Brevet FR2626943A1 — publié le 19890811

VILEBREQUIN A MANETON RAIDI La présente invention concerne un vilebrequin pour moteur bicylindre cycle de combustion deux temps entrainant un couple de bielles et comportant en milieu du maneton de tete de bielle, un disque d'étanchéité dont le centre de gravité est excentré par rapport à son axe géométrique de rotation afin de raidir le maneton lors de sa déformation. Les moteurs thermiques d'architecture dite en vé et à cycle de combustion deux temps comportent, traditionnellement, un palier supplémentaire entre les deux bielles qui a la facheuse conséquence d'augmenter l'encombrement et d'accroitre le niveau de vibration du moteur. I1 existe cependant des moteurs deux temps avec flasque d'étanchéité disposé sur le maneton de tete de bielle pourvu d'un dispositif d'étanchéité précaire au niveau de ce disque (car localement interrompu) et s'usant rapidement du fait de la déformation du maneton soumis aux efforts d'inertie des bielles. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Plus précisément, l'invention concerne un vilebrequin pour moteur thermique à cycle deux temps du type qui comporte un disque d'étanchéité entre les deux carter-pompes des cylindres, solidaire du maneton de tette de bielle. Le disque d'étanchéité du vilebrequin est agencé sur le milieu du maneton de tete de bielle et son centre de gravité se trouve à l'opposé du maneton par rapport à l'axe géométrique de rotation , sa périphérie étant pourvue de portées de joint. L'etancheite est réalisée à laide d'un joint à levures pinçant les portées de joint du disque d'étanchéité et muni sur sa périphérie externe en regard avec le carter-moteur d'un élastomère qui complète l'étanchéité entre les deux carter-pompes. L'effet dynamique de l'excentration du centre de gravité du disque d'étanchéité associée à la valeur de sa masse a pour but de raidir dans sa déformation le maneton de tète de bielle qui est aussi soumis à l'action des forces d'inertie engendrées par les équipages mobiles atelés au maneton ou des forces de pression dues à l'explosion des gaz. I1 est avantageux que les masselottes occasionnant l'excentration du centre de gravité soient rapportees sur le disque d'étanchéité afin de permettre la rectification du maneton de tète de bielle. Dans une variante au joint détanchéité il est avantageux que les portées de joint et les lèvres du joint ne soient pas en contact et fassent office de labyrinthe occasionnant ainsi une perte de charge s'opposant au passage des gaz d'un carter-pompe vers l'autre. De préférence, la profondeur de l'évidement entre les lèvres du joint permet son montage par déformation latérale et radiale du joint pour éviter sa coupe. La faible épaisseur des lèvres d'étanchéité du joint permet, par leur flexion et leur appui sur les portees du joint, lors de l'accroissement de pression à l'intérieur du carter-pompe, d'augmenter leur efficacité et de compenser leurs usures. Il est avantageux que le joint à lèvres se compose de deux anneaux à lèvres circulaires permettant un montage axial des lèvres en prenant en sandwich les portées du joint sur le vilebrequin et d'un joint élastomère coopérant grâce a des moyens disposés sur la périférie externe des lèvres avec le carter-pompe pour procurer un rappel élastique des lèvres contre les portées de joint. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront mieux de la description qui va suivre - La figure 1 est une vue du vilebrequin selon l'invention. - La figure 2 est une variante au joint d'étanchéité du vilebrequin. - La figure 1 représente le vilebrequin qui est constitué des éléments suivants - De joues de vilebrequin (3) (4) munies respectivement d'arbres de sorties (1) (2) qui matérialisent l'axe géométrique de rotation (7), - D'un maneton de tète de bielle (5) reliant les deux joues de vilebrequin et faisant office de manivelle actionnée par les bielles, - D'un disque d'étanchéité (6) qui s'intègre sur le milieu du maneton de tète de bielle (5) présentant des portées de joint (11) et des masselottes (13) qui excentrent de la valeur (E) la position du centre de gravite (G) de l'ensemble par rapport à l'axe géométrique de rotation (7), - D'un joint à lèvres (B) dont les lèvres s'appuient sur les portées de joint (11) d'une part et équipe d'un élastomère (14) assurant l'étanchéité avec le carter-moteur (12) d'autre part afin de séparer les deux carter-pompes (9) et (10). La figure 2 représente le système d'étanchéité des deux carter-pompes se composant de deux anneaux a lèvres circulaires (8L) et (BR) comportant des moyens (15) coopérant avec le joint (16) en appui sur le carter-pompes (12). Le materiau utilisé pour la conception du vilebrequin est un acier dont la résistance élastique à la traction est de l'ordre de 70 à 150 décanewtons par millimètre carré après traitement thermique ; les portées de joint (11) doivent étre rectifiées afin de réduire l'usure du joint pendant la période de rodage. Le joint à lèvres (8) est en matériau semi-rigide comme le nylon lui permettant de retrouver sa forme initiale après la déformation lors du montage.L'élastomère (14) adherise au joint d'une part et en contact avec le carter-moteur de l'autre devra entre un silicone supportant l'ambiance thermique et huileuse de fonctionnement du moteur . Les masselottes (13) quant à elles peuvent étre du mème matériau ou d'un matériau plus dense rapporté comme le tungstène. I1 est entendu que le vilebrequin est représente à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique en assemblant différemment ses éléments constitutifs sans sortir du cadre de l'invention. Le vilebrequin selon l'invention s'utilise sur des moteurs dont l'angle du ve varie de 180 degrés à 40 degrés et se caracterise également pour un moteur tournant à faible régime de rotation, en ce que le centre de gravité (G) du disque et des masselottes est excentré, par rapport à l'axe géométrique de rotation, du coté opposé au maneton affin d'y contrecarrer les efforts d'inertie engendrés par les masses attelées au maneton; il se caractérise enfin, pour un moteur tournant à haut régime de rotation, en ce que le centre de gravité (G) du disque et des masselottes est excentré par rapport à l'axe géométrique de rotation, du meme cote que le maneton affin d'y contrecarrer les efforts de pression. -REVEHDICATIONS- 1/ Vilebrequin pour moteur bicylindre à cycle deux temps du type comportant un disque d'étanchéité, entre les deux carter-pompes, solidaire du maneton de tete de bielle caractérisé en ce qu'il comporte en un ensemble - Un disque d'étanchéité (6) doté de masselottes (13), agencé sur le milieu du maneton de tète de bielle (5) dont le centre de gravité (G) est désaxé par rapport à l'axe géométrique de rotation (7) et dont la peripherie est pourvue de portées de joint (11). - Un joint à lèvres (8) pincant les portées de joint (11) en vis à vis du flasque d'étanchéité du coté interne et muni, sur sa périphérie externe en regard avec le carter-moteur (12), d'un élastomère (14) complétant l'étanchéité entre les deux carter-pompes (9) (10). 2/ Vilebrequin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le centre de gravité (G) du disque et des masselottes est excentré, par rapport à l'axe géométrique de rotation, du coté opposé au maneton afin d' y contrecarrer, sur les moteurs tournant à faible régime de rotation, les efforts d'inertie engendrés par les masses attelées au marie t on 3/ Vilebrequin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le centre de gravité (G) du disque et des masselottes est excentré par rapport à l'axe géométrique de rotation, du même coté que le maneton afin d'y contrecarrer, sur les moteurs tournant à haut régime de rotation les efforts de pression. 4/ Vilebrequin selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que les masselottes (13) occasionnnant l'excentration (E) du centre de gravité (G) sont rapportées sur le disque d'étanchéité (6) afin de rendre possible la rectification du maneton de tète de bielle (5). 5/ Vilebrequin selon la revendication 1 caractérisé en ce que, dans une variante, les lèvres du joint d'étanchéité ne sont pas en contact avec les portées (11) et font office de labirynthe occasionnant une perte de charge importante s'opposant au passage des gaz d'un carter-pompe vers l'autre. 6/ Vilebrequin selon la revendication 1, caractérisé en ce que la profondeur de l'évidement entre les lèvres du joint permet son montage par déformation radiale et lattérale du joint afin d'éviter de le sectionner. 7/ Vilebrequin selon les revendications 1 et 6, caractérisé en ce que les lèvres du joint sont de faible épaisseur afin de permettre lors de l'accroissement de pression, leur flexion et leur appui sur les portées de joint (11) afin d'augmenter son efficacité et de compenser son usure.