Brevet FR2606103A1 — publié le 19880506

La présente invention concerne une bielle servant à relier un piston à un maneton de vilebrequin dans un moteur à explosions. On connaît des bielles en alliage ferreux associant un corps de bielle à un chapeau. Ces bielles présentent l'inconvénient d'avoir une masse importante. On connaît également des bielles en alliage léger qui permettent de réduire les masses en mouvement donc les forces d'inertie mises en jeu. Pour que les contraintes subies par la bielle et son chapeau restent dans des limites acceptables, il est nécessaire de majorer notablement les épaisseurs de matière, par rapport à une bielle en alliage ferreux. Dans ces conditions, il est particulièrement difficile, voire impossible, de remplacer, dans un moteur existant, une bielle en alliage ferreux par une bielle en alliage léger principalement lorsque, pour faciliter le montage, on désire introduire la bielle dans le carter du moteur à partir du plan de joint de culasse. Pour remédier à ces inconvénients, llinven- tion a principalement pour but de réaliser une bielle en alliage léger d'un encombrement réduit, qui subisse des contraintes aussi faibles que possible, cette bielle pouvant être mise en place dans le carter du moteur à partir du plan de joint de culasse. A cet effet l'invention a pour objet une bielle de moteur à explosions comportant un corps de bielle formant pied de bielle à une de ses extrémités, un chapeau qui, avec l'autre extrémité du corps de bielle constitue la tête de bielle, le corps et le chapeau, réunis par des boulons, étant en contact selon deux surfaces d'appui situées respectivement de part et d'autre d'un alésage de tête de bielle, ca ractérisée en ce que les deux surfaces d'appui forment entre elles un V ouvert en direction du pied de bielle dont l'angle d'ouverture est supérieur à 120v, la bissectrice de cet angle faisant un angle au moins égal à 2 avec l'axe passant par le centre du pied de bielle et le centre de l'alésage de la tête de bielle. Selon d'autres caractéristiques - dans le cas d'un moteur à cylindres chemisés, l'encombrement maximal de la bielle dans une direction transversale c'est-à-dire perpendiculaire à l'axe passant par le centre du pied de bielle et le centre de l'alésage de la tête de bielle est inférieur au diamètre de l'alésage de montage de la chemise dans le carter. - Les zones de filetage coopérant avec les boulons réunissant le corps et le chapeau sont situées dans des parties de la tête de bielle éloignée de l'alésage de cette tête de bielle. L'invention va être décrite plus en détail ci-après en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels - La figure 1 est une vue d'ensemble de la bielle - La figure 2 est une vue schématique montrant la bielle en cours d'introduction dans le carter moteur - La figure 3 est une vue schématique montrant la courbe enveloppe de la bielle dans un carter moteur à cylindres en V. La figure 1 représente une bielle référencée 1 dans son ensemble, qui comprend un pied de bielle 2 à partir duquel s'étend un corps de bielle 3 qui, réuni au chapeau 4, forme la tête de bielle 5 dans laquelle est défini un alésage 6 destiné à recevoir un maneton de vilebrequin non représenté. Le corps 3 et le chapeau 4 sont en contact suivant deux surfaces d'appui 7, 8, situées respectivement de part et d'autre de l'alésage 6. Ces surfaces d'appui forment entre elles un V largement ouvert en direction du pied de bielle. L'angle d'ouverture de ces surfaces d'appui est de préférence compris entre 140 et 170'. De plus, la bissectrice 9 de cet angle est inclinée d'un angle a par rapport à l'axe XX passant par le centre du pied de bielle 2 et le centre de l'alésage 6. Cet angle â est est de préférence compris entre 5. et 20-. Le corps 3 et le chapeau 4 sont réunis par des boulons 10, 11 de grande longueur, qui se vissent dans des parties filetées, respectivement 12, 13, de deux alésages 14, 15 percés dans le corps de bielle, perpendiculairement aux surfaces d'appui 7, 8. Les boulons 10, 11 étant perpendiculaires aux surfaces d'appui convergent vers le pied de bielle, leurs têtes étant plus éloignées l'une de l'autre que ne le sont les parties filetées coopérant avec les filetages 12, 13. Une telle disposition selon l'invention permet d'éloigner l'une de l'autre les zones d'appui des têtes de boulons et d'accroître les épaisseurs du chapeau et donc de réduire les contraintes. De même les zones de filetage 12, 13 où apparaissent des surcontraintes en fond de filet sont suffisamment éloignées de l'alésage 6. Par ailleurs aucun des deux alésages 14, 15 ne débouche dans la zone de raccordement du corps sur la tête de bielle, évitant ainsi des zones de fragilité. Comme l'indique la figure 2 la dimension transversale maximale du corps de bielle est inférie re au diamètre D de l'alésage 16 de centrage, dans le carter moteur 17, de la chemise 18, ce qui permet la mise en place de l'ensemble corps de bielle 3, piston 19, chemise 18, à partir du plan 20 de joint de culasse. Une disposition de tête de bielle selon l'invention entraîne que la bielle ainsi conçue est particulièrement bien adaptée à un moteur à cylindres en V, comme on peut le voir sur la figure 3 qui montre la courbe enveloppe 21 de la bielle pour un tour de vilebrequin. Ainsi une bielle selon l'invention peut être réalisée en alliage léger tout en permettant son montage dans le carter du moteur à partir du plan de joint de culasse. L'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit. C'est ainsi que l'angle d'ouverture du V formé par les deux surfaces d'appui du corps sur le chapeau de la bielle peut avoir une valeur légèrement en dehors de l'intervalle 140--170- dans lequel on peut choisir une valeur optimale dans la plupart des cas. Toutefois, cet angle d'ouverture sera toujours supérieur à 120 pour qu'on puisse bénéficier des avantages de l'invention tout en gardant une forme de réalisation compatible avec toutes les exigences auxquelles est soumise la bielle. La bissectrice de l'angle d'ouverture doit avoir un désalignement minimal par rapport à l'axe de la bielle, pour qu'on puisse bénéficier des avantages de l'invention. Un angle minimal de désalignement de 2 peut être considéré comme la limite inférieure souhaitable, dans la technique concernée. REVENDICATIONS 1. Bielle de moteur à explosions comportant un corps de bielle (3) formant pied de bielle (2) à une de ses extrémités, un chapeau (4) qui, avec l'autre extrémité du corps de bielle constitue la tête de bielle (5), le corps et le chapeau, réunis par des boulons (10, 11), étant en contact selon deux surfaces d'appui (7,8) situées respectivement de part et d'autre d'un. alésage (6) de tête de bielle, caractérisée en ce que les deux surfaces d'appui (7, 8) forment entre elles un V ouvert en direction du pied de bielle et dont l'angle d'ouverture est supérieur à 120*, la bissectrice de cet angle faisant un angle au moins égal à 2 avec l'axe passant par le centre du pied de bielle (2) et le centre de l'alésage (6) de la tête de bielle. 2. Bielle selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'angle formé par les surfaces d'appui du corps et du chapeau est compris entre 140 et 170. 3. Bielle selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'angle formé entre la bissectrice de l'angle formé par les surfaces d'appui du corps du chapeau et l'axe passant par le centre du pied de bielle et le centre de l'alésage de la tête de bielle est compris entre 5. et 20*. 4. Bielle selon les revendications 1 à 3 montée dans un carter moteur (17) équipé de chemises de cylindre (18) caractérisée en ce que l'encombrement maximal de la bielle dans une direction transversale c est-à-dire perpendiculaire à l'axe passant par le centre du pied de bielle et le centre de l'alésage de la tête de bielle est inférieur au diamètre (D) de l'alésage de montage de la chemise dans le carter moteur (17). 5. Bielle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que des zones de filetage (12, 13) coopérant avec les boulons (10,11) réunissant le corps et le chapeau sont situées dans des parties de la tête de bielle éloignées de l'alésage. 6. Bielle selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que les alésages (14, 15) prévus pour recevoir lesdits boulons ne débouchent pas dans la zone de raccordement du corps et de la tête de bielle. 7. Bielle selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que lesdits boulons (10, 11) convergent vers le pied de bielle, leur tête étant ainsi en appui sur des parties éloignées l'une de l'autre du chapeau de la bielle. 8. Bielle selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que la bielle est réalisée en alliage léger.