Piston pour moteurs à explosions. L'objet de l'invention est un piston pour moteurs à explosions.
I1 comporte au moins un segment exté rieur et au moins un segment intérieur, qui sont juxtaposés concentriquement d'ans une même gorge du piston et dont le segment intérieur agit sur le segment extérieur de façon à appliquer celui-ci sur la paroi du cylindre, dans le but d'assurer une bonne étanchéité entre le piston et le cylindre.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, quatre formes d'exécution de l'objet de l'invention et des variantes de dé tail de celles-ci.
Les fig. 1 et 2 sont des coupes axiales partielles d'une première forme d'exécution et montrent, deux segments à des positions différentes; Les fig. 3 et 4 sont une coupe axiale d'un segment d'une deuxième forme d'exécution et une coupe axiale partielle de cette der nière; . La fig. 5 est une coupe axiale partielle d'une troisième forme d'exécution; La fig. 6 est, une coupe axiale partielle d'une quatrième forme d'exécution; LAS fig. 7 à 10 représentent. en perspec tive, à plus grande échelle, des variantes de détail de segments.
Dans tes fig. 1 et, 2, a est un segment in térieur et, b un segment extérieur, tous deux placés clans la gorge c du piston appartenant' à un moteur à explosions à cylindres rota tifs. Les surfaces de contact des deux seg ments sont disposées suivant un cône dont la pointe se trouve sur l'axe du piston, du côté de ce dernier, se trouvant à l'opposé de l'axe autour duquel les cylindres tour rient. Les extrémités du segment extérieur sont sectionnées en chicane, tandis que celles du segment intérieur sont coupées. suivant des plans passant par l'axe du piston.
Le segment b a une hauteur légèrement plus faible que celle de la gorge c, tandis que la hauteur du se-'ment a est notablement plus petite que celle de cette gorge c; si donc l'on resserre le segment pour amener, ses ex trémités en contact et qu'on le pousse dans cette position à l'intérieur du segment b jusqu'à ce qu'il affleure la face inférieure de celui-ci, un certain intervalle existe encore entre sa. face supérieure et la face supérieure (le la gorge c 1).
On sait. que clans un moteur à cylindres rotati's, l'accélF-rat.ion à tout, moment va- riable de la vitesse des pistons et des seg ments soumet ces pièces à des forces d5iner- tie, tantôt croisantes, tantôt. décroissantes, qui orrt une- composante- centrifuge, la plus imrcrtante et- une composante tangentielle.
La cn3nposante centrifuge agissant sur les se:ments présente, aie cours d'une révolu tion t',ii moteur. son maximum au moment où la composante tan g-ent.ielle et. la poussée du piston sur le cylindre, due à l'obliquité de la bielle, passent. toutes deux par zéro et chan - nt cle sens. Le piston à cette position quitte la.
génératrice du cylindre sur laquelle il s'a-1-l@uyait. pour prendre appui sur la gé nératrice opposf_e et, tend, étant. donné le frottement. à ce moment très .rand du seg ment sur la face supérieure de la.
gorge, à entraîner une 1-artie de celui-ci dans son moue cnient. Le nié-me fait. se reproduit après une a=@aation de 1'.0 du moteur, mais d'une Tacon moins ac,--n;-uée toutefois, car la com posante centrifuge passe alors par son mi- nimurn.
D'autre part. la composante tangentielle .présente par tour du moteur deux maxima. Sa valeur pour iirie grande vitesse de rota- tien ctu moteur est, telle, qu'a-ppliquée aux segments, elle peut faire équilibre à.
l'élasti cité dc ceux-ci ou même devenir plus grande et anieiier le rc;-,Ii d'une partie importante rie. leur développement.
Dans la. forme d'exécution décrite, le man- que rl'@"tanchéit!' provenant des causes indi quées --dessus est. évité.
En effet, le seg ment intt."rieur %j. sous l'effet. de la force cen- trifur, passe rie la position de repos repré sentée i la fig. 1 à la. position de la fig. 2. ses extrémités pri>cédemment, écartées se re joignent.
et il agit dès lors à la façon d'un coin circulaire -t l'intérieur du sel-nient ex térieur b qu'il at-@pliclue fortement sur la paroi du q-liiidre; ce segment extérieur maintient clone l'étanchéité voulue entre le piston et le cvlindr e.
Le segment a ajoute à. l'élasticité propre du segment b des efforts radiaux dont la somme est égale à LIT cotangente
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I' étant la composante centrifuge variable de la force d'inertie qui affecte le segment. a.
Cornn ae le facteur cotangente
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varie rie zéro à l'infini suivant la. valeur de I, son choix est théoriquement arbitraire. l'rati- cquement des segments construits en prenant, par exemple: cotangente
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assurent. l'étanchéité du joint entre le piston et le cylindre, tout en conservant une élasti cité suffisante, à l'ensemble formé par les cieux segments.
Dans les fig. 3 et 4., al est. un sezment ini:éricur et b1 un segment= extérieur d'un piston pour moteur fixe à explosions, les cieux segments étant. disposés clans une orge c du piston et leurs surfaces de con tact étant. disposées suivant un cône riant la pointe se trouve du côté de la partie (lu pis ton opposée à l'arbre à manivelle.
Le se- ment. interne al, au lieu de se trouver dans un plan comme clans la forme d'exécution représentée par les fig. 1 et 2 est, au con traire, incurvé, ainsi que cela est représentr# aux fig. 3 et. 4 du dessin.
Dans ces conditions, lorsque le segment al est mis. en place dans 1a. gorge du piston derrière le segment extérieur b1, il subit un applatissement et- une diminution de sa flèche de courbure comme la comparaison des fig. 3 et 4 le montre clairement, de sorte qu'il possède une tension qui tend â lui faire reprendre sa forme primitive.
Il agit par suite, sauf dans les régions voisines de celles où il prend appui sur la face de la gorge c, à la Tacon d'un coin sur le sezinent extérieur b1.
Les extrémités du se-nieiit e=,térieur sont sectionnées en chicane. Dans la forme: d'exécution pour moteur fixe, représentée par la fig. 5, le segment ex térieur b2 et, 1è segment intérieur a2 présen tent chacun deux surfaces de contact incli nées et se trouvent clans une gorge c du pis- fion. Les surfaces de contact, des deux seg ments sont disposées suivant un double cône dont les pointes se trouvent sur l'axe du piston de part, et d'autre de celui-ci.
Les extrémités du segment b2 sont. sectionnées en chicane. Le segment a2 est incurvé de la même manière que le segment al de la forme d'exécution représentée par les fig. 3 et, 4, et agit sur le segment extérieur b2 en s'appuyant simultanément sur les deux faces inclinées de celui-ci.
Dans la forme d'exécution représentée par la fig. 6, il s'agit. de trois segments sé parés, disposés dans une gorge commune c du piston. Les segments b3 et b4 sont des segments extérieurs et le segment a3 est un segment intérieur incurvé, de la même forme que celui représenté par la fig. 3, mais pré sentant. deux surfaces de contact inclinées. Les deux surfaces de contact inclinées du segment a3 sont disposées, ainsi que celles des segments b3 et. b', suivant un double cône dont les pointes se trouvent sur l'axe (lu piston.
Les faces inclinées supérieure et inférieure du segment intérieur a3 prennent donc simultanément. appui, du fait de la forme incurvée dudit segment, sur les faces inclinées correspondantes des deux segments extérieurs b3 et b4, la, tension élastique du segment intérieur réalisant, par les actions combinées des faces inclinées en engage ment, l'application des segments extérieurs b3 b4 sur l'alésage du cylindre.
Les extrémités des segments extérieurs b3 et. b' sont sectionnées en chicane.
Dans les pistons connus de moteurs à explosions, les extrémités. des segments, même sectionnées en chicane, laissent sub sister une solution de continuité dans le sens de la. hauteur de la gorge où ils sont logés. Les variantes de détail que montrent. les fig. 7 à 10 indiquent comment on peut parer à cet inconvénient. Les fig. 7 et 8 représentent une manière de sectionner en chicane les extrémités des segments extérieurs spécialement pour mo teurs fixes à explosions.
Les extrémités d'un segment extérieur sont indiquées par f. Une de ces extrémités présente un tenon triangulaire g. La face i (le ce tenon forme la. continuation de la face extérieure du sel-nient f et la face j du tenon se trouve dans le même plan que la face inférieure du segment f. La troisième face du tenon, qui est inclinée, est destinée à venir glisser sur une face inclinée corres pondante d'une- entaille la pratiquée à l'autre extrémité du segment..
La face i du tenon formant, la continua tion de la face extérieure du segment, s'ap- puyera contre- la. paroi du cylindre et la face j du tenon se trouvant clans le même plan que, la face inférieure du segment.. s'appuyera sur la face inférieure de la gorgge du piston.
Pour l'application d'un segment sectionné de cette manière, à un piston d'un moteur rotatif, le tenon triangulaire devra se troriver dans la partie supérieure du seg ment, c'est, -à-dire que sa face i. formera -la continuation de la face extérieure du seg ment. et que sa face j se trouvera clans le rrnéme plan que la face supérieure du seg ment et s'appuyera contre la face supérieure clé la gorge du piston.
Les fig. 9 et 10 représentent une autre manière de sectionner en chicane les extré mités des segments extérieurs, spécialement pour-moteurs fixes à explosions. Les extré mités d'un segment extérieur sont indiquées par f1. Une de ces extrémités est pourvue d'un tenon q1 destiné à s'emboîter dans une mortaise correspondante h.1 de l'autre extré mité du segment.
La face il du tenon forme la continnation de la face extérieure du sen- ment et sa face j1 se trouve clans, le même plan que la face inférieure du segment. Les faces<I>k</I> et<I>1,</I> que laisse subsister la mortaise. hl dans l'extrémité du segment. s'appuyent, la première contre la paroi du cylindre et. la seconde contre la face inférieure de la Gorge <B>dit</B> piston.
Pour l'application d'un segment sectionné de cette manière à un piston d'un moteur rotatif, la face j1 devra se trouver dans le plan de la face supérieure du seg ment et la face l de l'autre extrémité du seg ment s'appuyera contre la face supérieure de la gorge du piston.
Ainsi que le représentent. les fig. 7 à 10; le,s extrémités des segments extérieurs sont renforcées, pour obtenir une plus grande résistance des pièces.
Les faces inclinées des extrémités des segments extérieurs qui sont sectionnées en chicane, sont disposées suivant, un ou des cônes dont la ou les pointes se trouvent sur l'axe du piston.