Brevet FR2562163A1 — publié le 19851004

Piston pour moteur à combustion interne. La présente invention concerne un piston pour moteur a combustion interne, principalement pour moteur diesel du type comportant, approximativement au centre de sa surface supérieure, une cavité formant chambre de combustion. On connait déjà un piston de ce type, qui est représenté sur la figure 1 et qui est décrit dans la demande de brevet japonais Sho 58-72654, ce piston comprenant un élément b réalisant la cavité muni d'une cavité a dans la zone cen- trale de sa surface supérieure, cet élément étant réalisé séparément d'un corps principal c du piston et étant suppor- té sur un axe de piston d disposé latéralement dans le corps de piston c, l'élément b réalisant la cavité étant également réalisé en un matériau de faible conductibilité thermique comme de la fonte ou analogue, et le corps princi- pal c du piston étant formé en un matériau de faible masse spécifique tel qu'un alliage d'aluminium ou analogue de façon à obtenir un piston de faible poids, ce qui permet de réali- ser avantageusement un moteur pouvant fonctionner à haute vitesse et dont le poids peut être réduit par utilisation dudit piston. Un piston de ce type est cependant usuellement conçu de manière que la surface supérieure de l'élément b réalisant la cavité est conformée de manière à présenter une partie élarqie en forme de collerette e ayant le même diamètre que le corps principal c du piston, l'élément b réalisant la cavité étant agencé de façon que sa zone élargie en forme de collerette e puisse être montée sur la surface supérieure du corps principal c du piston, comme le montre clairement la même figure. Dans cette structure, l'élément b réalisant la cavité est monté sur le corps principal c du piston de manière à former entre eux un petit intervalle f permettant un mouvement relatif qui doit se produire sous l'effet de la différence entre les coeffi- cients de dilatation thermique dudit élément et du corps principal c du piston et il en résulte qu'il arrive souvent que l'élément b réalisant la cavité prenne un mouvement de pivote- ment correspondant à la dimension dudit intervalle autour de l'axe de piston d, ce qui risque de produire un rayage ou un entaillage entre la partie en forme de collerette e et le cylindre sous l'effet du mouvement de pivotement. L'invention a pour but de réaliser un piston ne présentant pas les inconvénients précités, ce piston du type pourvu à proxi- mité du centre de sa surface supérieure d'une cavité formant chambre de combustion avec un élément réalisant la cavité pour réaliser ladite cavité prévu séparément du corps principal du piston et supporté sur un axe de piston monté latéralement dans le corps principal du piston, est caractérisé en ce que l'élément réalisant la cavité a un diamètre plus petit que le corps principal de piston et est monté dans un orifice traver- sant formé à proximité du centre de la surface supérieure du corps principal de piston de manière que la surface supérieure de l'élément réalisant la cavité et la surface supérieure du corps principal de piston soient approximativement alignées l'une avec l'autre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexes dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe d'un piston clas- sique; la figure 2 est une vue en plan d'un mode de réalisation d'un exemple de l'invention, et les. figures 3 et 4 sont des vues en coupe faites res-- pectivement suivant les lignes III-III et IV-IV de la figure 2. En considérant les figures 2 à 4, on voit que la référence 1 désigne le cylindre, la référence 2 le corps de piston et la référence 3 l'élément réalisant la cavité qui comporte une cavité 4 formant chambre de combustion, le corps principal 2 du piston comportant, à sa partie supérieure, plusieurs gorges 5 destinées à recevoir les segments et, à sa partie inférieure, un axe de piston 6 s'étendant transversalement de telle sorte que le corps principal 2 du piston est solidarisé de façon pivotante avec une bielle 7 par -l'intermédiaire de l'axe 6. L'élément réalisant la cavité 3 est muni d'une tige 8 faisant saillie vers le bas à partir de sa partie inférieure et il est monté de façon pivotante sur l'axe de piston 6 par l'intermédiaire d'un alésage 9 ménagé dans la tige 8. L'élément 3 réalisant la cavité est agencé sous la forme d'une partie tubulaire 2a qui a un diamètre plus petit que le corps principal 2 du piston, cette partie tubulaire 2a étant montée dans un orifice traversant la ménagé à peu près au centre de la surface supérieure du corps principal 2 du piston de telle sorte que la surface de l'élément 3 réalisant la cavité et la surface supérieure du corps principal 2 du piston soient appro- ximativement alignées l'une avec l'autre, c'est-à-dire en d'autres termes au même niveau. Dans l'exemple illustré, la tige 8-est munie, dans sa partie située entre l'alésage de montage 9 et la partie inférieure de la partie tubulaire 2a, d'une ouverture 8a de manière que l'élément 3 réalisant la cavité puisse avoir un poids plus faible et que sa chaleur ne puisse pas être transmise à l'axe de piston 6. La tige 8 est agencée de façon à être placée au milieu de-- l'axe de piston 6 et la bielle 7 est profilée, dans sa partie associée à l'axe de piston-6, sous la forme de deux portions divergentes et elle est fixée sur l'axe 6 de manière que la tige 8 puisse être interposée entre les parties fourchues, ce qui permet à une force d'explosion engendrée au cours de la course d'explosion d'être distribuée par l'intermédiaire de l'élément 3 réalisant la cavité et du corps principal 2 du piston de l'axe de piston-6 sur la partie centrale de la zone de support de la bielle 7 et aux deux parties situées à l'exté- rieur de la partie centrale. L'élément 3 réalisant la cavité est constitué en un matériau de haute résistance et de faible conductibilité thermique comme de la fonte, de l'acier inoxydable, une matière céramique ou analogue, et le corps principal 2 du piston est formé en un matériau de faible masse spécifique comme un alliage d'aluminium ou analogue. En outre, dans ce cas, en considérant la diffé- rence entre les coefficients de dilatation thermique ou analo- gues des deux éléments 2, 3, la surface supérieure de l'élément 3 réalisant la cavité peut être positionnée un peu plus haut que le corps principal 2 du piston. - On va maintenant décrire.le fonctionnement du piston conforme à l'invention: Le corps principal 2 du piston est monté de façon coulissante dans le cylindre 1 de manière à former un moteur à combustion interne. Pendant le fonctionnement du moteur, le corps princi- pal 2 du piston est seul en contact glissant avec la paroi inté- rieure du cylindre 1 tandis que l'élément 3 réalisant la cavité n'est jamais amené en contact avec la paroi intérieure du cylindre 1, même si l'élément 3 effectue un mouvement de pivotement, et, en conséquence, il est possible d'éliminer tout rayage ou entaillage entre cet élément et le cylindre 1. Ainsi, conformément à la présente invention, l'élément réali- sant la cavité a un diamètre plus petit que le corps principal de piston et cet élément réalisant la cavité est monté dans un orifice traversant ménagé généralement au centre du corps principal de piston de manière que la surface supérieure de l'élément réalisant la cavité et la surface supérieure du corps principal du piston soient dans l'ensemble alignées l'une avec l'autre, afin qu'il ne se produise aucun rayage entre l'élément réalisant la cavité et le cylindre, ce qui permet par conséquent d'améliorer la durée de service desdits éléments et, en outre, l'élément réalisant la cavité n'est pas en contact glissant avec une paroi intérieure du cylindre qui doit être soumis à un refroidissement force, ce qui permet de réduire la perte thermique à partir de l'élément réalisant la cavité et il en résulte que le rendement thermique du moteur peut être amélioré. Revendications 1. Un piston pour moteur à combustion interne du type pourvu approximativement au centre de sa surface supérieure d'une cavité formant chambre de combustion, avec un élément réali- sant la cavité servant à former ladite cavité prévu séparé- ment du corps principal du piston, cet élément réalisant la cavité étant supporté par un axe de piston monté transversale- ment dans le corps principal du piston, caractérisé en ce que l'élément (3) réalisant la cavité a un diamètre plus petit que le corps principal (2) du piston et est monté dans un orifice traversant ménagé approximativement dans la partie centrale de la surface supérieure du corps principal (2) du piston de manière que la surface supérieure de l'élément (3) réalisant la cavité et la surface supérieure du corps principal (2) du piston soient approximativement alignées l'une avec l'autre. 2. Un piston pour moteur à combustion interne selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que l'élément (3) réalisant la cavité com- prend une partie tubulaire (2a) pourvue d'une tige (8) faisant saillie vers le bas à partir de la partie inférieure de ladite partie et est supporté par l'axe de piston (6) par l'intermé- diaire d'un alésage de montage (9) réalisé dans la tige (8). 3. Un piston pour moteur à combustion interne selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que la tige (8) est placée au milieu de l'axe de piston (6) et en ce qu'une bielle (7) qui est reliée au corps de piston (2) par l'intermédiaire de l'axe de piston (6), est profilée, dans sa partie située du côté de l'axe de piston (6), sous la forme de deux parties divergentes, la tige (8) étant bloquée des deux côtés par les deux parties divergentes précitées.