Brevet FR2376946A1 — publié le 19780804

La présente invention est dûe à la collaboration de Monsieur Armand FROUMAJOU. Elle se rapporte à un moteur à combustion interne à deux cylindres disposés en ligne. On sait qu'un moteur à combustion interne comportant un nombre réduit de cylindres consomme moins qu'un moteur qui, pour la même cylindrée totale, en comporte un plus grand nombre. Ce gain de consommation provient notamment - d'un meilleur rendement thermodynamique de la combus tion, par suite de la diminution relative de la surface des chambres de combustion par rapport à leur volume,chaque chambre ayant une cylindrée unitaire plus grande; - d'un meilleur rendement mécanique dû à une réduction des surfaces frottantes,le nombre de paliers et le nombre de cylindres étant réduits. Malheureusement, un moteur ne comportant que deux cylindres est très difficile à équilibrer et diverses solutions ont été envisagées pour obtenir un assez bon équilibrage de tels moteurs. Dans une première architecture, les deux cylindres sont placés en opposition. On obtient ainsi un bon équilibrage, mais au prix d'inconvénients sérieux - conduits d'admission et d'échappement très longs, favorisant une émission importante de composés nocifs dans les gaz d'échappement; - présence de deux culasses et de deux ensembles de distribution conduisant à un prix de revient élevé - encombrement important. Dans une autre architecture, les deux cylindres sont placés en ligne et l'équilibrage est obtenu en faisant tourner en sens inverse l'un de l'autre et au régime moteur, deux arbres muni s de balourds et disposés paral- dlrèlement au vilebrequin et de part et d'autre de celui-ci. On obtient là encore un ensemble moteur relativement encombrant et coûteux. De plus le rendement mécanique est sérieusement réduit par les frottements des deux arbres d'équilibrage dans leurs paliers. En présence d'un tel état de la technique,l'invention a pour but de réaliser un moteur du type à deux cylindres en ligne qui soit bien équilibré, moins encombrant et meilleur marché que les moteurs connus de ce type. Le moteur suivant l'invention, comportant deux cylindres en ligne et un vilebrequin muni de contrepoids est caractérisé en ce qu'il comporte une masselotte d'équilibrage montée à rotation autour de l'axe du vilebrequin et entraidée à la meme vitesse que le vilebrequin et en sens inverse. Suivant une autre caractéristique, ladite masselotte d'équilibrage est disposée entre les deux cylindres du moteur et, de préférence dans le plan médian équidistant des axes des deux cylindres. Dans les dessins joints - la Fig. 1 est une coupe longitudinale par l'axe des cylindres d'un moteur suivant l'invention; - la Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1; - la Fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1; - la Fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la Fig. 1; - la Fig. 5 est une vue en bout suivant la flèche F - la Fig. 6 est une vue identique à celle de la Fig. 5 pour une variante de réalisation. On a représenté, sur les Figures, un bloc cylindres 1 comportant deux cylindres 2, d'axes X1-X1 et Xz-X2 disposés en ligne et dans chacun desquels se déplace un piston 3. Chaque piston est relié par une bielle 4 à un maneton 5 d'un vilebrequin 6, d'axe Y-Y, qui tourillonne dans des paliers 7 du bloc cylindres. Les deux manetons 5 sont situés sur un axe commun Z-Z, si bien que les deux pistons sont toujours au même niveau l'un par rapport à l'autre. Le vilebrequin 6 porte des contrepoids 8 disposés de part et d'autre de chacun des manetons~5, ces contrepoids étant centrés à l'opposé de l'axe Z-Z des manetons,par rapport à l'axe X-X. Sur l'une des extrémités du vilebrequin, extérieure au bloc 1, est claveté un pignon 9 de distribution, sur lequel est montée une courroie crantée 10 à double face (ou bien une chaîne) qui entraine - un pignon Il d'arbre à cames (cet arbre n'étant pas représenté), et un pignon 12 solidaire d'un arbre 13 sur lequel est monté alun, 14, des pignons d'une pompe à huile. La courroie 10 s'enroule sur le pignon 12 de façon que l'arbre 13 tourne en sens inverse de celui du vilebrequin 6 (Fig. 5). La courroie 10 passe également sur une poulie 15 associée à un dispositif tendeur,non représenté. Sur l'arbre 13 est claveté un pignon 16 qui, par une chaine 17,entraine un pignon 18 solidaire d'un manchon 19 monté rotatif, par l'in termédiaire d'un coussinet 20, sur le vilebrequin 6. Le manchon 19, qui tourne donc en sens inverse du vilebrequin, porte une masselotte d'équilibrage 21 dont le centre de gravité est situé à ltopposé des manetons 5, dans un plan contenant les axes du vilebrequin 6 et des manetons,lorsque les pistons 3 sont au point mort haut ou au point mort bas. Dans l'exemple représenté,le manchon 19 est logé dans l'intervalle délimité entre les faces en regard des contrepoids 8, ou, en d'autres termes entre les deux cylindres du moteur.Par ailleurs et de préférence, la masselotte 21 est placée dans le plan médian équidistant des axes X1-X1, X2-X2 des deux cylindres, et correspondant à la ligne de coupe 2-2 sur la Fig. 1. Dans le moteur qui vient d'étire décrit, l'équilibrage des masses en mouvement est assuré comme suit - une partie des contrepoids 8 du vilebrequin assure, de manière habituelle, l'équilibrage des masses tournantes - la masselotte 21 et l'autre partie des contrepoids 8 assu rent l'équilibrage des masses en mouvement alternatif. On peut dire que le passage du moteur bicylindre connu à deux arbres d'équilibrage, au moteur suivant l'invention s'obtient en ramenant sur l'axe du vilebrequin les axes des deux arbres d'équilibrage, la masse d'équilibrage tournant en sens inverse du vilebrequin correspondant à la mas selotte 21 et la masse d'équilibrage tournant dans le meme sens que le vilebrequin s'ajoutant aux contrepoids habituels du vilebrequin. Ces derniers sont calculés en conséquence. Le moteur suivant l'invention est donc aussibien équilibré qu'un moteur muni de deux arbres d'équilibrage mais, de plus, cet équilibrage est obtenu au niveau même du vilebrequin, si bien qu'aucune force alternative ne passe dans la structure du moteur. Or, ce résultat est obtenu avec un ensemble particulièrement compact et comportant un nombre réduit de pièces-donc d'un prix de revient intéressant. De préférence,une liaison élastique est interposée entre kla courroie ou chaume 10 et la chaîne 17,par exemple en réalisant le pignon 12 en deux parties concentriques, l'une intérieure 12a, l'autre extérieure 12b reliées entre elles par un manchon 22 en matériau élastomère (Fig. 4). Cette liaison élastique permet de limiter les variations de tension dans la chaine 17,dues aux variations cycliques de couple inhérentes au moteur à explosion. Dans la variante de la Fig. 6, la courroie 10 entraxe le pignon 14 de la pompe à huile dans le meme sens que le vilebrequin 6, mais l'arbre 13 est solidaire du deuxième pignon 14a de la pompe à huile. L'inversion du sens de rotation entre l'arbre 13 et le vilebrequin 6 est donc assurée par le couple de pignons 14, 14a ,qui constituent la pompe à huile du moteur. REVE N DI CATIONS 1. - Moteur à combustion interne du type comprenant deux cylindres en ligne et un vilebrequin muni de contrepoids, caractérisé en ce qu'il comporte une masselotte d'équilibrage (21) montée à rotation autour de l'axe du vilebrequin (6) et entrafnée à la meme vitesse que le vilebrequin et en sens inverse. 2. - Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en c e que la masselotte (21) est disposée entre les axes (X1-X1, X2-X2) des deux cylindres (2). 3. - Moteur suivant la revendication 2, dans lequel des contrepoids sont prévus de part et d'autre de chacun des deux manetons, caractérisé en ce que la masselotte (21) est disposée entre les faces en regard de ces contrepoids. (8). 4. - Moteur suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la masselotte (21) est centrée dans le plan médian équidistant des axes (X, X1. X2-X2) des deux cylindres. 5. - Moteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la masselotte (21) est portée par un manchon (19) monté rotatif sur le vilebrequin et avec lequel est venu de matière un pignon d'.entrafnement (18). 6. - Moteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les contrepoids (8) sont calculés de façon à assurer en partie l'équilibrage des masses en mouvement alternatif, cet équilibrage étant complété par la masselotte (2S). 7. - Moteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caraotérisé enee que la masselotte (21) a son centre de gravité situé à l'opposé des manetons O, dans un plan contenant les axes du vilebrequin (6) et des manetons, lorsque les pistons (3) sont au point mort haut ou au point mort bas. 8. - Moteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé. en ce que la masselotte d'équilibrage (21) est entrafnée en rotation par l'intermédiaire d'un arbre 413), p arallèle au vilebrequin et entraîné à la méme vitesse,mais en sens inverse, et d'un organe de transmission, t el que channe ou courroie (17). 9. - Moteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit arbre (13) porte l'un des pignons (14 > ) constituant la pompe à huile du moteur. 10. - Moteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'une liaison élastique est interposée dans la chaise cinématique entre le vilebrequin (6) et la masselotte d'équilibrage (21)* 11. - Moteur suivant la revendication 10, caractérisé en ce que l'un (12) des pignons intervenant dans cette chape cinématique est réalisé en deux parties concentriques (12a, 12b) reliées par un manchon (22) en matériau élastomère.