Brevet FR2517370A1 — publié le 19830603

Piston de moteur à combustion interne a présente invention se rapporte aux pistons de moteurs à combustion interne. Plus particulièrement, l'invention concerne un piston en alliage lever pour un moteur à combustion interne, comprenant une tête, une jupe et deux bossages d'axe de piston qui sont formés par deux parties relargies de la jupe, s'étendant à partir de la tête. En raison des conditions imposées aux pistons des moteurs à combustion interne, il est nécessaire de réaliser des pistons qui, en même temps, sont très légers, permettent un bon coulissement rectiligne et une bonne circulation de chaleur de la tête vers la jupe. ra réduction du poids des pistons permet en fait de réduire la consommation de combustibles, le bruit et les vibrations du moteur. L'utilisation d'alliages légers pourrealiser les pistons a permis de réduire Le poids de ces pistons eux-mames mais par ailleurs a soulevé de nouveaux problèmes dûsprincipalement au fait qu'ils ont des coefficients de dilatation thermique différents de celui de l'acier fondu dans sont faits de préférence les cylindres des moteurs.L'une des conditions de base pour un fonctionnement correct d'un moteur à combustion interne est que le diamètre d'un piston corresponde exactement au diamètre de son cylindre dans toutes les conditions de fonctionnement. rJa manière dont un piston en alliage léger est réalisé est donc orientée sur la limitation de l'aug- mentation indésirable du diamètre du piston dans des pha- ses de fonctionnement dans lesquelles le cylindre n'a pas atteint la température de fonctionnement pour laquelle le jeu du piston est adapté au diamètre du cylindre. Des pistons réalisés pour tenir compte de ces conditions sont couramment appelés des "pistons auto-régulateurs". Les caractéristiques correcte d'auto-régulation assurent un bon glissement du piston dans le cylindre avec une inclinaison minimale, malgré la différence précitée entre tes coefficients de diatation thermique. @@ @on glissement Alinéaire assure à son tour une réduction des pressions spécifiques entre La jupe et le cylindre, une reduction de la température de la jupe et par conséquent, une bonne étanchéité de la pellicule d'huile de lubrification. Les pertes dues au frottement et le risque de grippage sont ainsi réduits. En ce qui concerne la circulation de chaleur entre la tête et La jupe de ces pistons, elle doit entre adéquate, particulièrement dans le cas de moteurs à combustion interne à fortes contraintes. Il est déjà connu de réaliser des pistons de moteur à combustion interne avec deux bossages reliés directement à la tête et formant les bossages d'axe de piston, ces bossages étant espacés radialement à l'intérieur de la jupe, et l'un de l'autre. Il est également connu de réaliser un piston dans Lequel des bossages d'axe de piston sont reliés à La tbte de piston par des nervures support qui sont disposées transversalement à l'axe de piston et qui sont fixées à la jupe par deux parois support à la hauteur des bossages, avec une hauteur comprise entre 45 et 65% de la longueur de la jupe et qui sont situés sur les périphéries des bossages d'axe de piston, sous un angle de 0 à 450 par rapport au plan de l'axe. L'invention a donc pour objet de proposer un piston du type précité qui satisfait simultanément les conditions de poids réduit, de bon coulissement rectiligne sans inclinaison et de bonne transmission de chaleur de la tête à la jupe, sans réduire pour autant l'éLasticité de la jupe et sans produire aucune concentration de contrainte.A cet effet, l'invention concerne donc un piston du te décrit ci-dessus qui se caractérise par le fait que chac@@e des parties élargies comporte une fente pour soulager les contraintes thermiques e@ mécaniques, s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe commun des bossages le lonp de la surface intérieure de la jupe à partir de 1a- quelle les parties élargies font saillie, et en ce que cha cune des fentes s'étend à partir d'une partie de la surface extérieure du bossage respectif qui est La plus eloignéede la tAte jusqu'à un plan qui ecîncide avec le plan perpendiculaire à l'axe du piston contenant l'axe de bossages. Entant donné son type de de réalisation, le piston selon l'invention est plus léger que les pistons classi- ques, bien que les caractéristiques de résistance res- tent inchangées. De plus, étant donné la liaison partielle entre les bossages et la jupe, le piston possède une bonne élas ticité, une bonne adaptibilité et une moindre déformabi- lité que les pistons classiques de sorte qui peut ètre monté dans le cylindre avec un plus petit jeu pour assurer un meilleur coulissement. La distribution de chaleur de la tête à la jupe est assurée en ce que la bonne élasticité du piston permet une meilleure adaptation au cylindre, assurant une surface de contact et par conséquent un meilleur échange de chaleur qu'avec te piston courant. Il en résulte égale ment une plus baste température de la jupe. La réduction de la pression spécifique entre la jupe et le cylindres due à un bon contact superficiel, et la réduction de la température de la jupe assurent une bonne étanchéité de la pellicule d'huile lubrifiante, en réduisant les pertes dues au frottement et les risques de grippage. De plus, étant donné que les bossages sont partiellement évidés à partir de la paroi intérieure de la jupe, l'huile projetée par le vilebrequin peut en rencontrer les deux faces pour améliorer le refroidissement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation qui en se référant aux dessin annexé sur lequel La Figure 1 est une coupe transversale passant par l'axe commun des bossages d'un piston selon l'inven- tion, la Figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la ligure 1, et la ligure 3 est une vue en plan du piston de la Figure 1. La Figure 1 représente donc un piston 1 en alliage léger, de forme à peu près cylindrique, comprenant une tête 2 d'épaisseur appropriée, un corps annuLaire 3 qui s'étend depuis le bord de la tête 2 et une jupe 4 reliée au corps annulaire 3. Deux bossages 6 pour l'axe de piston (non représenté) sont formés de deux parties élargies de La jupe 4, s'étendant à partir de la t8te 2. Chacune des deux parties élargies comporte une fente 9 de soulagement disposée dans un plan perpendiculaire à l'axe commun des bossages 6, le long de la surface intérieure 7 de la jupe 4 à partir de laquelle font saillie les parties élargies. Dans l'exemple particulier illustré, chaque partie élargie comporte également une cavité 12 de réduction de poids, près de la tête 2. Les fentes 9 St étendent à partir des parties 10 de la surface extérieure du bossage respectif 6 qui sont les plus éloignées de la tête 2 jusqu'à un plan qui coincide avec le plan perpendiculaire à l'axe du piston 1 et qui contient l'axe des bossages 6. Ta jupe 4 comporte deux trous ll alignés avec les bossages c pour le passage de l'axe de piston (non représenté). Naturellement, de nombreuses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit et ilLustré à titre d'exemple nullement limitatif sans sortir du cadre ni de 11 esprit de l'invention. REVENDICATION Piston en alliage léger (1) pour un moteur à combustion interne, comprenant une t8te (2), une jupe (4) et deux bossages (6) d'axe de piston qui sont formés par deux parties élargies de la jupe (4) s'étendant à partir de la tête (2), piston caractérisé en ce que chacune des parties élargies comporte une fente (9) de soulagement qui s'étend dans un plan perpendiculaire à lwaxe commun des bossages(6), le long de la surface intérieure (7) de la jupe (4) sur laquelle font saillie les parties élargies, et en ce que chacune des fentes de soulagement (9) s'étend à partir de la partie (lO) de la surface extérieure du bossage (6) respectif qui est le plus éloignée de la tête (2) jus qutà un plan qui coincide avec le plan perpendiculaire à ltaxe du piston (t) contenant l'axe des bossages (6).