Brevet FR2558232A1 — publié le 19850719

" Moteur à combustion interne avec un Aquilibrage des masses du premier ordre." L'invention concerne un moteur à combus- tion interne avec un équilibrage de masses du premier ordre, ayant un vilebrequin transformant le mouvement al- ternatif des pistons et des bielles en un mouvement de rotation, et un arbre à cames entraîné par le-vilebrequin ainsi que des poids d'équilibrage de masses qui peuvent tourner autour d'un axe parallèle à l'axe du vilebrequin et sont entraînés par le vilebrequin. On connaît déjà de tels moteurs à combus- tion interne dans lesquels les poids d'équilibrage des masses sont prévus par exemple dans la zon.e des extrémités inférieures des cylindres, latéralement à côté du bloc des cylindres sur un axe traversant passant. le long du bloc des cylindres; cet axe est entraîne par une trans- mission à pignqns dentés ou analogue, directement à partir du côté avant du vilebrequin. L'inconvénient de ce montage connu réside essentiellement en ce que du fait de l'écar- tement ou des rapports de démultiplication,- définis entre l'axe qui porte les poids d'équilibrage de.masses a en- traîner et le vilebrequin d'entraînement, les libertés dont on dispose à la réalisation du moteur à combustion interne sont très limitées et qu'il faut prévoir un système rela- tivement'coûteu.x- d'axes et de pignons sur une face du moteur à combustion interne pour l'équilibrage des masses; cela de répercute de façon négative non seulement sur le coût mais également sur le poids total et l'encombrement du moteur à combustion interne. La présente invention a pour but de remé- dier aux inconvénients mentionnes ci-dessus liés aux installations connues et se propose dè créer notamment un moteur à combustion interne du type décrit ci-dessus de façon à permettre par des moyens constructifs simples. un équilibrage plus efficace des forces du premier ordre en- gendrées par les masses oscillantes, et qui permet de façon simple, peu encombrante et peu lourde, d'assurer l'entraînement à partir du vilebrequin. A cet effet. l'invention concerne un moteur à combustion interne du type ci-dessus. caractérisé en ce que les poids d'équilibrage des masses sont prévus sur l'arbre à cames qui est entratné à partir du vilebre- quin, dans le sens de rotation opposé. par l'intermédiaire d'une paire de pignons dentés ainsi que d'une courroie den- tée à denture simple. De cette façon, on utilise l'arbre a cames qui existe par ailleurs pour assurer en même temps l'équi- librage des forces ou premier ordre engendrées par les masses oscillantes. et le sens de rotation nécessairement oppose par rapport au Nilebrequin est donné par une paire de pignons dentés prégue entre le vilebrequin assurant l'entraînement et l'arbre à cames qui est entraîné. En particulier, l'utilisation de la courroie dentée à den- ture simple constitue une possibilité d'entralnement très aantageuse qui peut être réalisée de facon très simple ce qui est aantaaeux non seulement pour le coût mais également sur le plan constructif, car il n'y a ainsi aucune difficulté concernant l'emplacement des pignons dentés nécessaires à la transmission dans le cas des modes de réalisation connus, mentionnés ci-dessus, ni pour les relations définies par la transmission à pignons dentés entre l'écartement de l'axe moteur et de l'axe entraîné et par ailleurs quant au rapport de démultiplication. Suivant une autre réalisation de l'inven- tion, les poids d'équilibrage des masses peuvent être réalisés en une seule pièce avec l'arbre à cames, ce qui simplifie à la fois la fabrication et le montage ainsi que l'entretien du moteur à combustion interne. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, les poids d'équilibrage des masses peuvent être situés en dehors de la zone directement humidifiée par l'huile, autour des cames ou des paliers de l'arbre à cames, ce qui améliore l'accessibilité aux pièces fonction- nellement importantes au niveau de l'arbre à cames et sim- plifie également la construction du moteur à combustion interne. Suivant un mode de réalisation particuliè- rement avantageux de l'invention, un pignon denté de la paire de pignons dentés assurant l'inversion du sens de - rotation entre le vilebrequin et l'arbre a cames est prevu directement sur une extrémité du vilebrequin et l'autre pignon denté de cette paire de pignons dentés est directe- ment lié au pignon d'entraînement de la courroie dentée, dont le pignon de sortie se trouve sur l'arbre à cames. Cela assure ainsi que la paire de pignons dentés nécessai- res à l'inversion du sens de rotation du vilebrequin est encore prévue au niveau du vilebrequin sur la face avant du moteur à combustion interne, ce qui est très avantageux sur le plan constructif, car à cet endroit la largeur du moteur a combustion interne est de toutes les façons déterminée par la largeur du carter de vilebrequin, lar- geur qui est déterminée par l'enveloppe des bielles. Par exemple, lors de l'enlèvement du bloc de cylindres par rapport au carter de vilebrequin dont il est séparé, il suffit d'enlever la courroie dentée, ce qui simplifie également l'entretien du moteur à combustion interne. L'entraînement à courroie dentée formé par le pignon d'en- tra;nement, le pignon entraîné et la courroie dentée, peut être également réalisé de façon très étroite, ce qui n'augmente pas la largeur du moteur à combustion interne même au niveau du bloc du cylindre ou de la tête de cylin- dre. L'invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans le dessin annexé qui concerne un moteur à combustion interne à deux cylindres en ligne à deux temps. Les mouvements alternatifs du piston 1 dans les cylindres non représentés ici, lorsque le moteur à combustion interne fonctionne, sont transformés par la bielle 2 et le vilebrequin 3 en un mouvement de rotation qui est par exemple pris du c8té du volant d'inertie 4 ou aussi du côté opposé, d'une manière non représentée ici et est utilisé pour l'entraînement des machines ou analo- gues se trouvant en aval. Dans l'exemple de réalisation représenté, le vilebrequin 3 a deux parties coudées 5, décalées l'une par rapport à l'autre de 180 et portant un contrepoids 6 dont le centre de gravité se trouve également dans le plan des parties coudées 5. Pour commander les soupapes non représen- tées ici des deux cylindres du moteur à combustion interne, il est prévu un arbre à cames 7, en position haute, qui comporte chaque fois deux cames 8 par cylindre et dont la fonction particulière ne sera pas examinée ici. L'arbre à cames 7 est entraîné à partir de l'extrémité du vilebre- quin 3, opposée au volant d'inertie 4 par l'intermédiaire d'une paire de pignon dentés 9 ainsi que d'une courroie dentée 10, suivant un sens de rotation opposé - également indiqué par les flèches 11 et 12 -. Un pignon denté 13 qui assure le changement de sens de rotation entre le vilebrequin 3 et l'arbre à cames 7 est prévu directement à l'extrémité du vilebrequin 3; l'autre pignon denté 14 de la paire de pignons dentés 9 est relié par un axe non représenté en détail, directement au pignon d'entraînement 5. de la courroie dentée 10 dont le pignon entraîné 16 est porté par l'arbre à cames 7. Sur l'arbre à cames 7, en dehors de la zone directement humidifiée par l'huile du moteur à com- bustion interne, lors de sa mise en oeuvre, en cercle autour des cames 8 ou des paliers non représentés ici de l'arbre à cames, on a associé deux poids d'équilibrage de masses 17; dans l'exemple de réalisation représenté, ces deux poids 17 font corps avec l'arbre à cames 7. Comme il s'agit d'un moteur à combustion interne à deux temps à deux cylindres avec des coudes de vilebrequin décalés à dans un plan, la vitesse de rotation de l'arbre à cames 7 qui sert en même temps d'arbre d'équilibrage de masses, est analogue à celle du vilebrequin 3 et les poids d'équilibrage de masses 17 sont chaque fois décalés dans leur position angulaire de rotation en coincidence avec les contrepoids 6 du vilebrequin 3 ou chaque fois décalés de 180 par rapport aux parties coudées 5 corres- pondantes du vilebrequin. Mais cela est rendu nécessaire par la construction particulière du moteur à combustion interne ou de son entraînement à vilebrequin et peut éga- lement être complètement différent sans sortir du cadre de la présente invention. Le montage représenté laisse apparaître que l'entraînement en sens opposé de l'arbre à cames 7 qui fonctionne comme arbre d'équilibrage des masses à par- tir du vilebrequin 3 est résolu ici à l'aide de la paire de pignons dentés 9 ainsi que de la courroie dentée 13 de façon très simple, très peu encombrante et très légère. RE VE N D ICA T I 0 N S 1 ) Moteur à combustion interne avec un équilibrage des masses du premier ordre, ayant une vile- brequin transformant le mouvement alternatif des pistons et des bielles en un mouvement de rotation, et un arbre à cames entraîné par le vilebrequin ainsi que des poids d'équilibrage de masses qui peuvent tourner autour d'un axe parallèle à l'axe du vilebrequin et sont entraînés par le vilebrequin, moteur caractérisé en ce que les poids d'équilibrage des masses(1?) sont prévus sur l'arbre à cames (7) qui est entrainé à partir du vilebrequin (3), dans le sens de rotation opposéE. par l'intermédiaire d'une paire de pignons dentés (9) ainsi que d'une courroie den- tée (10) à denture simple. 2 ) Moteur a combustion interne seloo la revendication 1, caractérisé en ce que les poids d'équili- brage de masses (17) sont réalisés en une seule piece avec l'arbre a cames (7). 3 ) Moteur à combustion interne selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les poids d'équilibrage de masses (17) sont situés à l'extérieur de la zone directement mouillée par l'huile autour des cames (6) et des paliers de l'arbre à cames (7). 4 ) Moteur a combustion interne selon l'une quelconque des revenoications 1 à 3. caractérisé par un pignon denté (13) de la paire de pignons dentés (9) assurant l'inversion du sens de rotation entre le vile- brequin (3) et l'arbre à cames (7), est monté directement sur *une extrémité du vilebrequin (3) et en ce que l'autre pignon denté (14) met cette paire de pignons dentés (9) directement en liaison avec le pignon d'entralnement (15) de la courroie dentée (10) et le pignon de sortie (16) est sur l'arbre à cames (7).