Brevet FR2808052A1 — publié le 20011026

Cylindre moulé sous pression pour un moteur à deux temps L'invention concerne un cylindre pour un moteur à deux temps, en particulier pour un moteur à deux temps conçu comme moteur d'entraînement pour un outil de travail portatif, à guidage manuel, tel qu'une scie à chaîne motorisée, une débroussailleuse, une meuleuse-tronçonneuse ou analogue, avec une chambre de combustion, réalisée dans le cylindre et délimitée par un piston, avec un échappement prévu dans la paroi de cylindre, pour évacuer les gaz de combustion hors de la chambre de combustion, et avec des canaux de transfert, par lesquels les fluides de fonctionnement nécessaires au fonctionnement du moteur à deux temps sont amenés à la chambre de combustion, un premier canal de transfert débouchant dans la chambre de combustion, par une première fenêtre de transfert réalisée dans la paroi de cylindre, proche de l'échappement, et un deuxième canal de transfert débouchant dans la chambre de combustion, par une deuxième fenêtre de transfert, prévue dans la paroi de cylindre, distante de l'échappement, et les canaux de transfert étant réalisés dans la paroi de cylindre, sous forme de canaux ouverts radialement vers l'extérieur, qui sont obturés par un couvercle placé par dessus. Par le US-A 5 947 066, on connaît un cylindre pour un moteur à deux temps, pour lequel les canaux de transfert latéraux sont réalisés sous la forme de canaux ouverts radialement vers l'extérieur, ménagés dans la paroi de cylindre. Le canal de transfert de chaque côté est fermé radialement depuis l'extérieur, par un couvercle. On réalise de cette manière des canaux de Henkel, qui s'étendent avec une courbure par rapport à l'axe de cylindre. Si, sur un côté du cylindre, est prévu un nombre de canaux de transfert supérieur à deux, la fabrication par moulage sous pression n'est plus possible, du fait de la différence des angles et des allures de canaux. L'invention a comme but d'indiquer un cylindre pouvant être moulé sous pression, pour un moteur à deux temps, qui rende possible d'avoir un nombre de canaux de transfert de deux et plus, sur des côtés opposés. Ce problème est résolu selon l'invention par le fait que les surfaces d'encadrement, tournées vers l'échappement dans la direction circonférentielle de l'alésage de cylindre, s'étendant à peu parallèlement à l'axe de cylindre, de la première et de la deuxième fenêtre de transfert, sont placées dans des plans de manoeuvre parallèles. L'orientation des canaux de transfert et des fenêtres de transfert par rapport à la chambre de combustion est telle que la direction d'entrée d'écoulement de gaz qui arrivent soit différente. La différence de direction à l'entrée d'écoulement entraîne une différence d'angle des parois latérales de canal, sachant que, selon l'invention, il est prévu de placer les surfaces d'encadrement, tournées vers l'échappement dans la direction circonférentielle de l'alésage de cylindre, s'étendant à peu près parallèlement à l'axe de cylindre, appartenant à la fenêtre de transfert proche de l'échappement et à la fenêtre de transfert distante de l'échappement, appartenant à un côté, dans des plans de manoeuvre parallèles entre eux. On a créé de ce fait la possibilité de réaliser, sans besoin de contre-dépouilles, saillies ou analogues, les deux fenêtres de transfert situées sur un côté au moyen d'un noyau coulissant ou registre-obturateur, déplaçable radialement depuis l'extérieur. Les noyaux ou registres peuvent alors être déplacés individuellement ou ensemble, dans des plans de manoeuvre parallèles entre eux. L'ouverture axiale des canaux de transfert allant au carter de vilebrequin s'effectue grâce à des noyaux coulissants ou registres axiaux, qui se déplacent dans la direction passant par l'axe de cylindre. Les registres qui servent à former les fenêtres de transfert sont configurés de manière qu'ils constituent simultanément les surfaces d'encadrement extérieures des fenêtres de transfert, conjointement avec les parois latérales extérieures des canaux. Pour configurer les différentes directions d'entrée d'écoulement, il est prévu que les surfaces d'encadrement, qui s'étendent à peu près dans la direction longitudinale de l'axe de cylindre, d'une fenêtre de transfert, soient situées dans des plans qui se coupent dans la chambre de combustion. L'angle de coupe des plans de la première fenêtre de transfert, celle qui est proche de l'échappement, est alors de préférence de 0,2 à 0,5 fois supérieur à l'angle de coupe des plans de la deuxième fenêtre de transfert, distante de l'échappement. La surface d'encadrement, tournée vers l'échappement, de la première fenêtre de transfert proche de l'échappement se raccorde ainsi, par un étagement, à la paroi médiane de canal réalisée dans le couvercle. Il est alors prévu que l'arête, tournée vers la chambre de combustion, s'étendant dans la longueur de l'axe de cylindre, de la surface d'encadrement, tournée vers l'échappement, de la première fenêtre de transfert soit disposée de manière qu'elle soit située tant sur la face intérieure de l'alésage de cylindre, qu'également dans le plan d'une face latérale, formée par la paroi centrale de canal, du canal de transfert proche de l'échappement. Avantageusement entre le canal de transfert proche de l'échappement et l'échappement est prévu un creusement, une entaille ou une encoche ou analogue, ménagé(e) dans le matériau du cylindre, afin d'éviter toute augmentation du transfert thermique, entre l'échappement et le canal de transfert proche de l'échappement. D'autres caractéristiques de l'invention résultent du fait que: - la surface d'encadrement extérieure d'une fenêtre de transfert est placée dans le même plan que la paroi latérale de canal extérieure des'canaux de transfert, - les plans de manoeuvre coupent l'axe médian longitudinal de l'échappement sous un angle ouvert vers l'échappement, qui est de préférence inférieur à 90 , - la surface d'encadrement, tournée vers l'échappement, de la première fenêtre de transfert proche de l'échappement détermine un plan qui, avec la surface latérale de la paroi médiane de canal, constituée dans le couvercle, du canal de transfert proche de l'échappement, forme un angle, ouvert vers le couvercle, d'une valeur inférieure à 90 , de préférence d'environ 20 à 40 , - entre la fenêtre de transfert, proche de l'échappement, et la tubulure d'échappement, se raccordant à l'échappement, du cylindre est prévu dans le matériau du cylindre, un creusement, une entaille ou une encoche analogue, - l'arête, tournée vers la chambre de combustion, s'étendant le long de l'axe de cylindre, de la surface d'encadrement, tournée vers l'échappement, de la première fenêtre de transfert est située dans le plan d'une face latérale, constituée dans la paroi médiane de canal, du canal de transfert proche de l'échappement. - l'arête de la surface d'encadrement est située sur la surface intérieure de l'alésage de cylindre. D'autres particularités de l'invention sont indiquées dans la description et le dessin, dans lequel un exemple de réalisation de l'invention, décrit ci-après en détail, est représenté. Dans le dessin: la figure 1 est une coupe schématique d'un moteur à deux temps avec des canaux de transfert placés sur des côtés opposés du cylindre, la figure 2 est une coupe schématique le long de la ligne II-II de la figure 1, la figure 3 est une vue de dessus des canaux de transfert ouverts radialement vers l'extérieur, du cylindre lorsque le couvercle est enlevé. Le moteur à deux temps 1 représenté schématiquement sur la figure 1 est utilisable de préférence sous forme de moteur d'entraînement monté dans un outil guidé à la main, portatif, tel qu'une scie à chaîne motorisée, une meuleuse-tronçonneuse, une débroussailleuse, un appareil de soufflage ou analogue. Le moteur à deux temps 1 est constitué essentiellement d'un cylindre 2 dans lequel est réalisée une chambre de combustion 3. La chambre de combustion 3 est délimitée par le fond 13 d'un piston 5, susceptible de monter et de descendre, d'une part, et par une culasse 18, d'autre part, sachant que, dans la culasse 18, est prévue une bougie d'allumage 19 devant allumer le mélange air/carburant ayant été comprimé dans la chambre de combustion 3. Le piston 5 déplacable en montée et en descente dans l'alésage de cylindre entraîne, par l'intermédiaire d'une bielle 6, un vilebrequin 7 monté à rotation dans un carter de vilebrequin 4. Dans la paroi de cylindre 16 sont prévues des ouvertures, qui sont commandées par le piston 5, ou par sa chemise de piston 25. Par l'intermédiaire d'une admission 11 située près du carter de vilebrequin 4, il y a écoulement d'air de combustion 24, qui est enrichi en carburant par passage dans un dispositif de préparation de mélange 8 et qui, par l'intermédiaire du canal d'admission 9 et de l'admission 11, pénètre en s'écoulant dans le carter de vilebrequin 4. L'admission 11, dans l'exemple de réalisation représenté, est susceptible d'être commandée exclusivement par la chemise de piston 25 sachant que, dans la position de course, représentée sur la figure 1, du piston 5, l'admission 11 est complètement obturée. Le mélange air/carburant aspiré dans le carter de vilebrequin 4 est comprimé, lorsque le déplacement de descente du piston 5, dans la direction du point mort inférieur, continue et est véhiculé, par l'intermédiaire de canaux de transfert 4, depuis le carter de vilebrequin 4 dans la chambre de combustion 3. Lors du déplacement de montée subséquent du piston 5, le mélange qui a été transféré dans la chambre de combustion 3 est comprimé et est allumé au moyen de la bougie 19, pour effectuer une course de travail immédiatement subséquente. Lorsque le piston 5 descend, il y a d'abord ouverture d'un échappement 10 prévu dans la paroi de cylindre 16, échappement 10 par lequel des gaz de combustion très chauds peuvent s'évacuer; ensuite, il y a ouverture des fenêtres de transfert 12, 15, pour faire pénétrer du mélange 9 sortant du carter de vilebrequin 4 par l'intermédiaire des canaux de transfert 14. Le premier canal de transfert 14 proche de l'échappement débouche dans la chambre de combustion 3, par une première fenêtre de transfert 14 proche de l'échappement, réalisée dans paroi de cylindre 16; un deuxième canal de transfert 14, tracé à distance de l'échappement, débouche dans la chambre de combustion 3, à grande distance de l'échappement, par l'intermédiaire d'une deuxième fenêtre de transfert 15 prévue dans la paroi de cylindre 16. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, les deux canaux de transfert 14 sont ouverts axialement à leurs extrémités 20 tournées vers le carter de vilebrequin 4, de sorte que le mélange air/carburant, aspiré dans le carter de vilebrequin par le canal d'admission 9, peut être véhiculé dans la chambre de combustion 3, par l'intermédiaire des deux canaux de transfert 20. Il peut s'avérer approprié de n'amener exclusivement que de l'air pur, au moyen des canaux de transfert 14 proches de l'échappement, et d'amener du mélange par les canaux de transfert 14 distants de l'échappement. Un tel moteur serait un moteur à stratification de charge. Si de l'air exempt de carburant est amené de préférence dans le canal de transfert proche de l'échappement, le moteur peut fonctionner comme moteur à balayage d'alimentation. Par souci de simplicité, la différence de branchement, entre les canaux de transfert 14 proches de l'échappement et distants de l'échappement, n'est pas représentée en détail. Pour pouvoir fabriquer le cylindre 2 du moteur à deux temps 1 sous forme de pièce moulée sous pression, les canaux de transfert 14 sont réalisés sous la forme de canaux ouverts radialement vers l'extérieur, qui sont fermés par des couvercles 23 appliqués dessus radialement. Le couvercle 23 porte une paroi centrale de canal 22, qui s'étend sur la longueur axiale des canaux de transfert et assure une séparation entre le canal de transfert 14 proche de l'échappement et le canal de transfert 14 distant de l'échappement. Lorsque le couvercle est enlevé - comme représenté sur la figure 3 - les canaux sont pratiquement complètement ouverts radialement vers l'extérieur; il n'y a que la nervure centrale 20, se trouvant entre les fenêtres de transfert 15 et 12, ainsi que les fenêtres de transfert elles-mêmes, qui soient visibles. Chaque fenêtre de transfert 12 et 15 est délimitée dans la paroi de cylindre 16 par un cadre 30 et 40, le cadre présentant des faces d'encadrement 31, 32 ou 41, 42 qui s'étendent à peu près parallèlement à l'axe de cylindre 17. La face d'encadrement 31 qui est placée la plus loin de l'échappement 10 de la fenêtre de transfert 15, ainsi que la face d'encadrement 41 placée le plus loin de l'échappement 10 de la fenêtre de transfert 12, sont situées dans des plans 39 et 49 parallèles entre eux. Ces plans 39 et 49, parallèles entre eux, des faces d'encadrement 31 et 41, tournées vers l'échappement 10, des fenêtres de transfert 15 et 12 forment des plans de manoeuvre pour des registres-obturateurs d'un moule de coulée sous pression. La face d'encadrement 31, réalisée sur la nervure centrale 21 entre les fenêtres de transfert 12, de la fenêtre de transfert 15 est ainsi précisément parallèle à la face d'encadrement 41 de la fenêtre de transfert 12, de sorte que les registres qui servent à former les fenêtres de transfert 12 et 15 peuvent être introduits et sortis sans gêne, dans la direction des plans de manoeuvre 39 et 49. De manière appropriée, la face d'encadrement 41 de la fenêtre de transfert 12 proche de l'échappement est alors située dans le plan de la paroi de canal latérale 50 du canal de transfert 14 distant de l'échappement. La paroi de canal latérale 51 et les faces d'encadrement 41 sont situées conjointement dans le plan de manoeuvre 49. Les plans de manoeuvre 39 et 49 coupent l'axe médian longitudinal 26 de l'échappement 10 chaque fois sous un angle 34 ou 44, qui est ouvert en direction de l'échappement 10 et est de préférence inférieur à 90 . L'angle 34 ou 44 est d'une valeur d'environ 70 à 80 dans l'exemple de réalisation représenté. Les faces d'encadrement 31 et 32, en regard l'une de l'autre, du cadre 30 de la fenêtre de transfert 15 ou les faces d'encadrement 41 et 42 placées en regard l'une de l'autre, du cadre 40 de la fenêtre de transfert 12 ne sont pas parallèles entre elles. La face d'encadrement 32, opposée à l'échappement 10, de la fenêtre de transfert 15 détermine un plan 33 qui coupe le plan de manoeuvre 39 de la partie d'encadrement 31 sous un angle 35, ouvert vers la fenêtre de transfert 15, d'une valeur inférieure à 90 . Dans l'exemple de réalisation représenté, l'angle 35 est d'environ 60 . De même, la face d'encadrement 42, opposée à l'échappement 10 de la fenêtre de transfert 12, détermine un plan 43 coupant les plans de manoeuvre 49 sous un angle 45 qui, dans l'exemple de réalisation représenté, est d'environ 30 . Les droites de coupe 46, 47 des plans 33 et 39 ou 43 et 49 sont situées dans la chambre de combustion à proximité de la paroi de cylindre 16 et, de préférence, à peu près parallèlement à l'axe de cylindre 17. La face d'encadrement 32 de la fenêtre de transfert 15 proche de l'échappement est située, avec la paroi latérale de canal 51, conjointement dans le plan 33. De même, la face d'encadrement 42, opposée à l'échappement 10, de la fenêtre de transfert 10 distante de l'échappement est située dans un plan 29 dans lequel se trouve la face latérale 27 de la paroi médiane de canal 22 réalisée dans le couvercle 23. A la différence de cette configuration, la face d'encadrement 31 tournée vers l'échappement 10 de la fenêtre de transfert 15 proche de l'échappement est placée sous un angle 36 par rapport à la paroi latérale 28 associée de la paroi médiane de canal 22. Le plan 29, déterminé par la paroi latérale 28, coupe le plan de manoeuvre 39 sous un angle 36 ouvert vers le couvercle 23, qui est d'une valeur d'environ 30 dans l'exemple de réalisation. Un étagement 37, tourné vers la fenêtre de transfert 15, est réalisé entre la nervure médiane 21 et la paroi médiane de canal 22 dans le couvercle 23. L'agencement est alors tel que l'arête 38 s'étendant parallèlement à l'axe de cylindre 17, tournée vers la chambre de combustion 3, de la face d'encadrement 31 soit située précisément dans le plan 29 formé par la paroi latérale 28 de la paroi centrale de canal 22 et la paroi intérieure de cylindre. On exclut largement de cette manière toute dégradation de l'écoulement pénétrant dans la chambre de combustion, imputable aux présences ou à l'effet de l'étagement 37. Selon un perfectionnement de l'invention, entre la fenêtre de transfert 15 proche de l'échappement ou le canal de transfert 14 proche de l'échappement et la tubulure d'échappement se raccordant à l'échappement 10 du cylindre 2, est prévu un creusement, une entaille ou une encoche 48 analogue. Avec cette encoche, qui peut être formée par un prolongement correspondant du déplacement d'un registre-obturateur, le transfert thermique entre l'échappement 10 et le canal de transfert 14 proche de l'échappement doit être réduit. On peut ainsi obtenir une diminution de la température dans la zone du canal de transfert 14, ce qui mène à un meilleur remplissage de la chambre de combustion. REVENDICATIONS 1. Cylindre pour un moteur à deux temps, en particulier pour un moteur à deux temps conçu comme moteur d'entraînement pour un outil de travail portatif, à guidage manuel, tel qu'une scie à chaîne motorisée, une débroussailleuse, une meuleuse-tronçonneuse ou analogue, avec une chambre de combustion (3), réalisée dans le cylindre (2) et délimitée par un piston (5), avec un échappement (10) prévu dans la paroi de cylindre (16), pour évacuer les gaz de combustion hors de la chambre de combustion (3), et avec des canaux de transfert (14), par lesquels les fluides de fonctionnement nécessaires au fonctionnement du moteur à deux temps sont amenés à la chambre de combustion (3), un premier canal de transfert (14) débouchant dans la chambre de combustion (3), par une première fenêtre de transfert (15) réalisée dans la paroi de cylindre (16), proche de l'échappement, et un deuxième canal de transfert (14) débouchant dans la chambre de combustion (3), par une deuxième fenêtre de transfert (12), prévue dans la paroi de cylindre (16), distante de l'échappement, et les canaux de transfert (14) étant réalisés dans la paroi de cylindre (16), sous forme de canaux ouverts radialement vers l'extérieur, qui sont obturés par un couvercle (23) placé par dessus, caractérisé en ce que les surfaces d'encadrement (31, 41), tournées vers l'échappement (10) dans la direction circonférentielle de l'alésage de cylindre, s'étendant à peu parallèlement à l'axe de cylindre (17), de la première et de la deuxième fenêtre de transfert (15, 12), sont placées dans des plans de manoeuvre (39, 49) parallèles. 2. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'encadrement (32, 41) extérieure d'une fenêtre de transfert (12, 15) est placée dans le même plan que la paroi latérale de canal extérieure (50, 51) des canaux de transfert (14). 3. Cylindre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les surfaces d'encadrement (31, 32; 41, 42), placées à peu près parallèlement à l'axe de cylindre (17), d'une fenêtre de transfert (12, 15) sont situées dans des plans (33, 39; 43, 49) qui se coupent dans la chambre de combustion (3). 4. Cylindre selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'angle de coupe (35) des plans (33, 39) de la première fenêtre de transfert (15), proche de l'échappement, est supérieur, de préférence de 0,2 à 0,5 fois supérieur, à l'angle de coupe (45) des plans (43, 49) de la deuxième fenêtre de transfert (12) distante de l'échappement. 5. Cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les plans de manoeuvre (39, 49) coupent l'axe médian longitudinal (26) de l'échappement (10) sous un angle (33, 44) ouvert vers l'échappement (10), qui est de préférence inférieur à 90 . 6. Cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la surface d'encadrement (31), tournée vers l'échappement (10), de la première fenêtre de transfert (15) proche de l'échappement détermine un plan (39) qui, avec la surface latérale (28) de la paroi médiane de canal, constituée dans le couvercle (23), du canal de transfert (15) proche de l'échappement, forme un angle, ouvert vers le couvercle (23), d'une valeur inférieure à 90 , de préférence d'environ 20 à 40 . 7. Cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la surface d'encadrement (31), tournée vers l'échappement (10), de la première fenêtre de transfert (15) proche de l'échappement se raccorde, par un étagement (37), à la paroi médiane de canal (22) réalisée dans le couvercle (23). 8. Cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'entre la fenêtre de transfert (15), proche de l'échappement, et la tubulure d'échappement, se raccordant à l'échappement (10), du cylindre (2) est prévu dans le matériau du cylindre, un creusement, une entaille ou une encoche (48) analogue. 9. Cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'arête (38), tournée vers la chambre de combustion (3), s'étendant le long de l'axe de cylindre (17), de la surface d'encadrement (31), tournée vers l'échappement (10), de la première fenêtre de transfert (15) est située dans le plan (29) d'une face latérale (28), constituée dans la paroi médiane de canal (22), du canal de transfert (14) proche de l'échappement. 10. Cylindre selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'arête (38) de la surface d'encadrement (31) est située sur la surface intérieure de l'alésage de cylindre.