Brevet FR2776021A1 — publié le 19990917

L'invention concerne un piston pour moteur à combustion interne, comportant des cylindres disposés d'une manière quelconque, et comportant un canal annulaire de refroidissement disposé dans la tête de piston et dans lequel débouche un canal d'amenée d'huile de refroidissement, qui s'étend approximativement parallèlement à l'axe longitudinal du piston, et à partir duquel s'étend un canal d'évacuation de l'huile de refroidissement situé dans une position approximativement diamétralement opposée au canal d'amenée, le canal d'amenée et le canal d'évacuation étant situés dans un plan perpendiculaire à l'axe médian longitudinal de l'axe de piston. Un tel piston est connu d'après le document allemand DE-AS 1 751 342. L'invention a pour but d'améliorer le refroidissement d'un piston du type indiqué. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait qu'au moins dans la paroi du canal d'amenée sont prévus des logements de retenue de l'huile qui sont agencés de manière à recevoir une partie de l'huile de refroidissement amenée, lors du mouvement de déploiement du piston. Dans la proposition selon l'invention, une partie de l'huile de refroidissement introduite par l'injecteur est stockée temporairement dans les logements de retenue d'huile lors du mouvement de déploiement du piston et, en raison du temps de séjour plus long, peut absorber une plus grande quantité de chaleur provenant du piston. Dans le cas du mouvement de retrait du piston, cette partie de l'huile est entraînée dans le canal annulaire de refroidissement, conjointement avec l'huile de refroidissement introduite par l'injecteur dans le canal d'amenée. Etant donné que le transfert de l'huile de refroidissement en direction du canal annulaire de refroidissement est assisté par le déplacement du piston, la puissance d'entraînement de la pompe à huile alimentant l'injecteur peut être réduite. Il est particulièrement avantageux que le canal d'amenée soit disposé au-dessus de l'axe médian longitudinal du piston et que le canal d'évacuation soit disposé au-dessous de cet axe, étant donné que le transport de l'huile de refroidissement dans le canal annulaire ne s'effectue pas à l'encontre de la force de pesanteur comme dans le cas de la forme de réalisation selon le document allemand DE- AS 1 751 342, mais est assistée par la force de pesanteur. De préférence, plusieurs logements de retenue de l'huile sont disposés les uns au- dessus des autres le long de la face intérieure dans la partie inférieure du canal d'amenée. Des logements de retenue d'huile correspondants peuvent être également prévus dans la paroi du canal d'évacuation. Pour améliorer l'absorption de chaleur à partir de la tête de piston, le canal annulaire de refroidissement peut être pourvu d'une paroi de tourbillonnement, qui imprime un mouvement de tourbillonnement à l'huile de refroidissement qui circule dans le canal. De ce fait le trajet de déplacement de l'huile de refroidissement est rallongé et par conséquent la durée d'absorption de chaleur est prolongée. Cette disposition peut être prévue à la place ou en supplément d'une forme de réalisation du canal annulaire de refroidissement, dans laquelle parmi les faces intérieures du canal annulaire de refroidissement, qui sont situées respectivement en vis-àvis dans la direction de déplacement du piston, la partie supérieure de la face intérieure comporte des rampes obliques et la partie intérieure de la face inférieure comporte des auges décalées dans la direction circonférentielle par rapport aux rampes, ce qui a pour effet qu'en raison du déplacement en va-et-vient du piston, d'une part on obtient un transport de l'huile de refroidissement dans la direction circonférentielle à l'intérieur du canal annulaire de refroidissement et d'autre part le temps de séjour de l'huile de refroidissement est prolongé par la présence des auges. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un piston en position dans un cylindre d'un moteur à combustion interne comportant des groupes de cylindres disposés en forme de V; - la figure 2 représente un déroulement partiel plat du canal annulaire de refroidissement situé dans la tête de piston; - la figure 3 représente une coupe longitudinale prise suivant la ligne 3-3 sur la figure 2; et - la figure 4 représente un déroulement partiel à plat d'une variante d'un canal annulaire de refroidissement. Le piston représenté sur la figure 1 est dispose dans un cylindre oblique 2 d'un moteur à combustion interne. Ce piston comporte dans sa tête 3, un canal annulaire de refroidissement 4 qui est relié à un canal 5 d'amenée de l'huile de refroidissement et à un canal 6 d'évacuation de l'huile de refroidissement, qui sont situés dans le piston. Les canaux 5 et 6 s'étendent approximativement parallèlement à l'axe longitudinal 7 du piston et sont disposés en étant diamétralement opposés dans un plan, qui est perpendiculaire à l'axe médian longitudinal 8 de l'axe de piston 9. L'huile de refroidissement est envoyée au canal d'amenée 5 par un injecteur fixe 10, traverse le canal annulaire de refroidissement 4 et est évacuée de ce dernier par le canal d'évacuation 6. Comme cela est visible, le canal d'amenée 5 et le canal d'évacuation 6 sont situés respectivement au-dessus et au-dessous de l'axe médian longitudinal 7 du piston 1. De ce fait l'évacuation de l'huile de refroidissement à partir du canal annulaire de refroidissement 4 est assistée par la force de pesanteur. Plusieurs logements 11 de retenue d'huile sont disposés les uns au-dessus des autres le long de la surface inférieure dans la partie inférieure du canal d'amenée 5 de telle sorte que lors du mouvement de déploiement du piston 1 hors de son cylindre 2, ces logements reçoivent une partie de l'huile de refroidissement lors du déplacement suivant de retrait, cette huile de refroidissement est accélérée par l'huile de refroidissement qui est introduite par l'injecteur 10, dans le canal annulaire de refroidissement 4. De façon correspondante, des logements 12 de retenue d'huile sont également disposés dans le canal d'évacuation 6, le long de la face intérieure dans la partie inférieure de ce canal. Pour prolonger le temps de séjour de l'huile de refroidissement dans le canal annulaire de refroidissement 4, comme cela est représenté schématiquement sur les figures 2 et 3 ce canal peut être équipé d'une paroi de tourbillonnement 13, qui imprime un mouvement de tourbillonnement à l'huile de refroidissement qui circule dans le canal. La forme de la paroi de tourbillonnement 13 est illustrée schématiquement au moyen des coupes A-A et B-B sur la figure 2, représentées par des lignes formées de tirets sur la figure 3. A la place de la paroi de tourbillonnement 3 ou en plus de cette paroi, le canal annulaire de refroidissement situé dans la tête de piston peut également posséder la forme représentée sur la figure 4. Dans ce canal de refroidissement 4a, parmi les faces intérieures réciproquement opposées dans la direction de déplacement du piston, la partie supérieure de la face intérieure 14 comporte des rampes obliques 15 et la partie inférieure de la face intérieure 16 comporte des auges 17 qui sont décalées dans la direction circonférentielle par rapport aux rampes. Lors du mouvement de retrait du piston, l'huile de refroidissement est projetée à partir des auges 17 contre les rampes 15 et est entraînée par ces dernières, lors du déplacement de déploiement du piston, pour être introduite dans les auges suivantes, comme cela est illustré par les flèches. Il se produit une évacuation intense de chaleur, qui est encore renforcée par le temps de séjour prolongé de l'huile de refroidissement dans les auges 17. REVENDICATIONS 1. Piston pour moteur à combustion interne, comportant un canal annulaire de refroidissement (4) disposé dans la tête de piston (3) et dans lequel débouche un canal (5) d'amenée d'huile de refroidissement, qui s'étend approximativement parallèlement à l'axe longitudinal (7) du piston, et à partir duquel s'étend un canal (6) d'évacuation de l'huile de refroidissement situé dans une position approximativement diamétralement opposée au canal d'amenée (5), le canal d'amenée et le canal d'évacuation étant situés dans un plan perpendiculaire à l'axe médian longitudinal (8) de l'axe de piston (9), caractérisé en ce qu'au moins dans la paroi du canal d'amenée (5) sont prévus des logements (11) de retenue de l'huile qui sont agencés de manière à recevoir une partie de l'huile de refroidissement amenée, lors du mouvement de déploiement du piston (1). 2. Piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas de cylindres du moteur à combustion interne disposés obliquement, le canal d'amenée (5) est situé au-dessus et le canal d'évacuation (6) au-dessous de l'axe médian longitudinal (7) du piston (1). 3. Piston selon la revendication 2, caractérisé en ce que plusieurs logements (11) de retenue d'huile sont disposés les uns au-dessous des autres le long la partie inférieure de la face intérieure du canal d'amenée (5). 4. Piston selon l'une ou l'autre des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que des logements (12) de retenue de l'huile sont également prévus dans la paroi du canal d'évacuation (6), le long de la partie inférieure de la face intérieure. 5. Piston selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un canal annulaire de refroidissement (4) comporte une paroi de tourbillonnement (13), qui imprime un mouvement de tourbillonnement à l'huile circulant dans le canal. 6. Piston selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que parmi les faces intérieures du canal annulaire de refroidissement (4a), qui sont situées respectivement en vis-à-vis dans la direction de déplacement du piston (1), la partie supérieure de la face intérieure (14) comporte des rampes obliques (15) et la partie inférieure de la face intérieure (16) comporte des auges (15) décalées par rapport aux rampes dans la direction circonférentielle.