Brevet FR3001778A1 — publié le 20140808

-1- L'invention concerne les moteurs thermiques deux temps équipés d'un vilebrequin comportant en guise de manetons des cames rondes excentrées. L'invention se rapporte plus précisément aux moteurs thermiques deux temps utilisant le système bielle vilebrequin. Le montage bielle vilebrequin fut appliqué la première fois pour les machines à vapeur afin de transformer le mouvement rectiligne du piston en mouvement circulaire.(Brevet James Pickard 1782) Les ingénieurs mécaniciens ont toujours cherché à améliorer ce montage pour augmenter sa résistance et favoriser la vitesse de rotation. io Pour un moteur deux temps, la bielle est toujours en appui sur le maneton du vilebrequin aussi bien en compression qu'en détente si ce n'est un moment de la décélération des pistons, mais sous certaines conditions il est possible de réaliser un moteur deux temps où les bielles appuient constamment sur les manetons du vilebrequin ce qui permet de concevoir des bielles sans chapeaux de bielles à condition de maintenir 15 le graissage du pied de la bielle. Ces bielles sans chapeaux sont dites bielles à retenue. L'invention concerne une bielle sans chapeau, dite bielle à retenue, pour équiper les moteurs thermiques deux temps. Elle comporte un vilebrequin portant des cames rondes excentrées en guise de manetons, un système de liaison de la bielle avec sa came et un graissage amenant l'huile sous pression au coussinet de bielle par des 20 canaux régulièrement disposés à partir du centre du vilebrequin qui est percé en son centre d'un canal longitudinal d'arrivée d'huile sous pression. En d'autres termes, au moment de la mise en route du moteur il n'y a pas encore de compression et donc la bielle ne peut rester solidaire de son vilebrequin. Le but de l'invention est donc de décrire un moyen de la solidariser. De plus s'il n'existe pas de chapeau, la bielle est allégée, 25 mais le graissage en continu ne peut se réaliser, il est donc nécessaire de prévoir un moyen de graissage à partir du vilebrequin. L'invention concerne donc les moteurs thermiques deux temps dont le vilebrequin comporte en guise de manetons, des cames rondes excentrées afin de réaliser le montage des bielles sans chapeaux s'appuyant constamment sur leurs cames rondes 30 excentrées grâce à un système de liaison de la bielle avec sa came et dont le graissage des coussinets de bielle est assuré par des canaux disposés dans un plan perpendiculaire au vilebrequin à partir du centre du vilebrequin qui est percé en son centre par un canal longitudinal d'arrivée de l'huile sous pression. Pour limiter le débit d'huile sous pression, on pourra par exemple, équiper les canaux des coussinets de 35 bielle de clapets à billes bien connus et dont le coussinet en appuyant sur les billes permet l'arrivée d'huile. Le nombre des canaux est en fonction de la longueur utile du - 2 - coussinet de bielle de façon à obtenir constamment la présence d'un canal d'arrivant au coussinet de bielle et donc d'assurer le graissage continu de la bielle. Au moment de la mise en route du moteur, le système de liaison est obligatoire afin de maintenir la bielle sur sa came. Ce système de liaison comporte donc d'un coté latéral de la came un 5 moyen de retenue constitué par un bossage prenant appui à l'intérieur d'une empreinte et de l'autre coté latéral de la came un guide positionné sur le coté empêchant le déplacement latéral de la bielle. Autrement dit, la bielle peut porter sur ses deux cotés latéraux, un moyen de retenue et un guide de positionnement mais aussi la came excentrée peut porter sur ses deux cotés latéraux le moyen de retenue et le guide de 10 positionnement. Un autre avantage des bielles à retenue, c'est la possibilité de positionner plusieurs bielles sur la même came, et obtenir ainsi une facilité de construction pour non seulement les moteurs en lignes mais surtout les moteurs FlatTwin et les moteurs en étoile. En positionnant les cames sur le vilebrequin et en les équilibrant éventuellement, 15 on a la possibilité d'obtenir un plus grand nombre d'explosions par tour. Ainsi pour deux cylindres : deux explosions par tour, pour un quatre cylindres : deux doubles ou quatre explosions par tour, pour un six cylindres : six explosions par tour. La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit donné à titre indicatif 20 mais non limitatif à l'appui des figures dans lesquelles : Les figures 1, 2 et 3 représentent en vue longitudinale trois variantes de réalisation de la liaison bielle came excentrée. La figure 4 représente une vue en coupe latérale d'une bielle avec sa came excentrée. 25 La figure 5 représente une vue en coupe longitudinale d'un moteur deux cylindres Flat-Twin. Les figures 6, 7 et 8 représentent une vue schématique des vilebrequins avec leurs cames excentrées pour des moteurs horizontaux à cylindres opposés comportant quatre six et huit cylindres. 30 La figure 1 représente une vue longitudinale de la réalisation de la liaison bielle came excentrée. Nous trouvons le vilebrequin (1) et sa came excentrée (2), le canal longitudinal (3) percé au centre du vilebrequin (1), une empreinte (4) sur le coté latéral de la came excentrée (2), sur l'autre coté latéral une encoche de passage (5), le conduit (3) du vilebrequin (1) alimente un certain nombre de conduits (7) régulièrement espacés 35 fermés par des clapets à billes (8) et ressorts (6), en fonction de la longueur utile du coussinet de bielle, dont les billes dépassent légèrement de la surface de la came, le - 3 - pied de bielle (9) avec son coussinet (12) comportant un chemin d'appui (13) entouré par deux canaux (14) et (15) de graissage assurant le graissage du coussinet (12) lorsque la bijie (8)est poussée par le chemin (13) un canal de graissage (18) permet le graissage de l'axe du piston non représenté, le moyen de retenu (11) et le guide (10) de positionnement sont solidaires de la bielle (9) par des boulons (16). La figure 2 représente une variante de réalisation de la vue longitudinale de la liaison bielle came excentrée. Nous retrouvons le vilebrequin (1) la came excentrée (2), le canal longitudinal (3) percé au centre du vilebrequin (1), le pied de bielle (9) porte d'un coté latéral de la came l'empreinte de retenue (4), le moyen de retenue (11) est solidaire de la came soit fixé par des boulons soit pris dans la masse de la came, de l'autre coté latéral de la came le guide de positionnement (10) empêche le déplacement latéral de la bielle (9), un canal (7) reliant le canal (3) du vilebrequin à la surface latérale de la came équipée de clapets à billes (8) et ressort (6) régulièrement repartis sur la périphérie de la came de façon à graisser le coussinet de bielle (12) grâce a un chemin (13) d'appui sur les billes (8) et ses deux canaux (14) et (15) situés de chaque coté du chemin (13), un canal (18) dans la bielle (9) permettant de graisser l'axe du piston non représenté. La figure 3 représente une variante de la figure 2, en ce que l'empreinte (11) est solidaire de la came (2) et prise dans la masse de la came (2), et le guide de positionnement est un cerclips (10) fixé sur la came (2) empêchant le déplacement 20 latéral de la bielle (9). La figure 4 représente une vue en coupe latérale d'une bielle avec sa came excentrée dans le cas de la figure 1. Nous retrouvons le vilebrequin (1), la came excentrée (2), le canal (3) percé au centre du vilebrequin, l'empreinte de retenue (4) creusée dans la came (2), le moyen de retenue (11) fixé solidaire de la bielle (9) par des 25 boulons (16), le coussinet de bielle (12) graissé par les canaux (7) creusés à l'intérieur de la came (2) et fermés par des clapets à bille (8) avec leur ressorts (6) en fonction de la longueur utile du coussinet de façon à ce qu'un canal soit toujours présent pour amener de l'huile au coussinet. La tête de bielle (9) peut comporter un canal (18) de graissage de l'axe du piston. Les embouts (17) du coussinet (12) ne comportent pas de 30 rainure de graissage afin de maintenir la pression d'huile sur le coussin et on remarque qu'il est possible de graisser les coussinets des paliers du vilebrequin par des canaux à partir du canal longitudinal du vilebrequin. La figure 5 représente en coupe longitudinale un moteur deux temps deux cylindres Flat-Twin. Nous trouvons le vilebrequin (1) avec sa came excentrée (2) et un contrepoids 35 (20) pour équilibrer les deux bielles (9) s'appuyant sur la came (2), les chemises avec leurs pistons (19), le canal de graissage ( ) du vilebrequin (1). On remarque que l'on - 4 - obtient deux explosions à chaque tour du vilebrequin (1), ce qui permet de réaliser un bon équilibre pour un deux cylindres. La figure 6 représente le vilebrequin (1) d'un moteur horizontal deux temps quatre cylindres opposés sans contre poids avec deux explosions de deux cylindres à chaque 5 tour du moteur, ce qui permet un bon équilibrage puisque l'on obtient deux fois deux explosions pratiquement opposées. La figure 7 représente le vilebrequin (1) d'un moteur horizontal deux temps opposés avec six explosions par tour moteur ce qui donne un bon équilibrage. La figure 8 représente le vilebrequin (1) d'un moteur horizontal deux temps huit 10 cylindres opposés avec quatre explosions doubles de deux cylindres opposés pour un tour moteur. REVENDICATIONS1°) Système destiné aux moteurs thermiques deux tem ps caractérisé en ce qu'il comporte : - Un vilebrequin 1 portant des cames rondes 2 excentrées en guise de manetons - Un système de liaison 4 et 5 de la bielle 9 avec la came 2 - Un graissage amenant l'huile sous pression au coussinet de bielle 12 par des canaux 7 à partir du centre du vilebrequin 1 percée d'un canal 3 longitudinal d'arrivée d'huile sous pression. 2`) Bielle à retenue 9 conforme à la première reven dication caractérisée en ce que le système de liaison 4 et 5 de la bielle 9 avec sa came 2 comporte d'un coté latéral de la came un moyen de retenue 11 constitué par un bossage prenant appui à l'intérieur d'une empreinte 4 de la came 2, un guide 10 positionné sur l'autre coté latéral empêchant le déplacement latéral de la bielle. 3`) Bielle à retenue 9 conforme aux deux premières revendications caractérisée en ce que son graissage amenant de l'huile sous pression aux coussinets 12 de la bielle 9 et des tourillons du vilebrequin s'effectue par des canaux 7 repartis dans un plan perpendiculaire au vilebrequin 1 à partir du centre du vilebrequin 1 qui est percé en son centre par un canal 7 longitudinal d'arrivée de l'huile sous pression.