Brevet FR3059078A1 — publié le 20180525

« Structure de support avec un unique massif de béton d'au moins un moteur Diesel deux temps ». La présente invention concerne une structure de support avec un unique massif de béton 5 d'au moins un moteur Diesel deux temps, de forte puissance et notamment utilisé pour un porte-conteneurs, un groupe électrogène fixe ou un dispositif analogue. Pour des moteurs de très forte puissance comme ceux que l'on utilise dans les très grands porte-conteneurs ou dispositifs analogues, de même que pour les groupes électrogènes puissants et non transportables, les efforts transmis à leur structure de 10 support sont considérables. Afin que la structure de support d'au moins un tel moteur puisse résister sous de tels efforts, cette structure est faite généralement en acier, ce qui implique un coût élevé. De tels Diesels, avantageusement deux temps, de forte puissance utilisent une cage munie de deux cylindres en opposition dans lesquels coulisse dans un mouvement de va 15 et vient un piston. La cage est supportée par un premier massif de béton précontraint. La cage est reliée à une bielle, elle-même reliée à un balancier, ce qui permet une réduction des pertes mécaniques. L'ensemble bielle, balancier et pistons entraîne un vilebrequin (28) supporté par un deuxième massif de béton. Pour le support d'un tel moteur Diesel, il était donc utilisé deux massifs de béton 20 précontraint, un pour la cage et un pour le vilebrequin (28). Un tel support présentait donc un fort encombrement, une complexité de fabrication de l'ensemble et ne permettait pas d'avoir une structure entièrement en acier pour le moteur Diesel. Par exemple le document FR-A-2015/00625, concerne une structure de support d'au moins un moteur Diesel deux temps comprenant au moins deux cylindres dans chacun 25 desquels est mobile en mouvement alternatif de va et vient un piston relié à une extrémité par une bielle à un vilebrequin. Ledit moteur Diesel deux temps est disposé dans la structure avec au moins deux cylindres s'étendant horizontalement, ledit moteur Diesel étant, dans le voisinage de son vilebrequin, solidarisé avec un premier massif de béton précontraint dans trois directions ou ayant subi un traitement analogue, le vilebrequin étant 3059078 2 soutenu et entouré par au moins un coussinet fixé au premier massif de béton par l'intermédiaire d'un support de coussinet, tandis que les deux cylindres sont supportés par un deuxième massif de béton précontraint dans trois directions en étant fixé à la partie supérieure du deuxième massif, les premier et deuxième massifs de béton étant solidarisés entre eux par des traverses s'étendant sensiblement horizontalement et perpendiculairement auxdits premier et deuxième massifs, des poutres en acier solidarisant également les deux massifs. Le problème à la base de la présente invention est de fournir une structure de support 10 garantissant le support d'au moins un moteur Diesel deux temps de forte puissance de manière sûre et à un coût moins élevé qu'une structure avec deux massifs de béton. A cet effet, la présente invention concerne une structure de support d'au moins un moteur Diesel comprenant au moins deux cylindres dans chacun d'eux est mobile en mouvement alternatif de va et vient un piston, lesdits cylindres étant entourés par une 15 cage reliée à une extrémité par une bielle à un vilebrequin, ledit moteur Diesel étant, dans le voisinage de son vilebrequin, solidarisé avec un massif de béton précontraint dans trois directions ou ayant subi un traitement analogue, lesdits cylindres étant supportés par le massif de béton précontraint dans trois directions en étant fixés à la partie supérieure du massif de béton solidarisé avec le vilebrequin, de sorte que ce massif de béton supportant 20 lesdits cylindres forme un même et unique massif de béton. Avantageusement, lesdits cylindres s'étendent dans deux culasses supportées dans le massif de béton par un bloc d'acier encastré dans ledit massif de béton. Avantageusement, les cylindres fixés dans deux culasses prennent appui sur le bloc d'acier au moyen de surfaces cylindriques. 25 Avantageusement, le vilebrequin est soutenu et entouré par au moins deux supports qui sont ancrés dans le massif de béton au moyen d'un bloc d'acier pour chaque support encastré dans ledit massif de béton. Avantageusement, lesdits supports sont sous la forme de coussinets. 3059078 3 L'invention concerne aussi un moteur Diesel deux temps, caractérisé en ce qu'il comprend une telle structure de support. Avantageusement, le moteur Diesel comprend deux cylindres logés et montés en 5 opposition en s'étendant dans une cage, chaque piston associé à un cylindre respectif présentant une extrémité opposée à une tête de piston liée par une rotule 27 à une extrémité respective de la cage. Avantageusement, la cage est montée coulissante sur des glissières fixées sur le massif de béton. Avantageusement, les deux cylindres sont respectivement logés dans une culasse entourée par la cage, un échappement des gaz sortant des cylindres s'effectuant à travers les culasses par des gaines à section circulaire fixées auxdites culasses et une admission d'air du réservoir s'effectuant vers chaque cylindre respectif par des lumières. Avantageusement, l'admission d'air dans chaque cylindre est pilotée par des vannes à 15 commande pneumatique. Avantageusement, le piston de chaque cylindre présente son extrémité reliée par la rotule 27 à la cage et solidarisée avec une extrémité d'une bielle reliée par une liaison à un balancier. Avantageusement, le balancier est suspendu à un premier axe fixe avec liberté de 20 pivotement dudit balancier par rapport à ce premier axe fixe par une articulation, le balancier étant articulé par la pièce de liaison avec la bielle, une traverse supportant un axe de rotation du balancier, étant fixée à la structure de support par des poteaux. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à 25 titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : La figure 1 est une représentation schématique d'une vue en coupe longitudinale d'un moteur Diesel deux temps et de sa structure de support conformément à la présente invention avec un unique massif de béton, 3059078 4 Les figures 2 et 3 sont des représentations schématiques d'une vue latérale en coupe de l'ancrage de la culasse sur le massif de béton dans une structure de support selon deux modes de réalisation de la présente invention, La figure 4 est une représentation schématique d'une coupe selon la ligne AB de la 5 figure 2, La figure 5 est une représentation schématique d'une vue agrandie d'une coupe d'une portion de cylindre avec des soupapes d'échappement conformément au moteur Diesel selon la présente invention, La figure 6 est une représentation schématique d'une vue en coupe latérale de 10 l'admission d'air à un cylindre d'un moteur Diesel selon la présente invention, La figure 7 est une représentation schématique d'une vue en perspective d'un moteur Diesel selon la présente invention supporté par unie structure entièrement métallique. A' est à garder à l'esprit que ?es figures sont données à tige d'exemples et ne sont pas limitatives de l'invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de T'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées. Comme niuste 'es dessins e nolammeni ia figure 1, un ensemble cage plus deux pistons et un balancier repose sur un massif de béton 1 précontraint dans les trois directions. Sur ce massif 1 un broc d'acier 2 est encastré et résiste à tous les efforts mécaniques, les culasses 5 prenant appui sur le bloc 2 au moyen de surfaces cylindriques 13. Les pistons 6 sont liés par des rotules 27 aux extrémités de la cage 4 laquelle coulisse sur des glissières non représentées. Le balancier 14 est accouplé à la cage 4 par une liaison 22 ainsi qu'à une bielle 23. Le palier du vilebrequin est maintenu en position par des supports 3 qui sont ancrés dans le massif de béton 1 au moyen de blocs d'acier 24. Les pistons 6 sont mobiles en mouvement alternatif de va et vient et le cylindre 7 est fixé à une culasse 5. 3059078 5 Comme représenté figure 2, les culasses épaisses 5 prennent appui en 13 sur le bloc d'acier 2. Cet appui comprend deux surfaces cylindriques 13 pour chaque culasse 5. La coupe A-B (figure 4) montre la cage 4 entourant le bloc d'acier 2 supportant les 5 commandes oléopneumatiques des soupapes 10. Des entretoises 16 maintiennent le parallélisme entre les cylindres et la cage. Dans l'exemple de la figure 5, la culasse 5 est munie de quatre soupapes 9 dont les tiges 11 sont commandées par un dispositif oléopneumatique 10. L'échappement 8 a lieu à travers la culasse 5 et à travers des gaines à section circulaire fixées à la 10 culasse 5. Les tiges 11 des soupapes 9 sont isolées des gaz d'échappement par des tubes 12 entourant lesdites tiges. La figure 6 représente l'admission des gaz s'effectuant à partir du réservoir 15 à travers le cylindre 7 (figure 2) par des lumières 25. Cette admission est pilotée par des vannes 24, pour retarder et commander l'introduction des gaz du réservoir 15 et 15 augmenter le rendement du moteur Diesel, la commande des vannes 24 pouvant être pneumatique. Sur la figure 7 on voit que le massif de béton précontraint 1 peut être remplacé par une structure métallique complexe permettant d'utiliser le moteur Diesel deux temps sur les porte-conteneurs par exemple. Pour rendre la perspective plus claire, les 20 cylindres en opposition et le balancier ne sont pas représentés. Les cylindres verticaux sont entourés de la cage 4 elle-même entourée, à une petite distance, de plaques épaisses 17, ladite distance permettant le déplacement de la cage 4. Ce moteur Diesel deux temps est équipé d'une poutre horizontale 18 de forte section et dont la longueur est égale à la longueur du moteur Diesel. Cette poutre 18 est soudée aux plaques 17, 25 à des renforts 19 et au bloc d'acier 2 sur lequel s'appuient les culasses 5 (figure 3). Cet ensemble soudé résiste à tous les efforts du moteur Diesel deux temps. Une traverse 29 supporte en 21 l'axe de rotation du balancier 14. Cette traverse 29 est fixée à la structure par des poteaux 20. Les plaques 17 sont prolongées jusque vers la zone 26 du vilebrequin. 30 3059078 6 Le moteur Diesel deux temps construit sur un bloc de béton précontraint simplifie la construction et réduit de 50% la longueur du vilebrequin et du moteur, le nombre de bielles manetons, paliers et les efforts maximum sur lesdits manetons et paliers. De 5 surcroît les pertes mécaniques, celles aux segments non comprises, sont très fortement réduites. Les moteurs Diesel deux temps de fabrication récente ont un rendement maximum de 54% alors que dans les moteurs Diesel deux temps proposés selon l'invention, sur un massif béton précontraint on atteint un rendement maximum de 57% ce qui permet 10 d'obtenir des rendements exceptionnels. L'invention est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. 15 20 REVENDICATIONS1. Ensemble d'une structure de support et d'au moins un moteur Diesel deux temps comprenant au moins deux cylindres (7) montés en opposition dans une cage mobile dans chacun desquels est mobile en mouvement alternatif de va et vient un piston (6) relié à une extrémité par une bielle (22) à un vilebrequin (23), caractérisé en ce que ledit moteur Diesel est solidarisé avec un seul massif de béton (1) précontraint dans trois directions ou ayant subi un traitement analogue. 2. Ensemble selon la revendication précédente, dans laquelle claque cylindre (7) est fixé _à une culasse (5) supportée dans le massif de béton (1) par uni bloc d'acier (2) encastré dans le massif de béton (1). 3. Ensembie selon ta revendication précédente, dans laqueNe culasse 5) tle dnaqx.iie 15 cylindre (7) prend appui sur le bloc (2) au moyen de surfaces cylindriques (13). 4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le vilebrequin (23) est soutenu et entouré par au moins deux supports (3) qui sont ancrés dans le massif en béton (1) au moyen d'un bloc d'acier (24) pour chaque support (3) encastré dans le massif en béton (1). 20 5. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel lesdits au moins deux supports (3) sont sous la forme de coussinets. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moteur comprend deux cylindres (7) logés et montés en (Apposition en s'étendant sensiblement horizontalement dans une cage (4), chaque piston (6) associé à un cylindre 25 (7) respectif présentant une extrémité opposée à une tête de piston liée par une rotule à une extrémité respective de la cage (4). 7. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel Ya cage le) est montée coulissante sur des glissières fixées sur le massif de béton (1). 3059078 8. Ensemble selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel les deux cylindres (7) sont logés dans deux culasses (5) entourées par la cage (4), un 5 échappement des gaz sortant des cylindres (7) s'effectuant par à travers la culasse (5) par des gaines (8) à section circulaires fixées à chaque culasse (5) et une admission d'air dans les cylindres (7) se faisant par un réservoir d'admission (15) communiquant avec chaque cylindre (7) respectif par des lumières (25). 9. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel l'admission d'air dans chaque 10 cylindre (7) est pilotée par des vannes (24) à commande pneumatique. 10. Ensemble selon l'une quelconque des quatre revendications, précédentes, dans lequel -le piston (6) de chaque cylindre (7) présente son extrémité reliée par la rotule solidarisée avec une extrémité d'une bielle (22) reliée par une liaison à un balancier (14) et à la bielle - (23). 15 11. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel le balancier (14) est suspendu à un premier axe fixe (21) avec liberté de pivotement du balancier (14) par rapport à ce premier axe fixe (22) par une articulation, le balancier (14) étant articulé par une pièce de liaison à la bielle (22), une traverse (21) supportant un axe de rotation du balancier (14), la traverse (21) étant fixée à la structure de support par des poteaux (20).20