Brevet FR2464410A1 — publié le 19810306

L'invention concerne un moteur à combustion interne équipé d'un système d'équilibrage des masses de second ordre, système comportant deux arbres d'équilibra- ge pourvus de masses d'équilibrage, disposés de chaque côté du vilebrequin et parallèlement à celui-ci et entraînés par l'intermédiaire d'une chaîne à partir d'un pignon de chaîne calé sur le vilebrequin, l'un de ces arbres d'équilibrage, directement entraîné, tournant dans le même sens que le vilebrequin et l'autre tournant, I0 grâce à l'intercalation d'une paire de pignons d'engrenage dans le sens contraire de celui du vilebrequin. Sur un moteur à combustion interne de ce type, connu de la demande de brevet en Allemagne Fédérale DE OS 25 31 239, les arbres d'équilibrage sont disposés parallèlement au vilebrequin, de chaque côté du bloc- cylindres, dans des carters spéciaux et s'étendant de la face frontale du bloc-cylindres jusqu'au centre de celui- ci. Ils sont entraînés, par l'intermédiaire d'une chaîne, à partir d'un pignon de chaîne calé sur l'extrémité avant du vilebrequin, et de telle sorte qu'un arbre d'équili- brage soit entraîné directement dans le sens de rotation du vilebrequin et que l'autre soit entraîné en sens inverse par intercalation d'une paire de pignons d'engre- nage. La disposition des arbres d'équilibrage latéralement par rapport au bloc-cylindres et leur entraînement par l'extrémité du vilebrequin ont comme inconvénient d'augmen- ter l'encombrement du moteur aussi bien en largeur qu'en longueur. Par ailleurs, la longueur des arbres d'équilibra- ge et la présence de carter qui leur sont spécialement affectés occasionnant une augmentation du poids, L'invention a pour objet de proposer un système d'équilibrage des masses de second ordre, avec lequel les dimensions extérieures du moteur à combustion interne ne soient pas supérieures à celles d'un mQteur non équipé d'un tel équilibrage, et qui permette de plus une construction compacte. Les dispositions prévues par l'invention résol- vent ce problème par le fait que l'arbre d'équilibrage directement entraîné est monté à rotation, avec le pignon de chaîne, sur la face intérieure d'un couvercle obturant une ouverture du carter de vilebrequin du moteur à combus- tion interne et que l'autre arbre d'équilibrage est monté à rotation sur un chapeau de palier du vilebrequin, l'entraînement étant réalisé à partir d'un pignon de chaî- ne fixé sur un bras du vilebrequin. L'invention permet d'obtenir une construction très compacte. L'architecture de base du moteur ne subit aucune modification importante, de sorte que la fabrica- tion et le montage s'opèrent avec les mêmes machines et les mêmes dispositifs que pour les moteurs non équipés de système d'équilibrage des masses de second ordre; il est donc possible de construire à volonté le moteur avec ou sans système d'équilibrage des masses de second ordre. Dans le cadre d'une réalisation avantageuse de l'objet de l'invention, une économie de poids peut être faite, pour ce qui concerne l'arbre d'équilibre tournant dans un chapeau de palier du vilebrequin, en prévoyant un arbre d'entraînement supportant un pignon de chaîne et un pignon d'engrenage, arbre logé d'une part dans le chapeau de palier de l'arbre d'équilibrage et d'autre part dans un chapeau de palier voisin pour le vilebrequin, cet arbre d'entraînement étant en prise par son pignon d'engrenage avec un pignon d'engrenage calé sur l'arbre d'équilibrage. Pour le brin de chaîne compris entre le pignon de chaîne calé sur le vilebrequin et le pignon de chaîne de l'arbre d'équilibrage tournant dans un chapeau de palier du vilebrequin, un tendeur de chaîne peut être prévu, fixé sur la face intérieure d'un couvercle obturant une ouverture du carter de vilebrequin. La disposition du tendeur de chaîne sur un couvercle permet un montage facile de ce tendeur de chaîne et garantit une bonne accessibilité en cas de réparation. Pour le brin de chaîne compris entre les pignons de chaîne associés aux deux arbres d'équilibrage, peut être de plus prévue une glissière formant au voisinage du pignon de chaîne calé sur l'arbre d'entraînement de l'ar- bre d'équilibrage tournant dans un chapeau de palier un carter de chaine englobant partiellement ce pignon de chaîne. Dans le carter de chaîne, de l'huile de lubrifi- cation est accumulée, permettant à la chaîne d'être tou- jours bien lubrifiée lors de son passage dans la glissiè- re. Par ailleurs, la chaîne est recouverte de façon à ne pas gêner le retour de l'huile au carter d'huile. Pour assurer une lubrification suffisante de la chaîne et des pignons d'engrenage du système d'équilibra- ge, des gicleurs raccordés au circuit de lubrification du moteur sont prévus; ces gicleurs sont, dirigés sur la zône d'accès de la chaîne au niveau de chaque pignon d'engrenage, sur la zône d'engrènement de la paire de pignons d'engrenage pour l'arbre d'équilibrage monté dans un chapeau dz palier, et sur la zône d'accès de la chaine au niveau du tendeur. Sur un moteur à combustion interne à quatre cylindres, équipé d'un vilebrequin doté d'un contrepoids au moins avant le premier maneton et après le dernier maneton, le pignon de chaîne servant à l'entraînement des arbres d'équilibrage peut de préférence être disposé soit entre le premier et le deuxième cylindre, soit entre le troisième et le quatrième cylindre; par ailleurs, pour le montage du pignon de chaîne sur le vilebrequin, un montage amovible peut être prévu soit pour le contrepoids disposé avant le premier maneton, soit pour le contre- poids disposé à l'arrière du dernier-maneton. Sur les figures, est représenté un exemple d'exécution d'un moteur à combustion interne équipé d'un système, conforme à l'invention, d'équilibrage des masses de second ordre. Les figures montrent: Figure 1, une coupe longitudinale du carter de vilebrequin du moteur à combustion interne. Figure 2, une coupe transversale du carter de vilebrequin suivant la ligne II-II de la Figure 1. Figure 3, une coupe du carter de vilebrequin suivant la ligne III-III de la Figure 2. Figure 4, une coupe du carter de vilebrequin suivant la ligne IV-IV de la Figure 2. Figure 5, une coupe transversale du carter de vilebrequin suivant la ligne V-V de la Figure 1. Figure 6, une coupe du carter de vilebrequin suivant la ligne VI-VI de la figure 2. Dans le carter de vilebrequin 1, représenté sur la Figure 1, d'un moteur à pistons alternatifs à quatre cylindres, est monté à rotation le vilebrequin 2 à partir duquel sont entraînés par une chaîne 3 les arbres d'équi- librage du système équilibrant les masses au second ordre. La chaîne 3 passe par un pignon de chaîne 4 fixé par des vis au bras 5 raccordant le deuxième tourillon de vilebre- quin 6 au maneton (palier de bielle) 7 correspondant au deuxième cylindre. Pour que le pignon de chaîne 4 puisse être mis en place sur le vilebrequin 2 avant le montage de celui-ci, une masse d'équilibrage il prévue sur le bras 8 raccordant le premier tourillon 9 au maneton 10 corres- pondant au premier cylindre est fixée par vis, de façon amovible, au vilebrequin 2. Comme le montre plus en détail la figure 2, la chaîne 3 engrène d'une part avec un pignon de chaîne 12 solidaire en rotation de l'un des arbres d'équilibrage 13, et d'autre part avec un pignon de chaîne 14 solidaire en rotation d'un arbre d'entraînement 15 pour l'autre arbre d'équilibrage. Pour le brin de chaîne allant du pignon de chaîne 4 au pignon de chaîne 14, est prévu un tendeur de chaîne 16 fixé sur la face interne d'un couvercle 17 obturant une ouverture du carter de vilebrequin. Par ailleurs, est prévu pour le brin de chaîne entre les pi- gnons de chaîne 14 et 12 une glissière 18 qui, au voisi- nage du pignon de chaîne 14, a la forme d'un carter de chaîne 19 recouvrant partiellement ce pignon. Pour la chaîne 3 tourant dans le sens de la flèche 20, sont prévus des gicleurs non représentés raccor- dés au circuit de lubrification du moteur à combustion interne, lesquels envoient dans le sens des flèches 21 des jets d'huile de graissage sur les zônes d'accès à l'engrè- nement de la chaîne 3. Le tendeur de chaîne 17 est aussi équipé d'un gicleur 22 projetant de l'huile dans la zône d'accès de la chaîne 3 au tendeur. L'arbre d'équilibrage 13 est, comme le montre la figure 3, monté à rotation avec le pignon de chaîne 12 et la masse d'équilibrage 23 sur la face intérieure d'un couvercle 24 obturant une ouverture du carter de vilebre- quin et fixé par vis sur celui-ci. La masse d'équilibrage 23 se situe dans le plan du tourillon de vilebrequin 25 visible sur la figure 1. Un gicleur raccordé à un perçage de graissage 26 du carter de vilebrequin 1 envoie un jet d'huile à la zône d'accès de la chaîne 3 au pignon 12. Comme le montrent les figures 4,5 et 6, l'arbre d'entraînement 15 est monté à rotation dans le chapeau de palier 28 du tourillon 6 (figure 1) du vilebrequin et dans le chapeau de palier 29 du tourillon 25 (figure 1) du vilebrequin. Le pignon de chaîne 14 associé à la chaîne 3 se situe à côté du chapeau de palier 28, cependant qu'à côté du chapeau de palier 29, un pignon d'engrenage 30 est monté sur l'arbre d'entraînement 15. Ce pignon d'engrenage engrène avec un pignon d'engrenage 31 solidaire de l'arbre d'équilibrage 33 équilibré d'une masse d'équilibra- ge 32 et monté à rotation dans le chapeau de palier 29. L'arbre d'équilibrage 13 équipé de la masse d'équilibrage 23 et entraîné directement à partir du vilebrequin 2 par la chaîne 3 tourne à une vitesse double de celle du vilebrequin et dans le même sens que lui. L'arbre q'équilibrage indirectement entraîné 33 équipé de la masse d'équilibrage 32 tourne également à une vitesse double de celle du vilebrequin, mais toutefois dans le sens contraire de celui-ci en raison de l'engrè- nement des pignons d'engrenage 30, 31. REVENDI'CATIONS 1. Moteur à combustion interne équipé d'un système d'équilibrage des masses de second ordre, système comportant deux arbres d'équilibrage pourvus de masses d'équilibrage, disposés de chaque côté du vilebrequin et parallèlement à celui-ci et entraînés par l'intermédiaire d'une chaîne à partir d'un pignon de chaîne calé sur le vilebrequin, l'un de ces arbres d'équilibrage, directe- ment entraîné, tournant dans le même sens que le vilebre- quin et l'autre tournant, grâce à l'intercalation d'une paire de pignon d'engrenage, dans le sens contraire de celui du vilebrequin, caractérisé du fait que l'arbre d'équilibrage directement entraîné (13) est monté à rota- tion, avec le pignon de chaîne (12), sur la face intérieu- re d'un couvercle (24) obturant une ouverture du carter de vilebrequin (1) du moteur à combustion interne, et que l'autre arbre d'équilibrage (33) est monté à rotation sur un chapeau de palier (29) du vilebrequin (2), l'entraîne- ment étant réalisé à partir d'un pignon de chaîne (4) fixé sur un bras (5) du vilebrequin. 2. Moteur à combustion interne selon la reven- dication 1, caractérisé par le fait que pour l'arbre d'équilibrage (3) logé dans un chapeau de palier (29) du vilebrequin (1), est prévu un arbre d'entraînement (15) supportant un pignon de chaîne (14) et un pignon d'engre- nage (30), arbre d'entraînement tournant d'une part dans le chapeau de palier (29) dans lequel est logé l'arbre d'équilibrage (33) et d'autre part dans un chapeau de palier voisin (28) pour le vilebrequin, cet arbre d'en- trainement étant par ailleurs en prise, par son pignon d'engrenage (30), avec un pignon d'engrenage (31) calé sur l'arbre d'équilibrage (33). 3. Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que pour le brin de chaîne allant du pignon de chaîne (4) monté sur le vilebrequin (2) au pignon de la chaîne (14) de l'arbre d'équilibrage (33) monté sur un chapeau de palier (29) du vilebrequin, est prévu un tendeur de chaîne (16) fixé sur la face intérieure d'un couvercle (17) obturant une ouverture du carter de vilebrequin (1). 4. Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que pour le brin de chaîne compris entre les pignons de chaîne (12,14) associés aux deux arbres d'équilibrage (13, 33), est prévue une glissière (18) qui, au voisinage du pignon de chaîne (14) de l'arbre d'entraînement (15) de l'arbre d'équilibrage (33) monté dans un chapeau de palier (29), a la conformation d'un carter de chaîne (19) enveloppant partiellement ce pignon de chaîne. 5. Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que sont prévus des gicleurs (22, 27) raccordés au circuit de lubrification du moteur, lesquels au niveau de chaque pignon de chaîne (4, 13, 14) sont dirigés sur la zône d'accès de la chaîne (3), sur la zone d'engrènement de la paire de pignons d'engrenage (30, 31) assurant l'entraîne- ment de l'arbre d'équilibrage (33) logé dans un chapeau de palier (29), et sur la zône d'accès au tendeur de chaîne (16). 6. Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 5, équipé de quatre cylindres et d'un vilebrequin pourvu d'un contrepoids au moins avant le premier et après le dernier maneton, caractérisé par le fait que le pignon de chaîne (4) des arbres d'équilibrage (13, 33), pour l'entraînement est disposé, soit entre le premier et le deuxième, soit entre le troisième et le quatrième cylindre et que, pour monter ce pignon de chaîne (4) sur le vilebrequin (2), un montage amovible sur le vilebrequin est prévu soit pour le contrepoids (11) disposé avant le le premier maneton (10), soit pour le contrepoids disposé à l'arrière du dernier maneton.