Brevet FR2486588A1 — publié le 19820115

I La présente invention concerne un moteur à com- bustion interne a cinq cylindres en ligne dont le vile- brequin possède des manetons décalés dans l'ordre 1 - 3 - 5 - 4 - 2 et qui présente, parallèlement au vi- lebrequin, un arbre d'équilibrage tournant à la même vitesse et en sens contraire de ce vilebrequin dont les masses d'équilibrage sont disposées dans la zone des plans terminaux du vilebrequin. Sur un système de cette catégorie connu par la demande de brevet déposée en République Fédérale Allemande DE-PS 1 142 727, les couples massiques de deuxième ordre intervenant pendant la marche du moteur sont considérablement réduits par le décalage particulier des manetons du vilebrequin. Il est possible de compenser les couples massiques de pre- mier ordre par un seul arbre d'équilibrage. A cet effet, les masses d'équilibrage sont de préférence disposées dans la zone des plans terminaux du vilebrequin. La distance importante réservée entre les masses d'équili- brage procure des couples d'équilibrage suffisants même lorsque les masses d'équilibrage sont de dimensions rédui- tes, donc légères. Par contre, le montage en paliers de l'arbre d'équilibrage, long et soumis à des couples de flexion élevés, devient plus difficile et requiert un travail particulier pour l'alignement précis des pa- liers. L'inventien a pour objet d'indiquer comment peuvent se monter sur paliers, de la meilleure façon possible et sans recourir à une solution augmentant le poids, des masses d'équilibrage servant à compenser les couples massiques de premier ordre, étant entendu oue ces masses d'équilibrage doivent conserver dans toutes les conditions de service leur position précise parallèle à l'axe du vilebrequin. Les dispositions prévues par l'in- vention résolvent ce problème Dar le fait que les masses d'équilibrage sont fixées sur des arbres coaxiaux tournant chacun dans deux paliers disposés sur ou dans le carter moteur, un pignon d'entraînement étant fixé sur l'un des deux arbres et les deux arbres étant rendus solidaires en rotation npr un arbre de liaison. On obtient ainsi un montage particulièrement ri- gide des deux masses d'équilibrage sur des arbres courts et indépendants l'un de l'autre. On compense par une certaine mobilité angulaire de l'arbre de liaison les faibles écarts, par rapport à l'axe commun, des arbres prenant appui sur les deux extrémités opposées du mo- teur, écarts pouvant provenir des tolérances de fabrica- tion ou qui prennent naissance durant la marche du moteur. Par ailleurs, même les dilatations thermiques axiales peuvent être compensées par l'arbre de liaison. Celui-ci servant uniquement à la transmission du couple, sa cons- truction est relativement simple. L'invention prévoit également que l'arbre sur lequel est fixé le pignon d'entraînement soit logé, avec la masse d'équilibra-e, dans le carter de distribution. Il n'est donc pas besoin de prévoir pour ces pièces un carter srécial. Les oaliers de l'arbre sont de préférence à prévoir dans les cloisons se faisant face de l'étroit carter de distribution. Par ailleurs, avec cette disposi- tion, l'entratnement de l'arbre peut s'effectuer direc- tenent par 'a cbaîne de distribution. Selon l'invention, l'arbre sur lequel n'est fixée qu'une seule masse d'équilibrage peut être logé dans un chambrage du carter moteur, chambrage fermé vers le haut par la culasse. Cette disposition permet un bon montage sur paliers de cet arbre court en utilisant les cloisons rigides et très proches l'une de l'autre du chambrage. Il n'est nas nécessaire de prévoir un couvercle narticulier. Selon mune autre disposition avantageuse de l'in- vention, les deux arbres à masses d'équilibrages peuvent chacun être montés dans un flasque-palier du vilebrequin. Ce montage sur des cloisons transversales o sont prévus les paliers du vilebrequin ne nécessite aucune adapta- tion particulière du carter moteur et permet également le montage ultérieur de masses d'équilibrage. L'invention prévoit également que les arbres à masses d'équilibrage et l'arbre de liaison soient con- formés en arbres creux. On obtient ainsi une construc- tion légère et la possibilité d'un graissage simple des paliers des arbres par l'intérieur de ceux-ci. Il n'est plus nécessaire de recourir à des passages de conduits à travers le carter. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée en détail à l'aide d'exemples d'exécution illustrés par des figures. Celles-ci représentent: figure 1: une coupe longitudinale des paliers et de l'entra nement des masses d'équilibrage d'un moteur à combustion interne conforme à la présente in- vention, figure 2: une vue schématique du système de distribution de ce moteur à combustion interne, figure 3: une coupe longitudinale des paliers et de l'entraînement des masses d'équilibrage d'un moteur conforme à un second mode de réalisation de la présente invention. Le système d'équilibrage de masse représenté sur la figure 1, monté sur un moteur à combustion in- terne à cinq cylindres en ligne dont le vilebrequin possède des manetons décalés dans l'ordre (de leurs cylindres) 1 - 3 - 5 - 4 - 2 consiste en des masses d'équilibrage 13, 14 fixées sur de courts arbres coaxiaux 11 et 12-et décalées angulairement l'une par rapport à l'autre de 1800. Les deux arbres coaxiaux 11 et 12 sont, par leurs extrémités, montés sur ou dans le carter de vi- lebrequin 15, respectivement dans les paliers lisses 16 et 17 d'une part, 18 et 19 d'autre part, et rendus soli- daires en rotation par un arbre de liaison 20. L'entrafne- ment des masses d'équilibrage 13 et 14 est assuré par un pignon de distribution 21 solidaire en rotation de l'arbre 11 sur lequel il est monté à côté de la masse d'équilibrage 13. La masse d'équilibrage 13 et le pignon de distribution 21 sont montés dans le carter de distri- bution 22 du moteur à combustion interne, carter de distribution qui, dans la zone de la masse d'équili- brage 13, est limité par une cloison frontale 23 et par d'autres cloisons appartenant au carter de vilebrequin et à la culasse 24, ainsi que par un couvercle 25, Le palier lisse 17 est disposé dans la cloison frontale 23 et le palier lisse 16 dans le couvercle 25. Après enlèvement du couvercle 25, l'arbre 11 peut être faci- lement démonté, avec la masse d'équilibrage 13 et le pignon de distribution 21. -La masse d'équilibrage 14 est logée dans un chambrage 26 disposé sur l'autre cloison frontale 27 du carter de vilebrequin 15. Le chambrage 26 est fermé à la partir supérieure par une cloison concave 28 de la culasse 24. Les paliers lisses 18 et 19 sont disposés dans les cloisons 29, 30 du chambrage 26. L'enveloppe sup- port 31 du palier lisse 19 est fermé vers l'extérieur par un couvercle 32. Le montage prévu pour les deux masses d'équili- brage 13 et 14 sur et dans le carter de vilebrequin permet de transmettre directement au carter de vile- brequin 15 les efforts agissant sur les paliers lisses 16 à 19. L'arbre de liaison 20 est monté avec jeu dans un alésage 33 du carter de vilebrequin 15. Cet arbre est, à ses deux extrémités, doté de cannelures extérieures 34 355 qui viennent en crise avec des cannelures intérieures correspondantes 35 prévues sur les extrémités intérieu- res des arbres 11 et 12. Ce système permet une certaine mobilité angulaire de l'arbre de liaison 20 permet- tant de compenser certains écarts d'alignement ré- duits des deux arbres 11 et 12 par rapport à l'axe cen- tral commun. L'huile destinée à la lubrification des pa- liers lisses 16 à 19 des arbres 11 et 12 est amenée dans la paroi frontale 23 par un canal 36. La portée intérieure du palier lisse 17 est en liaison directe avec le canal 36 par un perçage 37. Pour l'alimenta- tion des autres paliers lisses 16, 18 et 19, les ar- bres 11 et 12 ainsi que l'arbre de liaison 20 sont conformés en arbres creux avec canaux axiaux 38,39 et 40. Par une rainure circulaire 41 et un perçage trans- versal 42 dans l'arbre 11, l'huile de lubrification parvient au canal 38 et, de là, est acheminée par le canal 40 de l'arbre de liaison 20 dans le canal 39 de l'arbre 12. Des perçages transversaux 43 pratiqués dans les arbres 11 et 12 permettent d'acheminer l'huile de lubrification aux paliers lisses 16, 18, 19. Les ar- bres 11 et 12 sont fermés, à leurs extrémités extérieures, par un couvercle 44. Les joints annulaires 46 logés dans les gorges circulaires 45 de l'arbre de liaison 20 ont pour rôle d'assurer, dans la zone des cannelures 34 et , l'étanchéité entre l'arbre de liaison 20 et les ar- bres 11 et 12. Comme le montre la figure 2, le système de dis- tribution monté dans le carter de distribution 22 du moteur à combustion interne consiste, pour l'essentiel, en un pignon de distribution 48 fixé sur le vilebre- quin 47, pignon qui, par la face intérieure 49 d'une chatne de distribution à double face 50, entraîne les pi- gnons de distribution 51 et 52 montés sur l'arbre à cames 53 et l'arbre 54 d'un organe auxiliaire, par exemple une pompe d'injection. La chatne 50 entraîne, de plus, par son côté extérieur 55, le pignon de distribution 21 mon- té sur l'arbre 11; cet arbre est donc entrainé en sens inverse du pignon de distribution 48 du vilebrequin 47. Le sens de rotation des pignons de distribution 48, 51, 52 et 21 est indiqué sur la figure par des flè- ches. L'égalité des vitesses de rotation de l'arbre 11 et du vilebrequin 47 résulte de celle des diamètres des pignons de distribution 21 et 48. Les masses d'équilibra- ge 13 et 14 montées respectivement sur l'arbre 11 et sur ltarbre 12 entraîné par l'intermédiaire de l'arbre de liaison 20 tournent donc à la même vitesse que le vilebrequin 47 et dans un sens opposé. Le repère 56 désigne un tendeur agissant sur la chaîne 50. A la pla- ce de la disposition montrée sur le croquis, o l'on voit le pignon de distribution 21 de l'arbre 11 monté entre les pignons de distribution 51 et 52, l'invention prévoit également une disposition o ce pignon de dis- tribution 21 est monté en un autre point, sur le côté extérieur 55 de la chaîne 50. Les arbres 11 et 12 peu- vent également être entraînés par courroie dentée au lieu d'une transmission à chaîne. Les masses d'équilibrage 57 et 58 de même ba- lourd, montrées sur la figure 3, et décalées l'une par rapport à l'autre de 1800 sont également montées sur de courts axes coaxiaux 59, 60 rendus solidaires en rota- tion par un arbre de liaison 61 doté de chaque côté de cannelures. Les deux arbres 59 et 60 sont, par leurs extrémités, respectivement montés dans des paliers lis- ses 62 et 63 d'une part, 64 et 65 d'autre part qui, à la différence de l'exemple précédent, sont prévus dans des couvercles de palier 66 et 67 du palier avant 68 et du palier arrière 69 du vilebrequin 70 du moteur à com- bustion interne. Des chambrages 71 et 72 prévus dans les couvercles de paliers 66 et 67 permettent la rotation des masses d'équilibrage 57 et 58 qui, lorsqu'elles occupent leur position inférieure, plongent dans le carter d'huile du moteur. Sur l'arbre 59, est fixé, à c8té de la masse d'équilibrage, un pignon 73 servant de pignon d'entrat- nement. Dans le couvercle de palier 66, tourne dans un palier lisse 74 un arbre à plusieurs sections 75 monté par son secteur médian 76, lequel présente un diamètre plus grand que celui du secteur extérieur 77 et que celui du secteur intérieur 78. Sur le secteur intérieur 78 faisant saillie dans le chambrage 71, est fixé un pignon 79 engrenant avec le pignon 73 de même taille de l'arbre 59. Sur le secteur extérieur 77 de l'arbre , est fixé un pignon de distribution 80 qui, par une chaîne non représentée, est raccordé à un pignon de dis- tribution de même taille fixé sur le vilebrequin 70. Grâce à ce système, les masses d'équilibrage 57 et 58 sont entraXnées à la même vitesse et dans un sens dif- férent de celui du vilebrequin 70 par l'intermédiaire du pignon de distribution 80 et de la paire de pignons 79/73 agissant comme système inverseur. REVENDICATIONS 1 - Moteur à combustion interne à cinq cylindres en ligne dont le vilebrequin possède des manetons décalés dans l'ordre 1 - 3 - 5 - 4 - 2 et qui présente, parallèlement au vilebrequin, un arbre d'équilibrage tournant à la même vitesse et en sens contraire de ce vilebrequin, dont les masses d'équili- brage sont disposées dans la zone des plans terminaux du vilebrequin, caractérisé par le fait que les masses d'équilibrage (13,14) sont fixées respectivement sur deux arbres coaxiaux (11,12) tournant chacun dans deux paliers disposés sur ou dans le carter moteur (15), un pignon d'entraînement (21) étant fixé sur l'un (11) des deux arbres et les deux arbres (11,12) étant rendus solidaires en rotation par un arbre de liaison (20). 2 - Moteur à combustion interne selon la re- vendication 1, caractérisé par le fait que l'arbre (11) sur lequel est fixé le pignon d'entraînement (21) est logé avec la masse d'équilibrage (13) dans le carter de distribution (22). 3 - Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'arbre (12) sur lequel n'est montée qu'une seule masse d'équilibrage (14) est logé dans un chambrage (26) du carter moteur (15) fermé à la partie supérieure par la culasse (24). 4 - Moteur à combustion interne selon la reven- dication 1, caractérisé par le fait que les deux ar- bres (59,60) à masses d'équilibrage (57,58) tournent cha- cun dans un flasque-palier (66,67) du vilebrequin (70). 5 - Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les arbres (11,12) à masses d'équilibrage (13,14) et l'arbre de liaison (20) sont des arbres creux.