Brevet FR2841600A1 — publié le 20040102

Segment pour piston de moteur à combustion interne et allumage par compression, cylindre et moteur contenant un tel segment La présente invention concerne un segment pour piston de moteur à combustion interne et allumage par compression, un cylindre équipé d'un tel segment ainsi qu'un moteur tel que précité contenant un tel segment. La présente invention concerne plus particulièrement un segment pour moteur Diesel. Le " gommage " est un phénomène caractéristique des moteurs à 10 combustion interne et allumage par compression tels que les moteurs Diesel. Le terme " gommage" désigne le blocage du segment par la calamine à l'intérieur de la gorge du piston dans laquelle il est inséré. La calamine provient de la cokéfaction de l'huile chauffée et mélangée avec les résidus de combustion. La cokéfaction de l'huile est engendrée par le flux 15 de gaz brlés contournant le piston, ce flux est encore appelé communément " blow by ". Le segment, qui assure l'étanchéité de la chambre de combustion, est une pièce annulaire logée dans une gorge ménagée dans la paroi du piston. Le segment est normalement guidé par un jeu de battement axial (vertical 20 selon l'axe du cylindre) et radial dans le cylindre. Le " gommage " du segment se traduit par un décollement vis à vis du ft et une perte d'étanchéité de la chambre de combustion. Plusieurs solutions existent pour éviter le " gommage ". Une de ces solutions consiste à refroidir le piston au moyen d'un gicleur de fond de 25 piston et d'une galerie intégrée au piston en sorte d'éviter ou du moins de diminuer la cokéfaction de l'huile par abaissement de la température de cette dernière. Une autre solution consiste à protéger la gorge contenant le segment par un jeu réduit entre le piston et le cylindre. Une autre solution est l'augmentation du jeu de battement axial entre la gorge ménagée dans le piston et le segment. Une autre solution consiste à utiliser des segments avec des flancs inclinés appelés segments trapèzes ou 12 trapèzes. Le refroidissement du piston même associé à l'utilisation de jeux pistoncylindre et piston-segment optimisés peut néanmoins, dans certains s'avérer insuffisant pour empêcher le " gommage " des segments. Les segments trapèzes et '/2 trapèzes précités sont d'un cot relativement élevé et leur utilisation engendre un flux de gaz brlés contournant le piston plus important et une augmentation de la consommation d'huile. Le but de la présente invention est de proposer un segment pour moteur à combustion interne et allumage par compression dont la structure 10 permet d'éviter son blocage dans la gorge du piston dans laquelle il est logé. Ce but est atteint au moyen d'un segment pour piston de moteur à combustion interne et allumage par compression qui, de manière caractéristique selon l'invention, comporte au niveau de son diamètre intérieur des moyens d'abrasion. Ainsi selon l'invention, on n'empêche plus la calamine de pénétrer dans la gorge contenant le piston mais on élimine ou limite l'épaisseur de la couche de calamine en formation par abrasion. Selon l'invention, les moyens d'abrasion ne sont pas limités. Ils peuvent ainsi être rapportés ou formés dans le segment. Selon un mode de réalisation particulier, les moyens d'abrasion comprennent un filet hélicodal. La rotation du segment dans sa gorge permet ainsi de frotter la couche de calamine en formation et donc de l'user limitant ainsi son épaisseur et évitant le gommage du segment. Le pas du filet est, par exemple, compris entre 0,04 mm et 0,6 mm La présente invention concerne également un cylindre pour moteur à combustion interne et allumage par compression comprenant un piston contenu dans un cylindre, ledit piston étant équipé d'un segment selon l'invention et un moteur à combustion interne et allumage par compression 30 comprenant au moins un cylindre comportant un piston équipé d'un segment selon l'invention. La présente invention, ses caractéristiques et les divers avantages qu'elle procure apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'un exemple particulier de réalisation de la présente invention et qui fait référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente une vue partielle, en coupe selon l'axe Z, d'un mode de réalisation du segment selon l'invention, lorsque celui-ci est logé dans la gorge du piston; - la figure 2 représente une vue partielle en perspective du mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 1. En référence à la figure 1, le segment 1 de l'invention comprend un flanc supérieur 3, un flanc inférieur 5, un diamètre intérieur 7 et un diamètre extérieur 9 ou portée qui vient, sur la figure 1, s'appuyer contre la surface interne lla d'un cylindre 11. Ce segment 1 est logé dans une gorge 13a 10 ménagée dans la paroi d'un piston 13. Dans l'exemple représenté, les flancs inférieur et supérieur 3 et 5 sont, en coupe, parallèles entre eux et parallèles aux parois 13b et 13c de la gorge 13a. Le diamètre intérieur 7 comporte des moyens d'abrasion 15 qui, dans l'exemple particulier représenté, ont la forme d'un filet hélicodal l5a s'étendant sur toute la hauteur h du diamètre 15 intérieur 7. Le pas p de ce filet 15a est de l'ordre de 0,3 mm. La profondeur d du filetage est de l'ordre 0,3 mm. Dans le mode de réalisation particulier représenté sur la figure 1, le filet 15a se compose d'une première portion 15b sensiblement parallèle aux flancs 3 et 5 et d'une seconde portion 15c formant avec la portion 15a un 20 angle d'environ 600. La présente invention n'est néanmoins pas limitée à cette configuration particulière. La figure 2 représente plus en détails le filet hélicodal l5a. Ce filet 15a peut être obtenu par taraudage d'un segment conventionnel avec un outil de taraudage ordinaire dont la vitesse de rotation est adaptée en sorte 25 d'obtenir le pas désiré. Ainsi, le cot de fabrication du segment de l'invention est faible comparé au cot de fabrication d'un segment du type trapèze ou 1/2 trapèze. Le mode d'action du segment de l'invention va maintenant être décrit en référence à la figure 1. La zone C représente la couche de 30 calamine. Le segment 1 est amené en rotation dans sa gorge 13a autour de l'axe ZZ qui est également l'axe de symétrie du piston 13. Le frottement du filet 15a contre la calamine entame continuellement la couche de calamine C évitant ainsi qu'elle ne forme une couche trop épaisse qui bloquerait le segment 1 dans la gorge 13a. La forme hélicodale permet d'éroder une 35 zone de calamine à chaque fois différente de par la rotation du segment 1 et d'assurer ainsi l'homogénéité de la destruction de la couche de calamine. Les résidus de calamine formés par abrasion sont ensuite entraînés vers le bas, selon la direction de la flèche F, par le flux de gaz brlés contournant le piston. REVENDICATIONS 1. Segment (1) pour piston de moteur à combustion interne et allumage par compression caractérisé en ce qu'il comporte au niveau de son diamètre intérieur (7) des moyens d'abrasion (15). 2. Segment (1) pour piston de moteur à combustion interne et allumage par compression selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'abrasion (15) comportent un filet hélicodal (15a). 3. Segment selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit pas (p) dudit filet (15a) est compris entre 0,04 et 0,6 mm. 4. Cylindre pour moteur à combustion interne et allumage par compression comprenant un piston contenu dans un cylindre caractérisé en ce qu'il comporte en outre un segment selon la revendication 1. 5. Moteur à combustion interne et allumage par compression comprenant au moins un cylindre comportant un piston caractérisé en ce que ledit piston est équipé d'un segment selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.