Brevet FR2892475A1 — publié le 20070427

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale les moteurs à combustion interne. Elle concerne plus particulièrement un vilebrequin d'un moteur à combustion interne, dont une extrémité est destinée à être liée à un volant moteur, comprenant une pluralité de manetons répartis sur sa longueur, prévus pour le montage de têtes de bielles associées à des pistons de cylindres moteurs. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour les moteurs à combustion interne à trois cylindres. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Un moteur à combustion interne comporte un bloc cylindre pourvu de plusieurs cylindres. Chaque cylindre accueille un piston relié au vilebrequin du moteur par une bielle. Lors de la combustion dans la chambre de combustion, le piston coulisse dans le cylindre entre deux positions extrêmes, appelées point mort haut (PMH) et point mort bas (PMB). Le vilebrequin reçoit la poussée du piston et de la bielle, et convertit le mouvement alternatif du piston et de la bielle en mouvement rotatif continu du volant relié au vilebrequin. Ce vilebrequin est relié, d'une part, à une courroie de distribution qui gère l'ouverture des soupapes de chaque cylindre et à une courroie d'accessoires qui entraîne un alternateur, une pompe à vide et un compresseur de climatisation, et, d'autre part, au volant moteur qui coopère avec le système d'embrayage de la boîte de vitesse du moteur. Pour un moteur comportant trois cylindres, on observe, à bas régime, des rotations acycliques du vilebrequin qui sollicitent fortement les courroies d'accessoires et de distribution et peuvent provoquer leur rupture. Ces rotations acycliques du vilebrequin provoquent aussi des bruits dans la boîte de vitesse. Pour corriger ce phénomène d'acyclisme du mouvement de rotation du vilebrequin, il est connu d'augmenter la masse inertielle du volant moteur rapporté sur le vilebrequin. Cependant l'environnement disponible autour du volant moteur est très réduit, et donc limite l'ajout de masse d'inertie sur le volant moteur. En outre, lorsqu'on augmente la masse inertielle des volants moteur pour les moteurs trois cylindres, on particularise alors ces volants moteur à ce type de moteur trois cylindres. Ces volants moteur ainsi modifiés ne peuvent plus être utilisés pour un moteur quatre cylindres, ce qui augmente les coûts de production. OBJET DE L'INVENTION La présente invention propose un nouveau moteur à combustion interne comprenant un vilebrequin dont le mouvement de rotation pour les bas régimes présente un niveau d'acyclisme réduit. À cet effet, on propose selon l'invention un vilebrequin d'un moteur à combustion interne, dont une extrémité est destinée à être liée à un volant moteur, comprenant une pluralité de manetons répartis sur sa longueur, prévus pour le montage de têtes de bielles associées à des pistons de cylindres moteurs, ledit vilebrequin comportant une masse inertielle distincte du volant moteur et écartée des manetons. Avantageusement, selon l'invention, on reporte l'ajout de masse inertielle sur le vilebrequin de façon à ne pas modifier le volant moteur qui peut être aussi bien utilisé sur un moteur trois cylindres que sur un moteur quatre cylindres. Selon une première caractéristique avantageuse de l'invention, la masse inertielle est positionnée sur le vilebrequin à une position telle que ladite masse inertielle est adaptée à se placer dans un cylindre d'un bloc-cylindre. Grâce à l'invention, pour réaliser un moteur trois cylindres, on peut utiliser un bloc moteur quatre cylindres et un vilebrequin selon l'invention qui comporte trois manetons et la masse inertielle positionnée, pour une partie, dans le logement d'un des quatre cylindres. Ici, avantageusement, on utilise le volume du quatrième cylindre non utilisé du bloc quatre cylindre pour loger une partie de la masse inertielle de sorte que le mouvement de rotation de la masse inertielle n'est pas entravé. Ainsi, il n'est pas nécessaire de pratiquer une ouverture supplémentaire dans le bloc cylindre pour permettre la mise en place et le mouvement rotatif de la masse inertielle. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du vilebrequin selon l'invention sont les suivantes : les manetons et la masse inertielle sont deux à deux positionnés à pas réguliers sur la longueur du vilebrequin ; la masse inertielle est de révolution ; la masse inertielle est centrée sur l'axe du vilebrequin ; - la masse inertielle est rapportée sur le vilebrequin ; - la masse inertielle vient de formation avec le vilebrequin ; la masse inertielle est située à proximité de l'extrémité du vilebrequin destinée à être reliée au volant moteur. L'invention concerne également un moteur à combustion interne comprenant un vilebrequin tel que décrit ci-dessus et un bloc cylindre comportant un cylindre supplémentaire par rapport aux cylindres destinés à être associés aux têtes de bielles montées sur les manetons du vilebrequin, ce cylindre supplémentaire accueillant la masse inertielle du vilebrequin. L'invention concerne enfin un moteur à combustion interne comprenant un bloc-cylindre à quatre cylindres et un vilebrequin tel que décrit ci-dessus à trois 10 manetons. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La description qui va suivre en regard des dessins annexés d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. 15 Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique de côté d'un vilebrequin selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en perspective du vilebrequin de la figure 1. 20 On a représenté sur les figures 1 et 2, un vilebrequin 10 d'un moteur à combustion interne. Le vilebrequin 10 comprend un arbre 40 qui s'étend globalement selon un axe A10. Une de ses deux extrémités E1 est pourvue d'un plateau 20 qui est destiné à la fixation d'un volant moteur (non représenté) et sa deuxième extrémité 25 E2 opposée est destinée au montage d'une courroie d'accessoire, d'une courroie ou chaîne de distribution et d'une chaîne de pompe à huile (non représentées). L'arbre 40 forme localement des tourillons 11, 12, 13, 21, et 22 écartés les uns des autres à pas réguliers sur la longueur du vilebrequin 10. Entre deux tourillons 11, 12, 13, 22 le vilebrequin 10 comporte sur l'arbre 40 un bras de 30 manivelle constitué, d'une part, d'un maneton 14, 15, 16 décentré par rapport à l'axe du vilebrequin et, d'autre part, de deux flasques 17, 18, 19 répartis de part et d'autre du maneton 14, 15, 16. Ici, les trois bras de manivelle sont espacés régulièrement sur la longueur du vilebrequin 10. Chacun des trois manetons 14, 15, 16 des trois bras de manivelle est prévu pour le montage d'une tête de bielle (non représentée) associée à un piston d'un cylindre moteur. L'orientation radiale des bras de manivelle est réalisée de façon classique et, ne faisant pas partie de l'invention, ne sera pas décrite ici en détail. Avantageusement, selon l'invention, le vilebrequin 10 comprend une masse inertielle 30 distincte du volant moteur et écartée des manetons 14, 15, 16. La masse inertielle 30 est positionnée sur le vilebrequin 10 à une position telle que ladite masse inertielle 30 est adaptée à se placer dans un cylindre (non représenté) d'un bloc-cylindre (non représenté) à quatre cylindres. Bien entendu, ici, on définit un cylindre d'un bloc-cylindre ou d'un bloc-moteur comme étant un logement cylindrique dans lequel un piston est adapté à coulisser. En particulier, ici, les manetons 14, 15, 16, ou encore les bras de manivelle, et la masse inertielle 30 sont deux à deux positionnés de manière équidistantes axialement sur le vilebrequin 10. Autrement dit la distance axiale entre deux manetons, ou encore entre deux bras de manivelle, est égale à la distance entre la masse inertielle et le maneton, ou le bras de manivelle, voisin. Le positionnement de la masse inertielle 30 sur le vilebrequin 10 permet d'utiliser un bloc quatre cylindres dans lequel trois des cylindres sont utilisés pour la combustion d'un mélange carburé et le quatrième cylindre sert de logement pour une partie de la masse inertielle de manière à ne pas entraver son mouvement de rotation. La masse inertielle 30 est préférentiellement située à proximité de l'extrémité El du vilebrequin 10 destinée à être reliée au volant moteur. La masse inertielle 30 est de révolution et est centrée sur l'axe du vilebrequin, ce qui permet d'augmenter l'inertie du vilebrequin de manière homogène. La masse inertielle est ici un disque de diamètre 16,1 cm, et d'épaisseur 5,71 cm. Le matériau utilisé pour la fabrication de ce disque est de l'acier ou de la 30 fonte. Ainsi, le poids de la masse inertielle rajoutée est de l'ordre de 5400 g pour de l'acier et de l'ordre de 5000 g pour de la fonte. La masse inertielle 30 est rapportée sur le vilebrequin 10. En variante, on peut prévoir que la masse inertielle vient de formation avec le vilebrequin. La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. Bien entendu, il est possible de prévoir un nombre supérieur de cylindres dans le bloc cylindre et de manetons sur la bielle, pourvu que le bloc cylindre comporte un cylindre supplémentaire par rapport aux cylindres destinés à être associés aux têtes de bielles montées sur les manetons du vilebrequin. En variante, on pourrait prévoir, d'une part, d'utiliser un bloc-cylindre comportant une quantité de cylindres égale à celle des manetons, ou encore des bras de levier, et, d'autre part, de libérer de l'espace dans le moteur autour de la masse inertielle pour ne pas entraver son mouvement de rotation. REVENDICATIONS , 1. Vilebrequin (10) d'un moteur à combustion interne, dont une extrémité est destinée à être liée à un volant moteur, comprenant une pluralité de manetons (14, 15, 16) répartis sur sa longueur, prévus pour le montage de têtes de bielles associées à des pistons de cylindres moteurs, caractérisé en ce qu'il comprend une masse inertielle (30) distincte du volant moteur et écartée des manetons (14, 15, 16). 2. Vilebrequin (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la masse inertielle (30) est positionnée sur le vilebrequin (10) à une position telle que ladite masse inertielle (30) est adaptée à se placer dans un cylindre d'un bloc-cylindre. 3. Vilebrequin (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les manetons (14, 15, 16) et la masse inertielle (30) sont deux à deux positionnés à pas réguliers sur la longueur du vilebrequin (10). 4. Vilebrequin (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la masse inertielle (30) est de révolution. 5. Vilebrequin (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la masse inertielle (30) est centrée sur l'axe du vilebrequin (10). 6. Vilebrequin (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la masse inertielle (30) est rapportée sur le vilebrequin (10). 7. Vilebrequin (10) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la masse inertielle (30) vient de formation avec le vilebrequin (10). 8. Vilebrequin (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la masse inertielle (30) est située à proximité de l'extrémité du vilebrequin (10) destinée à être reliée au volant moteur. 9. Moteur à combustion interne comprenant un vilebrequin (10) selon l'une des revendications précédentes et un bloc cylindre comportant un cylindre supplémentaire par rapport aux cylindres destinés à être associés aux têtes de bielles montées sur les manetons (14, 15, 16) du vilebrequin (10), ce cylindre supplémentaire accueillant la masse inertielle (30) du vilebrequin (10).. Moteur à combustion interne selon la revendication 9 comprenant un bloc-cylindre à quatre cylindres et un vilebrequin (10) à trois manetons (14, 15, 16).