Brevet FR2003564A1 — publié le 19691107

é9 OaSufc 1 2003564 L'invention a pour objet un système mécanique destiné à résoudre rationnellement ou avec une haute efficacité la distribution dans les moteurs à combustion interne ou à explosion, qu'ils soient à carburation ou qu'ils soi5nt alimentés en combustible 5 liquide. Le principe technique fonctionnel et la conformation du dispositif permettant d'obtenir des résultats pratiques en puissance et en rendement mécanique total qui n'ont jamais été obtenus jusqu'à présent, et cela grâce à la perfection harmonieuse de 10 la dynamique de fonctionnement; ce dispositif est en outre composé d'organes simples et répondant pleinement au but recherché, c'est-à-dire à la diminution des frottements et du bruit mécanique . Le dispositif qui fait l'objet de .1 'invention est constitué 15 par un disque cylindrique distributeur comprenant un arbre axial supérieur doté de moyens pour recevoir le mouvement rotatif avec une ouverture placée à travers le corps du disque de façon à effectuer pendant son cycle de rotation la distribution des phases fonctionnelles du moteur. Ce dispositif distributeur peut être 20 situé dans la culasse du cylindre ou dans le cylindre lui-même et plus précisément dans la zone extrême supérieure de ce cylindre dans lequel se meut le piston et par suite son logement peut être obtenu par une chemise insérée dans le corps du cylindre ou. de la culasse, ou bien ce logement peut simplement être ménagé dans 25 le cylindre ou dans la culasse quand l'alliage constituant ces éléments le permet. Non seulement le dispositif qui fait l'objet de l'invention peut donner lieu à une réalisation de type élémentaire, mais encore l'invention prévoit des formes plus complexes, tout en 30 restant dans le même principe, pour l'adapter à tous les moteurs à combustion interne à pistons et pour obtenir le rendement maximal. En particulier, l'invention prévoit: un chapeau solidaire de la culasse et destiné à contenir et maintenir axialement 35 l'arbre du disque tournant en supportant sa poussée; un système de lubrification du disque tournant; une pluralité de garnitures ou de segments d'étanchéité, soit sur le disque pour coopérer avec le cylindre, soit sur sa face supérieure et autour de l'ouverture pour coopérer avec la culasse de cylindre où sont prévues 40 les ouvertures pour l'admission, l'échappement et éventuellement bad original 69 QSBoë l'allumage; la possibilité d'utiliser un disque avec jupe cylin= drique et avec, dans la dite jupe, un trou venant en position cna-xiale au trou du logement de la bougie pendant la rotation du disque, au moment prévu pour l'allumage; la possibilité que le trou. 5 du logement de la bougie soit au-dessous du disque tournant distributeur, entre lui et la tête du piston qui dans ce cas peut présenter une forme appropriée; l'adoption préférée d'un segment en L, ou même de type normal, sur la périphérie cylindrique du disque distributeur pour l'obtention d'une meilleure étanchéité 10 particulièrement dans la compression et l'explosion; l'adoption de ressorts à profil ondulé en combinaison avec les garnitures d'étanchéité pour la poussée constante de celles-ci en position d'étanchéité. Dans la description détaillée qui suit, on se référera au. 15 dessin annexé dans lequel sont présentés quelques exemples d5eîcé = cution de l'invention. Le dessin n'est évidemment donné qu'à titre indicatif sans caractère limitatif et l'invention comprend aussi les modifications éventuelles nécessaires ou recommandables dans des applications particulières ou des variantes de forme dans 20 des détails ou des perfectionnements qui n'altèrent pas l'essen-tiel des caractéristiques de l'invention. Au dessin: la figure 1 est une coupe verticale de la culasse d'un cylindre suivant l'invention ; 25 la figure 2 est une coupe transversale de la figure 1 se= Ion le plan passant par la ligne 2-2 ; les figures 3 et 4 sont respectivement une vue de côté et une vue en plan du disque tournant, en particulier pour un moteur à quatre temps ; 30 la figure 5 montre une variante de la figure 3; la figure 6 est une coupe verticale de la culasse d'un moteur à quatre temps, limité à sa partie supérieure; la figure 7 montre une moitié de la dite culasse, coupée dans le plan de la bougie; 35 la figure 8 est une coupe transversale de la figure 6 sui= vant le plan passant par la. ligne 8-8; la figure 9 montre une variante de la figure 6; la figure 10 est une coupe verticale de la culasse d'un mo= teur à deux temps passant par le plan de la bougie; 40 la figure 11 montre le détail d'un disque distributeur avec 2Û035'M BAD ORIGINAL 69 058èê 3 2003564 bougie latérale; la figure 12 montre une partie de ressort ondulé pour la poussée d'un anneau de garniture; et la figure 13 montre un détail de la figure 6 à plus grande 5 échelle. L'ensemble du mécanisme représenté sur la figure 1 se compose des éléments suivants: le distributeur ou disque tournant 1, d'épaisseur convenable avec un trou excentré 2 et un arbre 3 coa-xial à Jaculasse 4, guidé vers le haut par le palier 5 maintenu en 10 place par la rondelle élastique 6. Dans la partie supérieure, l'arbre 3 porte la roue d'engrenage 7 calée sur lui et recevant le mouvement de l'arbre moteur (non représenté) ainsi que la roue d'engrenage 8 qui transmet le mouvement aux cylindres adjacents. La culasse 4 présente à sa base le logement du disque tour-15 nant 1, elle peut être revêtue d'une chemise 4' en alliage convenable et elle présente trois ouvertures circulaires, à savoir: une ouverture filetée 11 formant le logement de la bougie et les ouvertures 27 et 27' respectivement pour l'échappement et pour l'admission. La culasse 4 est refroidie par une circulation d'eau 20 dans les cavités 15 et 16. L'arbre 3 est maintenu en poussée vers' le haut par le ressort 17. Le piston 18 de type traditionnel se meut dans le cylindre 19 en étant refroidi suivant des systèmes connus et la chambre d'explosion 25 se trouve localisée dans l'intervalle entre le disque 1 et la tête du piston 18. 25 Les axes radiaux des trois ouvertures 11, 27 et 271 sont décalés angulairement selon la séquence des phases du cycle du moteur. Sur les figures 3 et 4, le disque 1 présente un bord supérieur de glissement 29 et on. voit en 2 le trou qui le traverse 30 et en 30 une dépression pour la lubrification. Une variante de la figure 3 est'représentée sur la figure 5 dans laquelle le disque 1 est muni d'une jupe cylindrique 32 sur la périphérie de laquelle sont montés des segments d'étanchéité 33. Par les moyens préférés, le mouvement est transmis par 35 l'arbre moteur à la roue d'engrenage 7 solidaire de l'arbre 3, à une vitesse moitié. En référence à la variante représentée sur les figures 6, 7 et 8, on voit que la culasse 4 du cylindre 19 présente un logement 4" dans lequel est montée et rendue solidaire la chemise 4' qui 40 présente une partie axiale tubulaire 4a, ; la cavité cylindrique BAD ORIGINAL 69 05866 4 20 de la chemise 4' suit la forme cylindrique du cylindre 19 lequel se meut le piston 18 et reçoit le disque 1 qui est des ne à tourner dans cette cavité; ce disque porte un arbre axi? ■_ qui tourne ainsi dans la partie tubulaire 4a en étant guic»-5 le premier palier 5 et, à son extrémité, par le second palier r qui est monté sur le chapeau 20 rendu à son tour solidaire culasse 4; entre les deux paliers 5 et 14 est calée sur 1!arbre la roue dentée 7 qui reçoit le mouvement et le transmet au La roue dentée est munie à sa partie inférieure du ii^ncnc 10 7' afin qu'il s'interpose entre les deux paliers 5 et 14, ; entre cette roue et le palier inférieur, est interposée la -J le d'écartement 21 et le ressort 22. Le palier 5 est rené lidaire de la culasse 4 dans un logement approprié au moyen o.e l'anneau élastique 23. Entre le palier 5 et un gradin inférieur 15 ménagé dans l'arbre 3 est interposé l'anneau de rattrapage s moyen duquel on obtient le rattrapage de la tolérance eniic Is disque distributeur 1 et son logement dans le sens verticc... • disque 1, une fois réglé en position, ne peut se déplacer axia-lement; cet état de blocage vertical est assuré par l'action :Iu 20 ressort 22 (qui peut être remplacé par un manchon rigide) i v:;.:, posé entre la roue d'engrenage 7 et le palier 5. Le ressozt 22 a pour rôle de rappeler dans la position voulue et avec la fc::r; nécessaire les ressorts 26 des garnitures 26' d'étanchéité cl- d que et, en définitive, de stabiliser la position du disque avec 25 une tolérance capable de former, entre le disque 1 et le un intervalle 47 qui permet à la pression de l'huile, alir.: par le trou 27' raccordé au circuit de lubrification, au n-oniftit où le piston est au point mort inférieur dans la phase de oc.x.vc sion et d'explosion, de former de façon constante un voila i nu 30 dans cet intervalle'47; le blocage de cette position précise er; maintenu par l 'écrou" supérieur 34" fixé à son tour par un r rcgan d'arrêt de forme préférée. Dans la phase-opposée, c'est-à-dire de la détente et de l'échappement, la pression présente dans les conduits 28 et 26-35 s'échappe à travers le conduit 28":pour permettre le renouvelle ment de l'huile pour le cycle suivant. Le voile d'huile présent dans l'intervalle 47 est capable de supporter la poussée de la compression et de l'explosic/i saa que le disque tournant atteigne d'autres organes en assurait 40 ainsi l'exclusion de tout frottement entre le disque et se;.: 69 05866 5 2003564 logement et en limitant par suite l'usure. Sur les figures 9 et 10, le ressort 22 est constitué par le ressort en cuvette 49. Dans cette même figure, le rattrapage de la tolérance entre 5 le disque distributeur 1 et son logement dans le sens vertical est obtenu au moyen d'un autre système : sur l'arbre 3 est calée la roue d'engrenage 7 qui s'appuie directement sur le palier de butée 35 et celui-ci s'appuie sur le ressort en cuvette 49, l'un et l'autre trouvent place dans un élargissement cylindrique 10 36 ménagé dans la culasse 4; la partie terminale de l'arbre 3 est filetée pour recevoir l'écrou 34 qui, s'appliquant par sa base contre la roue d'engrenage 7, peut être vissé à fond contre l'action du ressort 49 et des ressorts 26 des garnitures du disque afin de faire appliquer le disque par sa face supérieure 15 contre la paroi supérieure de son logement; en ce point on bloque l'écrou 34 au moyen d'un organe d'arrêt quelconque 37, on applique le chapeau 20 qui est muni du capuchon coaxial 38 qui correspond intérieurement au prolongement supérieur 34' de l'écrou 34 et sur lequel on visse la pièce de fin de course 39 qui 20 est destinée à presser par vissage sur la tête de l'arbre 3; en se servant de cette pièce de fin de course, il est possible de pousser de l'extérieur l'arbre vers le bas en comprimant davantage le ressort en cuvette 49 jusqu'à obtention de l'intervalle 47 comme on le désire; au moyen de l'écrou 40, on bloque enfin 25 la pièce de fin de course 39 en position stable. La lubrification du disque distributeur s'obtient par une alimentation arrivant axialement par le canal 28 qui introduit le lubrifiant sous pression dans le canal radial 28* qui rencontre les canaux annulaires 4.1* (figure $3) dans lesquels sont 30 montées les garnitures d'étanchéité 26r poussées vers l'extérieur par le ressort 26 (figure 12) ayant un profil selon une ligne ondulée constante et pressant par suite uniformément contre la garniture 26* dont la surface de travail peut être chromée. Les mêmes garnitures sont prévues autour du trou 2 du disque f 35 (figures 6, 7 et. 8). Afin d'obtenir une étanchéité encore plus parfaite, on a aussi prévu l'adoption d'un segment de préférence en L (figures 12 et 13) monté sur le bord inférieur du disque ou de la jupe comme on le voit en 41, le rebord de la forme en L étant tourné vers le bas de sorte que la pression là contraint 40 spontanément à se dilater radialement et à presser encore plus * 8AD ORIGINAL * 69 05366 6 2003564 contre la paroi cylindrique du logement; ces segments, qui peuvent être aussi du type traditionnel, seront évidemment lubrifiés à travers des canaux appropriés comme on le voit en 42' sur la figure 13. 5 Le disque distributeur 1 représenté sur la figure 7 montre le trou 2 au moment où il se trouve dans le même plan que le conduit 42 communiquant avec le logement de la bougie 43. La figure 10 montre la culasse d'un moteur à deux temps; dans la position représentée pour le disque distributeur 1, le 10 trou 2 est en correspondance avec le conduit d'admission; dans ce cas, la lumière d'échappement 43' se trouve en position traditionnelle dans le cylindre. Un disque distritubeur de type modifié.est illustré sur la figure 11. Il est constitué par un disque 1 muni de la jupe 15 cylindrique 1' dotée de la garniture 26' et du segment 41; la hauteur de la jupe peut permettre de pratiquer dans cette jupe le trou 44, coaxial, au moment de son passage, avec le trou 441 de la culasse dans lequel se loge.la bougie 43; dans ce cas, l'ai lumage et l'explosion se produisent dans la cavité 45 du disque 20 distributeur. On fera observer aussi que dans les figures 9 et 10 les capuchons 38 présentent des formes différentes mais absolument équi valentes. Le nombre des garnitures et des segments d'étanchéité est 25 au choix du constructeur qui décidera selon les caractéristiques du moteur; les mêmes caractéristiques commanderont le choix de la transmission du mouvement à la roue d'engrenage ou à la poulie 7 et par celle-ci aux autres roues semblables des cylindres: cette transmission peut se faire par l'intermédiaire d'arbres de 30 renvoi, de chaînes, d'une suite de roues d'engrenages, de cour^. raies dentées ou d'autres systèmes préférés, compte tenu du fait que le disque distributeur devra accomplir deux fois moins de tours que le moteur. BAD ORIGINAL. 69 05866 7 2003564 REVENDICATIONS 1. Dispositif distributeur tournant pour moteurs endother-miques à deux ou quatre temps, ou moteurs diesel, ayant son siège 5 dans la culasse de cylindre ou dans le cylindre même dans sa zone extrême supérieure, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un disque faisant corps avec un arbre axial supérieur doté de moyens pour recevoir le mouvement de rotation, par une ouverture placée à travers ce disque de façon à effectuer, pendant 10 son cycle de rotation, la distribution des phases fonctionnelles du moteur, en se mettant successivement en des positions coaxia-les aux conduits d'admission, d'allumage et d'échappement prévus dans la culasse, par des moyens de fixation constante en position du disque par rapport à son logement, par un système de lubrifi-15 cation de ce disque et par des procédés pour décaler la position d'allumage. 2. Dispositif distributeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on a prévu un chapeau solidaire de la culasse et destiné à contenir et maintenir axialement l'arbre axial 20 du disque tournant en supportant sa poussée; un système de lubrification continue du disque et des garnitures au moyen de canaux en communication; une pluralité de garnitures et segments d'étanchéité, soit sur le disque contre le cylindre, soit sur sa fa Ce supérieure et autour des ouvertures contre le dessus du 25 logement; un disque modifié doté d'une jupe cylindrique du hauteur telle qu'elle permette l'exécution sur un de ses points d'un trou qui se trouve coaxial au trou du logement de la"bougie pendant la rotation du disque au moment prévu pour l'allumage; la possibilité, comme alternative, de placer le trou du logement de 30 la bougie au-dessous du disque tournant distributeur entre lui et la tête du piston; l'adoption préférée d'un segmarit d'étanchéité en L dans la périphérie cylindrique du disque distributeur; l'adoption de ressorts à profil ondulé en combinaison avec les garnitures d'étanchéité; des moyens destinés à l'obtention et au 35 maintien d'un intervalle constant entre le disque et son logement. 3. Dispositif distributeur tournant selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la partie extrême supérieure de l'arbre du disque est entourée par un palier ou par des coussinets rendus solidaires du chapeau et avec l'éventualité supplémentaire 40 d'une vis axiale de fin de course accouplée à l'extrémité dt* dit bad original 69 05866 8 2003564 arbre et réglable de l'extérieur. 4. Dispositif distributeur tournant selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'entre le palier inférieur, rendu solidaire du chapeau par un anneau élastique et un gradin ménagé 5 dans l'arbre est interposé un anneau de rattrapage par lequel on obtient le rattrapage de la tolérance entre le disque distributeur et son logement dans le sens vertical, pour stabiliser un intervalle constant destiné à contenir un voile d'huile lubrifiante qui supporte la poussée de compression et d'explosion et qui 10 élimine les frottements. d. Dispositif distributeur tournant selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la réalisation de l'intervalle constant entre le disque et son logement s'obtient par les organes suivants: la roue d'engrenage calée sur l'arbre appuie directe-15 ment sur un palier à ressort et celui-ci appuie sur un ressort en cuvette, tous deux étant placés dans un logement cylindrique de la culasse tandis qu'au-dessus de la roue d'engrenage la partie de l'arbre est filetée et reçoit par vissage un écrou qui, vissé à fond, tire l'arbre et le disque par rapport au logement zO du disque en faisant appliquer ce disque contre l'opposition du ressort en cuvette et des ressorts des garnitures, et en outre par lo fait que, sur le chapeau, est monté un manchon axial qui est solidaire du chapeau et qui porte une vis axiale de fin de course de façon que, par vissage de cette vis de fin de course, _5 on obtienne l'intervalle exact entre le disque et son logement et qu'on bloque une telle position avec un écrou d'arrêt. 6. Dispositif distributeur tournant selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le système de lubrification est alimenté axialement par un canal creusé dans le 30 tourillon, communiquant radialement avec un canal horizontal à travers le disque et interceptant les sièges des garnitures d'étanchéité, qu'on prévoit un second canal d'échappement à travers le corps de la culasse, le conduit d'admission du lubrifiant pouvant être réglé au point mort inférieur en phase de compression 35 et d'explosion et pouvant être mis sous pression constante directement par le circuit de lubrification. - 7. Dispositif distributeur selon les revendications 1, 2 et 5, caractérisé par le fait que les sièges des garnitures d'étanchéité présentent une profondeur telle qu'ils contiennent, 40 outre la majeure partie de la garniture, un ressort à profil BAD ORIGINAL 69 05866 s 2003564 ondulé et pressant par suite uniformément la garniture par dessous, ces garnitures pouvant présenter une surface de travail chromée. F. dispositif dis tributeur tournant selon la revendication 5 2, caractérisé par le fait -.u-j le segment en L d'étanchéité est ,/.onté avec son rebord cylindrique externe tourné vers le bas, c'est-à-dire vers la chambre d'explosion. Ç. Dispositif distributeur tournant selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'en prévoyant le conduit d'allumage 10 au-dessous du disque tournant, c'est-à-dire sur la périphérie du cylindre, la tête du piston est profilée de façon convenable sur le côté correspondant. 10. Dispositif distributeur tournant selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que la rotation ou 15 disque, effectuée à partir de l'arbre moteur, peut être réalis'-e au moyen d'arbres de renvoi, de chaînes, d'une suite de roues d'engrenages, de courroies dentées ou d'autres systèmes qui lui communiquent une rotation angulaire égale à la moitié de celle de l'arbre du moteur quand celui-ci est à quatre temps.