Brevet FR2674907A1 — publié le 19921009

"Acrencement de bielles et vilebrequins Pour machine à piston alternatif permettant un temps d'arrêt du piston au point mort bas"- On a constaté qu'il était impossible d'augmenter le rendement volumique ou de remplissage du cylindre de moteur de la technique antérieure en raison de l'insuffisance de l'air d'admission Bien que l'on ait proposé d'ouvrir la soupape plus tôt et de retarder sa fermeture ou bien d'utili- ser un turbo-compresseur pour remédier à cet inconvénient, le fonctionnement reste encore limité et le cyclindre ne peut pas fournir un rendement volumique plus élevé car le piston se déplace rapidement et le temps demandé pour l'admission de l'air est écourté. C'est pourquoi, la présente invention a pour objet un cylindre de moteur qui peut remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus. La présente invention concerne un agencement de bielles et vilebrequins pour machine à piston alternatif permettant un temps d'arrêt du piston au point mort bas. La présente invention a pour objet principal un cylindre de moteur dont le rendement volumique ou de remplis- sage peut être augmenté. La présente invention a encore pour objet un cylindre de moteur dont l'air d'admission et le temps de refroidissement sont suffisants même lorsque le piston exécute rapidement une course ascendante et descendante. D'autres objets et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description donnée ci-après avec référence aux dessins annexés, sur lesquels: La Figure 1 est une vue en coupe d'un cylindre de moteur selon la présente invention; La Figure 2 A est une vue en coupe de la plaque de guidage du cylindre de moteur selon la présente invention; La Figure 2 B est une vue partielle de la plaque de guidage du cylindre selon la présente invention; La Figure 3 montre comment le dispositif de la présente invention fonctionne; et La Figure 4 est une vue en coupe montrant le fonctionnement de l'agencement de la présente invention. En se référant aux dessins et en particulier aux Figures 1 et 2 de ceuxci, on voit que le dispositif de la présente invention comprend principalement une roue dentée 1, un pignon 2 dont le diamètre est deux fois celui de la roue dentée 1, une bielle 3, un vilebrequin principal 4, un vilebrequin auxiliaire 5, une plaque de guidage 6 à queue d'aronde, et un piston 7 La roue dentée 1 et le pignon 2 sont montés respectivement sur le vilebrequin auxiliaire 5 et sur le vilebrequin principal 4 et sont séparés par une distance invariable par la bielle 3 de sorte que la roue dentée 1 et le pignon 2 engrènent l'un avec l'autre de manière à tourner ensemble Les extrémités supérieure et inférieure de la bielle 3 sont reliées respectivement au vilebrequin auxiliaire 5 et au vilebrequin principal 4 qui est l'essieu moteur Le vilebrequin auxiliaire 5 est entraîné par le pignon 2 et est pourvu de deux extrémités taillées en queue d'aronde pouvant se déplacer verticalement le long de la plaque de guidage 6 à queue d'aronde La plaque de guidage 6 à queue d'aronde (voir Figure 2 A) est constituée par une base 61 et par un bloc de réglage 62 dans lequel est pratiqué un trou fileté elliptique 621 utilisant une vis 622 pour régler la distance entre le bloc de réglage 62 et la base 61. Le piston 7 est entraîné par le vilebrequin auxiliaire 5. Le dispositif de la présente invention est entraîné par le vilebrequin principal 4 qui entraîne la roue dentée i fixée sur ce vilebrequin principal 4 de manière à entraî- ner en rotation le pignon 2 par rapport au point P Le pignon 2 est calé sur le vilebrequin auxiliaire 5 qui est pourvu de deux extrémités taillées en queue d'aronde et montées de façon coulissante dans la plaque de guidage 7 à queue d'aronde Par conséquent, le vilebrequin auxiliaire 5 peut entraîner le piston 7 de manière qu'il se déplace vers le haut et vers le bas Si on se réfère à la Figure 3, on voit que l'on y a représenté la liaison entre le pignon 2, la roue dentée 1 et le piston 7 Lorsque le piston 7 se trouve dans la position supérieure extrême ou point mort haut, la roue dentée 1 est considérée comme se trouvant à O (voir l'étape N O l) Du fait que le diamètre du pignon 2 est deux fois celui de la roue dentée 1, le pignon 2 tourne de 90 en sens inverse des aiguilles d'une montre quand la roue dentée 1 tourne de 1800 par rapport au point P dans le sens des aiguilles d'une montre (voir étape 3) Par conséquent, si la roue dentée 1 a un diamètre de 2, 54 cm et si le pignon 2 a un diamètre de 5,08 cm, alors cette roue dentée et ce pignon se déplacent tout deux de 2,54 cm vers le bas et le piston 7 se déplace de 5,08 cm vers le bas Pendant ce temps, la bielle 71 tourne du point E jusqu'au point A Quand la roue dentée 1 en continuant de tourner atteint 3600 par rapport au point P dans le sens des aiguilles d'une montre de manière à s'élever de 2,54 cm, le pignon 2 tourne de 1800 en sens inverse des aiguilles d'une montre en déplaçant de 2,54 cm vers le bas (voir étapes N 03 et 4) le piston 7 par l'intermé- diaire du vilebrequin auxiliaire 4 Il en résulte que la bielle 71 se déplace du point Ajusqu'au point B en déplaçant ainsi le piston 7 vers le haut et vers le bas puis en le faisant revenir dans sa position initiale (voir étape N 03 sur la Figure 3) Lorsque la roue dentée 1 en continuant de tourner atteint 5400 dans le sens des aiguilles d'une montre, cette roue dentée se déplace de 2,54 cm vers le bas tandis que le pignon 2 se déplace de 2700 en sens inverse des aiguilles d'une montre en déplaçant ainsi le piston 7 de 2,54 cm vers le haut et la bielle 71 du point B jusqu'au point C. Par conséquent, le piston 7 se déplace vers le haut et vers le bas puis revient dans sa position initiale Quand la roue dentée 1 en tournant atteint 0 dans le sens des aiguilles d'une montre (voir étape N O l sur la Figure 3), cette roue dentée se déplace de 2,54 cm vers le haut et le pignon 2 atteint en tournant 360 et se déplace aussi de 2,54 cm vers le haut de manière à déplacer ainsi également la bielle 71 du point C jusqu'au point D et, en provoquant, de ce fait, un déplacement de 5,08 cm du piston vers le haut Le piston 7 marque donc un temps d'arrêt chaque fois qu'il s'est déplacé vers le haut puis vers le bas. Si on examine maintenant la Figure 4, on voit que l'on y a représenté une application de la présente invention à un compresseur d'air Dans cette demande, lorsque le piston 7 revient à son point mort bas après avoir comprimé l'air, l'agencement de bielles et vilebrequins peut effectuer deux courses vers le haut et vers le bas, pendant que le piston reste dans sa position initiale Entre temps, le cylindre peut recevoir suffisamment d'air et être suffisamment refroidi bien que le piston 7 se soit déplacé rapidement vers le haut et vers le bas en augmentant ainsi son rendement volumique En outre, quand le piston 7 s'immobilise en fin de course, le pignon 2 et la roue dentée 1 continuent de tourner sans appliquer de charge de sorte que l'énergie est enmagasi- née dans l'agencement de bielle et vilebrequin de sorte que le piston 7 est alors capable de comprimer l'air en un bref laps de temps. Il est bien entendu que la description qui précède n'est donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes et des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1 Agencement de bielles et vilebrequins pour machine à piston alternatif permettant un temps d'arrêt du piston au point mort bas, caractérisé en ce qu'il comprend: une roue dentée ( 1), un pignon ( 2), une bielle ( 3), un vilebrequin principal ( 4), un vilebrequin auxiliaire ( 5), une plaque de guidage ( 6) à queue d'aronde, la roue dentée ( 1) étant calée sur le vilebrequin principal ( 4) et le pignon ( 2) étant calé sur le vilebrequin auxiliaire ( 5), la bielle ( 3) ayant ses deux extrémités montées respectivement sur le vilebrequin principal ( 4) et le vilebrequin auxiliaire ( 5) de manière que le pignon ( 2) engrène avec la roue dentée ( 1), le vilebrequin principal ( 4) étant utilisé pour introduire ou pour extraire de l'énergie, le vilebrequin auxiliaire ( 5) étant pourvu de deux extrémités taillées en queue d'aronde et montées de façon coulissante dans la plaque de guidage ( 6) en queue d'aronde, cette plaque de guidage ( 6) en queue d'aronde étant constituée par une base ( 61) et par un bloc de réglage ( 62) qui comporte une vis ( 622) pour régler la distance entre l'extrémité en queue d'aronde du vilebrequin auxiliaire et la plaque de guidage à queue d'aronde.