qui appuie sur la face plane de-la partie en saillie A". Des rainures radiales Cl, ménagées dans la face plane du fond C, rayonnent à partir d'une ouverture centrale CZ de ce fond. Grâce à la rainure annulaire B et la forme de la pé- riphérie du fond C, un espace annulaire, dans lequel débouchent les rainures radiales Ci, est formé entre le corps de piston et la périphé rie de l'organe de support.
Cet espace annu laire s'ouvre du côté opposé au fond du piston par une fente annulaire D, ménagée entre la partie de paroi A' et une nervure annulaire C3 du fond C de l'organe de support.
Au fond C de l'organe de support se rac corde une partie en forme de manchon C<B>'</B> présentant sur sa surface extérieure une ner vure annulaire CJ découpée en C' (fig. 6). Cette nervure est en contact avec la face inté rieure de la nervure annulaire A4 du corps de piston, réalisant ainsi un appui latéral pour l'organe de support du tourillon. Une rai nure B2, située entre la nervure Cû du fond C et la nervure C", forme avec la rainure B', ménagée dans le corps de piston, un espace annulaire avec lequel l'espace annulaire cons titué au moyen de la rainure B communique à travers la fente D.
Le support de tourillon C présente des pattes E, en saillie sur la partie en forme de manchon C4, et dans lesquelles sont pratiqués des sièges E' pour le tourillon F. Des bou lons G, traversant le fond A du corps de piston et ces pattes, relient rigidement le corps de piston et l'organe de support.
La partie du fond C de l'organe de sup port entourant l'ouverture centrale CZ com porte sur son côté intérieur un logement C7, dans lequel s'engage la surface extérieure du pied de la bielle H. Ce logement est cylindri que, mais il pourrait aussi être sphérique, si la forme de la surface du pied de bielle l'exi geait.
L'huile se trouvant sous pression dans le passage Hl traversant la bielle H, passe dans une rainure H2, ménagée dans le pied de bielle et comportant un orifice de sortie H3 à travers lequel l'huile s'écoule pour arri ver dans l'ouverture centrale CZ et de là dans les rainures radiales Ci du fond C.
De là, l'huile circule dans l'espace annulaire consti tué au moyen de la rainure annulaire B et puis passe dans l'espace annulaire formé par les rainures B' et BZ à travers l'interstice <I>D</I> pour passer ensuite dans la partie intérieure de la jupe A3 du corps de piston à travers les entailles CB ménagées dans la nervure C". On pourrait ménager plusieurs orifices H3 dans le pied de bielle. Cette circulation d'huile a pour but de refroidir le fond A du corps de piston, les segments disposés dans les gorges A' et la jupe A3 du corps de piston.
On voit que, grâce à la forme de l'espace annulaire formé en partie au moyen de la rainure B, l'huile passant dans cet espace est en contact avec la partie de la paroi du corps de piston présentant extérieurement des gorges A', de sorte que cette partie de paroi et, par conséquent, les segments sont refroidis efficacement.
Dans la variante représentée aux fig. 9 et 10, dont la construction est analogue à celle du piston des fig. 1 à 8, le fond C de l'organe de support comprend un bouchon rapporté J, traversé par un canal central J3, et dont l'ex trémité supérieure présente un rebord Jl s'ap puyant dans un dégagement ménagé dans la face plane du fond C. L'extrémité intérieure de ce bouchon J est en contact avec la surface du pied de bielle et sert de collecteur d'huile.
Les parties J', proches du centre, des rai nures radiales CI de la face plane du fond C sont taillées dans le rebord Jl du bouchon J. L'huile sortant à travers l'orifice H3 ménagé dans le pied de la bielle H, passe du canal central J3 dans les rainures Cl et de là dans les deux espaces annulaires successifs.
Dans un moteur muni de pistons tels que ceux qui viennent d'être décrits, l'écoulement d'huile à partir du vilebrequin vers le pied de la bielle H est réglé de telle manière qu'il ne se fasse que lorsque le maneton se déplace entre des positions angulaires déterminées en ne laissant passer l'huile dans la bielle que lorsque les forces d'inertie sollicitant ladite huile agissent en direction du piston. On pourrait, par exemple, disposer une soupape de retenue dans le passage Hl, cette soupaye étant par exemple constituée par un disque disposé dans un logement ménagé dans l'ex trémité du passage Hl à proximité de la tête de bielle, le siège de la soupape étant formé dans un bouchon amovible.
Une disposition que l'on pourrait par exemple également uti liser pour effectuer le réglage du débit, est montrée aux fig. 9, 10, 11 et 12. L'huile sous pression dans le vilebrequin creux K passe dans le maneton L présentant un trou radial L' débouchant dans une rainure L' creusée sur une courte distance circonférentielle dans la surface du maneton. Le trou L' est per pendiculaire au plan passant par l'axe du maneton et l'axe du vilebrequin. Le coussinet
?V1 comporte des trous Ml débouchant dans une rainure N qui s'étend circonférentielle- ment à l'intérieur de la tête de bielle H4 sur une distance déterminée et aboutit dans l'ex trémité inférieure du passage Hl. -Le sens de rotation du vilebrequin est indiqué par la flèche 0 à la fig. 9.
On remarquera que l'huile ne peut s'écouler de l'intérieur du ma- neton L dans le passage H' à travers les trous Ml que lorsque la rainure L' est en re gard de la rainure circonférentielle N.
Le ma- neton de gauche représenté à la fig. 9 est juste en train de s'approcher de la position angulaire dans laquelle de l'huile peut com mencer à s'écouler dans le passage H', tandis que le maneton de droite est dans une posi tion dans laquelle la rainure L2 se trouve près de l'extrémité de la rainure N lorsque l'écou lement d'huile va être interrompu.
L'huile est ainsi obligée de s'écouler de façon intermittente à travers la bielle et dans les espaces annulaires successifs, l'espace formé au moyen de la rainure B étant main tenu au moins en partie rempli d'huile en raison de la résistance à l'écoulement provo quée par la fente D. Cette fente est disposée à un endroit qui se trouve plus éloigné du fond du piston que celle des gorges AZ qui est la plus éloignée de ce fond.
En mainte nant l'espace annulaire en question partielle ment rempli d'huile, cette huile est secouée par le mouvement du piston et est obligée de venir ainsi en contact intime avec le métal formant lies parois de cet espace.
Des trous P partent de deux. des rainures radiales Cl et aboutissent dans les paliers du tourillon agencés dans les pattes E. . Dans la variante représentée aux fig. 13 et 14, dont la construction est également ana logue à celle du piston des fig. 1 à 8, le fond C de l'organe de support comprend, comme dans la variante des fig. 9 et 10, un bouchon rapporté J4 traversé par un canal central. Ce bouchon est centré par un rebord J' logé dans un dégagement de la face plane de ce fond C.
Les parties proches du centre des rainures radiales C1 sont creusées dans ce re bord JE.
Une partie cylindrique de ce bouchon fait saillie à travers un dégagement Cz', et sur cette partie cylindrique coulisse une pièce tu bulaire Q, présentant à son extrémité exté rieure un rebord Q'. Cette pièce Q est fermée extérieurement par une paroi pourvue d'une rainure Qz en regard de laquelle se déplace le trou H3 du pied de bielle par lequel arrive l'huile sous pression.
La face de la pièce Q en contact avec la surface du pied de bielle est incurvée de manière à épouser convena blement cette surface cylindrique du pied de bielle. La pièce Q est maintenue appliquée contre la surface du pied de bielle par l'action d'un ressort hélicoïdal R entourant cette pièce Q et s'appuyant, d'une part, sur le rebord Q' et, d'autre part, sur le fond C.
Cette pièce Q sert ainsi de collecteur d'huile et relie le trou H3 du pied de bielle au canal central du bou chon J4 d'où l'huile passe, à travers les rai nures radiales C', dans l'espace annulaire constitué au moyen de la rainure B.
Cette variante du piston conviendrait par ticulièrement à un moteur à quatre temps, dans lequel le bouchon J4 aurait tendance à s'écarter du pied de bielle à la fin de l'échap pement. On pourrait également disposer la pièce tubulaire Q de telle manière qu'elle coulisse à l'intérieur du bouchon J4.
Lorsque le support de tourillon des pis tons décrits est fabriqué en un métal tel qu'un alliage d'aluminium ayant un coeffi cient de dilatation élevé, les boulons G, au moyen desquels ce support de tourillon est fixé au corps de piston, sont fabriqués de préférence en un alliage ferreux qui présente également un coefficient de dilatation élevé. Les pistons décrits présentent certains avantages dus en premier lieu à la forme du corps de piston, qui est un corps de révolu tion parfait, pouvant être obtenu par un tour nage.
De plus, grâce à cette construction sy métrique, le risque de distorsion dû aux effets calorifiques est évité. D'autre part, en raison de la construction, la transmission de l'effort de la pression des gaz ne se fait qu'à travers le fond du corps de piston.