Brevet FR2593232A1 — publié le 19870724

La présente invention est relative aux moteurs à combustion interne du type à allumage par étincelles et elle concerne plus particulièrement le rapport entre le calage de allumage et celui des manetons du vilebrequin. Dans un moteur classique du type à allumage par étincelles, l'allumage est initialement réglé (sans correction de l'avance) de façon que dans un cylindre donné, l'étincelle soit produite à la bougie au moment de la plus forte compression du mélange admis dans la chambre de combustion, ctest-à-dire dans la position de point mort haut du piston. Dans cette position de point mort haut du piston, l'axe d'articulation du pied de bielle dans le piston, l'axe du maneton du vilebrequin et l'axe de ce dernier sont alignés en opposition sur une même droite qui colncide avec l'axe du cylindre lorsque se produit l'allumage du mélange. En conséquence la poussée est exercée sur le piston par la détente des gaz, en opposition au vilebrequin, et ne pourrait théoriquement être transmise à celui-ci pour lten- traîner en rotation si une telle rotation n'était dégà amorcée au moment où se produit l'étincelle, soit en cours de fonctionnement soit au démarrage, par le moteur du démarreur. Il en résulte que la poussée linéaire maximale du piston ne s'exerce pas avec un effet initial de levier sur le maneton, mais doit être déviée pour etre appliquée sur celui-ci et transformée en un mouvement de rotation du vilebrequin. Ceci ne permet donc pas d'obtenir du moteur toute la puissance qu il pourrait fournir. Le but de l'invention est de remédier à cet inconvénient en réalisant un moteur dans lequellaplus grande partie de la force linéaire appliqu.ée à chaque piston est instantanément appliquée à un maneton, à l'allumage, pour être instantanément transformée en un mouvement de rotation. L'invention a pour objet à cet effet un moteur à combustion interne, à allumage par étincelles, caractérisé en ce que l'axe du.vilebrequin est décalé latéralement par rapport à 11 axe du cylindre et en ce que le point d'allumage est réglé pour que l'étincelle éclate lorsque le maneton associé audit cylindre est situé à peu près à 200 après la position de point mort haut du piston correspondant, dans le sens de rotation du vilebrequin. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le rapport volumétrique du moteur est tel que le taux de compression, dans la position de point mort haut du piston, soit supérieur à environ 10,5 et qu'il soit supérieur à 8 après environ 200 de rotation du vilebrequin à partir du point mort haut, lorsque l'étincelle éclate. Suivant encore une autre caractéristique, l'axe du vilebrequin est décalé latéralement par rapport à un plan contenant les axes des cylindres en ligne du moteur. On comprend que dans le moteur suivant l'invention, le taux de compression au point mort haut du piston est supérieur à celui régnant dans la chambre de combustion au moment de l'allumage du mélange lorsque le piston est légèrement redescendu dans le cylindre, c'est-à-dire au moment où le bras de manivelle constitué par le maneton a tourné d'environ 200 depuis la position de point mort haut. Dans cette position, la plus grande partie de la poussée exercée par la détente des gaz sur le piston se trouve ap de pliquée sur un bras/manivelle dont la position est plus favorable à son exploitation optimale pour transformer le mouvement linéaire du piston en un mouvement de rotation du vilebrequin avec le moins de pertes, assurant ainsi au moteur suivant l'invention un rendement supérieur au rendement d'un moteur de même cylindrée construit de façon classique. La description qui va suivre, en regard des dessins annéxes à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 est une vue partielle en coupe d'un ensemble cylindre, piston, bielle et vilebrequin d'un moteur auquel est appliquée l'invention, montrant le piston en position de point mort haut. La figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 mais montrant le piston après une rotation d'environ 200 du vilebrequin, depuis la position de point mort haut du piston. On a représenté au dessin un ensemble cylindrepiston d'un moteur à combustion interne, désigné dans son ensemble par la référence L Un piston 2 est monté coulissant dans le cylindre 3 dont la partie supérieure délimite une chambre de combustion 4 pourvue d'une soupape d'admission 5 et d'une soupape d'échappement 6, une bougie 7 dsallu- mage étant également prévue de façon classique. Une bielle 8 est articulée par son pied sur un axe 9 dans le piston 2, l'extrémité opposée de la bielle 8 étantmontée sur un maneton 10 d'un vilebrequin 12, de façon classique. Suivant l'invention l'axe 12 du vilebrequin 11 n'est pas aligné avec l'axe 13 du piston, qui colncide avec l'axe du cylindre 3, mais est légèrement décalé latéralement par rapport à cet axe. Ce décalage latéral peut être par exemple de l1ordre de 16 mm au maximum dans un moteur carré d'algsage 80 et de course 80, il est désigné à la figure 1 par la référence a. Dans la position de point mort haut du piston 2 représentée à la figure 1, l'axe de la bielle 8 et celui du maneton 10 sont alignés tous deux et forment en raison du décalage latéral précité un angle très faible avec l'axe 13 du piston, tandis que le volume de la charnbre de combustion 4 est alors minimal et le taux de compression est maximal. En se référant à la figure 2 dans laquelle on a représenté la position du piston 2 après une rotation d'environ 200 du vilebrequin 11, le volume de la chambre de combustion 4 a augmenté en raison de la descente du piston 2 dans le cylindre 3 et par conséquent le taux de compression du mélange dans cette chambre a diminué par rapport à celui existant dans cette chambre dans la position de point morthaut représentée à la figure 1. Dans cette position, l'axe de la bielle 8 colncide avec l'axe 13 du piston et forme un angle ss d'environ 240 avec le bras de levier constitué par le maneton 10. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le calage de l'allumage est tel que l'étincelle se produise à la bougie 7 à ce moment, c'est-à-dire, après abaissement de la compression dans la chambre 4, lorsque le vilebrequin 11 a tourné d'environ 200. On comprend que la poussée transmise par la bielle au maneton se produit à un moment auquel elle peut être mieux exploitée avec moins de perte de puissance pour transformer le mouvement linéaire du piston 2 en un mouvement de rotation du vilebrequin. Bien que l'invention ait été décrite dans son application à un moteur du type à quatre temps, on comprend bien entendu qu'elle est également applicable à un moteur du type à deux temps. REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne, du type 2 allumage par étincelles, caractérisé en ce que l'axe (12) du vilebrequin (11) est décalé latéralement par rapport l'axe (13) du cylindre (3) et en ce que l'allumage est réglé pour que l'étincelle éclate lorsque le maneton (10) associé audit cylindre est situé à peu près à 200 après la position de point mort haut du piston correspondant (2) dans le sens de rotation du vilebrequin. 2. Moteur à combustion interne suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport volumétrique du moteur est tel que le taux de compression dans la position de point mort haut du piston (2) soit supérieur à environ 10,5 et qu'il soit redescendu à peu près au-dessus de 8 après environ 200 de rotation du vilebrequin (12) à partir du point mort haut. 3. Moteur à combustion interne suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (12) du vilebrequin (11) est décalé latéralement par rapport à un plan contenant les axes (13) des cylindres en ligne du moteur. oteur à combustion interne suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le décalage latéral de l'axe (12) du vilebrequin (11) par rapport à l'axe du cylindre est tel que l'axe de la bielle (8) reliant le piston (2) au maneton (10) du vilebrequin colncide avec l'axe (13) du cylindre (3) lorsque le vilebrequin (11) a tourné d'environ 200 à partir de la position de point mort haut du piston. 5. Moteur à combustion interne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le calage de l'allumage est tel que l'étincelle éclate dans la chambre de combustion (4) lorsque le piston (2) est descendu dans le cylindre depuis sa position de point mort haut de façon que l'axe de la bielle (8) colncide avec l'axe du cylindre et forme un angless424 avec le bras de levier constitué par le maneton, et que le taux de compression dans ladite chambre a diminué par rapport au point mort haut du piston.