FR 2003891 A1 19691114 FR 6907139 A 19690313 69 07139 -1- 2003891 La présente invention a ronr but ie fournir un ngencément perfectionné de riston e~ le serments destiné '= un moteur à cor-bustion interne qui : (1) "rocur? un cor. r^gla^e lu débit l'huile tout en r'iuisanr ccnsi5.àrablement 11 i"' "cmtance les fuites produi-5 tes par 1?. re-.ont.-e l'huile le 1- chavbre le cumcusuion au. c.îrtar du moteur, (2) réduit l'usure produite sur les segments et sur l'alésage des cylindres, (3) réalise une augmentation du tau:: de compression du moteur, (+) rrduit 1'émission d'hydrocarbures à' échappement, (5) permet un raccourcis s ornent du piston entre la 10 surface supérieure de la tête du piston et 1'axe du pied de bielle, (S) supprime la formation de nervures produites par usure dans l'alésage du cylindre au-dessus de la limite supérieure de la course du segment supérieur, (7) réduit le rapport de la surface au volume de la. chambre de combustion, (S) réduit le tempére.ture 15 de f onctionneiaent du piston, (9) au suent e la puissance du moteur et/ou (10) réduit 1'accumulation le dépôts dans la zone de la bande des segments du piston. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard 20 des dessins annexas, et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, plusieurs formes de réalisation conformes à l'invention. Sur ces dessins : - ls figure 1 est une vue en c^upe verticale partielle d'une 25 partie d'un moteur à combustion interne représentant un agencement de piston et de segments de 1" présente invention reçu dans un alésage de cylindre du moteur ; - la figure 2 es- une vue partielle, à une échelle légèrement agrandie par rapport à celle de la figure 1, représentant le 50 piston de la figure 1 près du point mort haut, et montrant à une échelle fortement exagérée un chanfrein ••.al aligné et non concentrique situé à l'extrémité supérieure de l'alésage du cylindre ; - la figure 3 3st une vue en plan de dessus repré s eut s.nt un segment de la région de la culasse de 1p. présente invention, :?e- 35 présenté isolément ; - le figure -4- est une coupe verticale -partielle suivant l'ame du piston, du se mier.t de le région de la culasse et de 1 alésage du cylindre de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue en coupe horizontale suivant la BAD OWG,M*L 07139 2003891 ligne 5-5 de la fig-.ir-- £ ; - la figure S est "in" coupe verticale suivant; la ligne -—5 le lr- fi jure 5 . -ît - -.outrant 1 ' a concernent pr-'fér: .les sestents le piston sur -.m piston le 1 ' invention ; 5 - le. figure ? est une coupe verticale lo long le l'axe d'une seconde forme de r.-.libation i'une eoribir-aison de piston et de sersenïs de piston de l'invention ; - 1g figur-? ? eat une crjipî: verticsle suivant la ligne 3-8 de la figure 5 ; 10 - les figures $, 10 et 11 représentent: des coupes verticales semblables à celle de la figure J.-, nais montrant une troisième, une qustri V~.e et une cinquième f orne s de réalisation les segae-nts de la région 'le la culasse de l'invention ; - la figure 12 est une coupe verticale partielle d'une autre 15 combinaison de piston et de segments de l'invention. mn se reportant plus en détail aux figures 1 et 6, on y voit une ferme de réalisation donnée à titre d'exemple, mais préférée, d'un piston 20 construit selon la présente invention et reçu de façon à coulisser en vue d'un mouvement de va-et-vient dans un 20 alésage de cylindre 22 percé dans le bloc 2-4- d'un moteur à combustion interne. La culas-e habituelle 28, avec une chanbre de combustion classique 50 qui lui est formée intérieurement, est fixée au bloc 24- et appuie de fpçon étanche sur celui-ci au moyen d'un .joint; de culasse 32. Un axe 3-+ de pied de bielle relie le piston 25 20 à une bielle 35 du moteur. Le reste du moteur n'est pas représenté, étant donné qu'il peut appartenir à tout moteur à combustion interne à -ouvement alternatif, à allumage par bougie ou à allumage par compression, du type couramment appliqué à des véhicules. Le diamètre de l'alésage 22 du cylindre se situe habituel-30 lement dans de tels moteurs entre 75 et 150 mu, et l'agencement de piston et de segments et les rapports de dimensions décrits ci-apres sont destinés à être principalement utilisés dans cet -environnement. Le piston 20, sauf en ce qui concerne les rainures de seg-55 'ie.its telles qu'elles son- décrites ci-après, est généralement classique et peut être construit: en aluminium coulé ou forgé. Oonme on le voit en particulier sur la figure ô, le piston 20 comporte un jeu de trois segments, un segment de la région de culasse ou ie tête -+0 disposé dans une rainure circonférentiellemeat bad original 69 07139 2003891 continue 42, un segment intermédiaire de compression 4-4 disposé dans une rainure circonférentiellement continue 46, et tin segment racleur 48 en trois pièces disposé dans une rainure semblable 50. Le segment 48 est de préférence un segment racleur à double rail 5 tel que celui décrit dans le brevet français îT0 1.169.347. Le segment 44 est de préférence un segment fendu en fonte en une seule pièce, et comportant une face de contact conique avec la pa- 1 roi du cylindre. Le segment 44 est un segment de compression ou d'étanchéité du type à tension automatique dans lequel la force 10 de poussée radiale vers l'extérieur est développée par 1 élasticité de la matière du segment à mesure qu'il est déformé en étant contracté pour prendre son diamètre de fonctionnement. On peut toutefois renforcer le segment 44 au moyen d'ion élément d1 expansion à ressort, de préférence du type en forme de ruban, courbé 15 radialement, et s'appuyant au fond (non représenté) pour aider à refouler le segment 44 radialement vers l'extérieur et réaliser de cette façon un bon réglage du débit d'huile dans des conditions de charge légères, et de fonctionnement d'un moteur à forte dé-^ pression. La rainure 50 comporte des passages d'écoulement d'huile 20 appropriés (non représentés) faisant communiquer la rainure avec l'intérieur creux des pistons 20, alors que la rainure 46 est une rainure sans ventilation. Comme il ressort des dimensions axiales des segments de piston indiqués en A, B, 0, E, F, G, et H, représentés sur la figu-25 re 6 et spécifiées ci-après, le segment racleur 48 et le segment d'étanchéité intermédiaire 44 sont placés dans leur position habituelle entre l'axe du pied de bielle 34 (figure 1) et la surface d'extrémité supérieure 5?- du piston 20. Toutefois, le segment 40 de la région de tête est placé à l'extrémité supérieure du piston, 30 ou très près de celle-ci, plutôt qu'à l'emplacement habituel d'un segment d'étanchéité supérieur. En d'autres termes, l'emplacement habituel l'un segment d'étanchéité supérieur est situé normalement plus bas, comme on le voit sur la figure 12, sur laquelle un piston 54, semblable au piston 20, comporte la rainure habituelle 56 35 du piston d'étanchéité supérieur placée entre les rainures 42 et 46, et qui reçoit le segment d'étanchéité habituel 58 en fonte et à poussée automatique. De ce fait, les segments 58, 44 et 48 sont placés dans ce qui constitue la partie habituelle 60 de ceinture des segments du piston, qui est placée à son tour entre la partie 2003891 de jupe 62 et la partie formant la région de tête ou de culasse 64 du piston. Le segment 40 est ainsi placé dans l'extrémité supérieure de ce qui serait la partie habituelle de région de tête 64 des pistons 20 et 5^-, et au voisinage de cette extrémité supé-5 rieure. En se reportant à la figure 4, la rainure 42 est formée par des parois supérieure et inférieure 66 et 68 respectivement, parallèles et circonférentiellement continues et s'étendant radialement, par une paroi postérieure 70 circonférentiellement conti-10 nue et s'étendant axialement, et par une paroi antérieure 72 circonférentiellement continue et s'étendant axialement. La paroi 72 présente un diamètre ."d" d'environ 3,175 ami de moins que le diamètre théorique de l'alésage 22 du cylindre, de sorte que la rainure 42 débouche directement dans la chambre de combustion 30. 15 De préférence, le bord supérieur du piston .20 est chanfreiné pour former une surface en biseau 74 coupant les surfaces 52 et 72 sous un angle d'environ 45 degrés, l'intersection des surfaces 74- et 72 étant située à peu près à mi-chemin entre la surface 52 et la paroi 66. Ce chanfrein réduit les chances d'écorner le bord supé-20 rieur du piston pendant qu'on le manipule en le fabriquant ou en l'entretenant, et facilite l'écoulement des gaz de la chambre de combustion à la rainure 42. Comme on le voit en particulier sur les figures 3» 4- et 8, le segment 40 présente la forme générale d'un L en coupe trans- , 25 versale radiale, avec la branche longue 78 s'étendant radialement entre les parois 66 et 68 et présentant une dimension radiale en-épaisseur T, et une dimension axiale en largeur w. La branche courte ou rebord 80 du segment 40 s'étend axialement par rapport au segment et présente une dimension radiale en épaisseur t et 30 une dimension axiale b. On construit de préférence le segment 40 de façon à ce que l'épaisseur t du rebord soit égale à 1,143/ 1,2y0 mm, dans 1e cas où le diamètre extérieur du segment 40 coït 3-.pond\nt au diamètre de fonctionnement, qui correspond au diamètre intérieur théorique D de l'alésage 22, se situe dans la gamme 35 allant d'environ 76,20 à 114,30 mm. L'épaisseur radiale hors tout T du secgnent 40 est de préférence de 3,556 mm, dans le cas où D se situe dans la gamme mentionnée précédemment. Indépendamment de la dimension D, T est relativement mince en comparaison des rapports de dimensions D/T des segments d1étanchéité classiques. La 69 07139 -4- 07139 2003891 raison de ceci est que le sa-_ lent 40 est essentiellement; un segment "mort11, ce qui signifie nue son diamètre extérieur est, à son état libre ou dé tondu dans lequel il nr 33t pas retenu par l'alésage du cylindre ou par le -iston, ls -.-$53 que son diamètre 5 de fonctionnement final D, ou est très proche do celui-ci. C'est ainsi que, corme on le voit sur la fi jure- 3, sur laquelle le seraient 4-0 est représenté à son état libre, un espace libre 52, qui peut aller jusqu'à un laximum de 5,175 raa, sais qui est de préférence inférieur, existe entre les extrémités sér>arées 84- et 85 du 10 segment 4-0. îuand le somment 4C est à son diamètre de fonctionnement 3, l'intervalle de .jeu existant entre les extrémités 84- et 35 doit être de préférence nul, nais par suite des tolérances de fabrication et de la dilatation thermique du segment dans les conditions de fonctionnement, il est habituellement nécessaire de 15 prévoir un espace libre se situant entra 0,127 et 0,381 21s quand on calibre le segment 4-0 au diamètre D. Du fait que le serment 4-0 est un segment mort présentant un espace libre très petit, il est nécessaire de disposer d'une faible épaisseur radiale T de façon à ne pas déformer exagérément le segment 4-0 quand on écarte ses 20 extrémités libres 84 et 85 pour l'étendre et le faire glisser en le faisant descendre en regard de la paroi 72 quand on l'installe dans la rainure 42. D'une manière générale, la dimension 77 est relativement large, de l'ordre de 3,175 comparativement à la dimension axiale 25 en largeur de 1,587 mm de certains serments d'étanchéité appuyés par pression précédemment connus et d'un diamètre équivalent. Avec un segment aussi large, et on considérant sa coupe transversale radiale en forme d'L non équilibrée, il est important que le segment 40 approche d'aussi près que possible d'un segment à ten-50 sion nulle (segment "mort"), dans lequel l'espace libre et l'espace de fonctionnement sont égaux de façon à ne pas le déformer en l'amenant à son diamètre de fonctionnement. Autrement, le segment 40 se tord ou se bombe à mesure qu'on le contraint en le fermant, situation que l'on a jugés propre à favoriser une action paresseuse 35 du segment 40 dans 1-? rainure 42, et un médiocre effet d'étanchéité contre 1?. paroi inférieure 58. De préférence, le rapport entre la largeur axiale hors-tou-^ 7/ du segment 40 et la largeur axiale 2 de la branche 78 est de 2:1. Il peut toutefois être avantr-'-eux ians certains cas, pour des raisons de fabrication, de même que 07139 2003891 rour réduire la charge radiale développée par les gaz sur le .segment, de codifier ce rapport rour qu'il soit quel'.ue peu infé-ri sur à 2 : . Dani le cadrs les cs.ractéris tiques de dinensions et de confi-5 gurations en coupe transversale décrite-, ci-dessus, on peut faire varier le serment de la région de tAte de ls présente invention sous différents rapports, confie roçrésenté- à titre d'exemple sur les figures 7, 9, 10 et 11, respectivement. Sur la figure 7? un segment de région de tête 9C est représenté monté dans un piston 1C 9^ qui peut être identique au piston 20 décrit précéderaient, sauf que ls rainure 94 est formée plus près de la surface supérieure 96 du piston. De préférence dans cette forme de réalisation, quand le segment 90 repose sur la paroi inférieure 98 de la rainure, la surface supérieure 100 du rebord 1C2 du segment 90 est disposée 15 en affleurant la surface 96. Le segment 90 comporte ce qui est connu sous le nom de fa.ce présentant un rayon 104, par exemple, une surface de raclage convexe dont le sommet est placé dans les limites de 0,581 mm par rapport à l'axe central de la dimension axiale hors-tout 77 du segment 90. Le segment 90 peut être en fon-20 te ou en acier, et on rabs.t vers le bas sa face extérieure 1GS initialement dénudée pour lui faire prendre la courbure représentée sur la figure 75 et on forme des bords chanfreines 108 et 110 à ses angles supérieur et inférieur respectivement. On peut ensuite chromer ls totalité de la face 106 avec une couche de chrome 25 112 d'une épaisseur allant environ de 0,05 à 0,20 mm. On peut ensuite rectifier le dépôt de chrome pour lui donner d'une façon générale la même courbure que la face 106, ou ne le roder que légèrement, pour obtenir un contact de 560 degrés avec l'alésage 22. Le segment de région de tête 114 représenté sur la figure 9 50 ressemble étroitement au segment 40, sauf qu'il présente une face extérieure droite revêtue électrolytiquement d'une couche de chrome 113, et arrondie à ses bords supérieur et inférieur. Le segment 116 de la figure 10 est en fonte et présente une face 12C dénudée et présentant un rayon, tournée sur la périphérie extérieu-55 re du segment. Le segment '119 -le la figure 11 est également semblable au segment 4C, sauf que sa face extérieure 121 est tronco-nique plutôt que cylindrique, étant inclinée vers le haut et vers l'intérieur d'environ un degré par rapport à l'axe iu segment 119. Cn peut avoir recours à d'autres traitements de surface des BAD ORIGINAL 69 07139 -7- segments de la région de tête décrite ci-dessus, comme par exemple rainurer la face extérieure et remplir la rainure de molybdène ou d'autres matières résistant à 1'/usure. Bien qu'on ait obtenu d'excellents résultats avec les seg-5 ments de la-région de tête décrits ci-dessus de la présente invention, sans utiliser aucun dispositif auxiliaire d'expansion à ressort avec le segment, dans certains cas de forte^dépression et de charge légère, il est avantageux d'utiliser un élément d'expansion à ressort pour le mettre en prise avec la périphérie inté-10 rieure 122 du segment 40 afin de développer sur celui-ci une légère force de poussée agissant vers 1*extérieur pour aider au réglage du débit de l'huile. Ceci assure qu'un segment d'un diamètre présentant une dimension,légèrement réduite, qu'on l'ait fabriqué de cette façon ou-.que cela résulte de l'usure, est toujours légè-15 rement refoulé en contact avec la paroi 22.de l'alésage du cylindre, même en l'absence d'une augmentation de la pression des gaz, en assurant de cette façon que l'espace annulaire 124, situé entre la face 72 et la périphérie intérieure 126 du rebord 80 (figure 4) est maintenu ouvert pour permettre aux gaz'de-la chambre de ' 20 combustion d'accéder facilement à l'espace 124 et à l'espace vide situé entre la paroi 66 de la rainure et la surface supérieure 128 de la branche 78 du segment. On s'est également rendu compte qu'un jeu latéral de l'ordre de C-,025 à. 0,100 mm entre la branche 78 et les parois 66 et 68 de la. rainure donne de bons résultats. 25 L'une des formes de- ressort d'expansion appropriée à ce but est constituée par un élément de compression 130, en ressort à boudin et-ne butant pas au- fond, d'une construction classique et présentant une dimension telle que ses extrémités fendues 132 et 134 (figure 5) viennent buter l'une contre l'autre quand on le 30 dispose dans une rainure 42, comme on le voit sur les figures 4 et 5- ?our un segment 40 présentant des dimensions telles que celles exposées précédemment, on peut eoa.stx'uii'e un élément d'expansion 130 en fil métallique à ressort présentant un diamètre de 0,254 à 0,508 mm, et dont les spires présentent un diamètre extérieur 35 d1 environ 1,524 mm. De préférence, on incline la périphérie intérieure 122 de la branche 78 d'environ 5 degrés à 10 degrés par rapport à l'axe du segment 40 pour former une surface en tronc de cône inclinée vers le bas et vers l'intérieur, contre laquelle vient buter l'élément d'expansion 150. Cette inclinaison développe 69 07139 -8- 20 91 une légère force latérale d'étanchéité sur le segment 40 pour refouler son côté intérieur contre la paroi inférieure 68 de la rainure, l'élément d'expansion 130 réagissant à son tour contre la paroi supérieure 66 de la rainure» On peut utiliser d'autre? 5 formes de ressort d'expansion conjointement avec le segment 40. par exemple l'élément d'expansion classique 134 du type à rut -butant sur le fond représenté sur la figure 5- Pendant le fonctionnement, les segments de région de tête 40, 90, 114, 116, de la présente invention, sont sensibles à la 10 pression de gaz développée dans la chambre de combustion du moteur et sont commandés par celle-ci, pour développer leur action de compression et d'étanchéité à la combustion contre la paroi de l'alésage 22 du cylindre. Par suite du grand espace de jeu 124 formé derrière le rebord du segment, la pression des gaz agissant 15 derrière celui-ci et tendant à le refouler radialement vers l'extérieur, est suffisante pour neutraliser la force exercée vers l'intérieur par les gaz à haute pression s'infiltrant en regard de la périphérie extérieure du segment. En conséquence, une flexion radiale du segment, et une fuite résultante excessive, sont 20 empêchées, même à de grandes vitesses du moteur quand les forces d'inertie agissant sur le segment sont suffisantes pour le soulever à l'écart de la paroi inférieure 68 de la rainure. Si un tel soulèvement devait se x>roduire, il ne pourrait pas fermer l'espace 25 de tête est également avantageux du fait qu'il exerce une force radiale très faible contre la paroi du cylindre pendant la plus grande partie du cycle du moteur, la pression des gaz n'amenant le segment à s'étendre davantage radialement vers l'extérieur que pendant les périodes où cela est nécessaire pendant le cycle, et 30 avec une force juste suffisante pour assurer la commande des gaz. Bien qu'on ne comprenne pas complètement cette action, le segment de la région de tête n'apparaît pas devoir se coller dans la gorge 42 par les accumulations de dépôts de calamine malgré le grand espace de jeu 124. Du fait que le segment 40 est un segment 35 mort, il n'y a que peu de tendance ou aucune tendance à ce que le segment se torde dans la rainure, situation qui empêcherait une bonne surveillance des fuites et un bon rendement. On s'est également rendu compte qu'une face présentant un rayon, comme par exemple en 104 ou 120, formée sur la surface du segment venant en 69 07139 2003891 contact avec ls. paroi-du cylindre, est supérieure à une face droite pour oc tenir le réglage du iébit d'huile. De. plus, on s'est rendu compte qu1 un segment le régio.-i le tête, construit et monté sur un piston conme décrit précédemment, contrôle --nieux les fuites 5 quani l'espace libre -:our le fonctionnement est tr_-s petit, ou même quand les extré :ités libres c'A et 3c du -"épient se touchent légèrement. D'une manière surp amenant e, on a constaté qu'aucune éraflure du segnent et/ou le la-paroi rie l'alésage ne se nroduit, comme cela se produirait avec un servent classique à 1 ' emplacement 10 du segment supérieur habituel quand les extrémités se touchent de cette façon. Des résultats d'essais ont également montré que, bien qu'on puisse supprimer 1 ' a~;encement du serment de corip-res?ion sti-périeur habituel 58 de la figure 12 comme dans l'agencement représenté sur la figure 6, il n'est pas avantageuz de supprimer le 15 segment de compression intermédiaire 44 ni le se^paent racleur %Z. toutefois, on peut substituer un second segment de ré îlage du débit d'huile (non représenté) au serment de compression intermédiaire 4-4 pour renforcer le serment +8 sans perdre de cette façon le réglage d'étanchéité par compression, 20 En plus des caractéristiques et avantages- décrits ci-dessus, les segments 40, 90, 114 et 115 et les pistons 20, 54 et 92 de l'invention procurent un taux de compression accru par comparaison avec celui du piston d'automobile classique équipé des segments le compression supérieur et intermédiaire et du segment racleur hàbi-25 tuels disposés ians la partie de ceinture 50 des segments du piston. Ceci résulte du fait qu'on place le segment de le région de tête avec la surface supérieure lu rebord SO affleurant la surface supérieure 52 du piston, ou dans les limites de 1,59 mm par rapport à celle-ci. De ce fait, le vide annulaire existant entre la 30 partie 54 (figure 12) du piston et 1:aiesage du cylindre ne débouche plus dans la chambre de combustion, et ce volume est ainsi retranché de la chambre de combustion. De la même façon, du fait que le segment de la r-gion de tête ferme hermétiquement ce vile annulaire, la combustion est améliorée et les émissions d'hy.lrocarbu-35 res d'échappement sont réduites. L-: réduction du rapport de le surface au volume de la chambre d? combustion produit également un effet favorable en réduisant les émissions i'V^drocarcures d'éenar-pâment et en augmentant le? rendement thermique du moteur. Le -on-ta/e du segment de r'gion de tête au sommet ie 1? région de. têts BAD ORIGINAL 07139 2003891 du piston supprime é^alenent la formation de dépôt de calamine sur la partie de la région ie tête 64-, qui conduirait à une usure et à une rayure de l1 alésage, lier, que le rapport l'affleurement de l'agencement de la fi pure ~ foiirnisse de bons résultats en 5- fonction iu rendement, le f aie d'abaisser légèrement le servent de la rainure de tête .jusqu'à la. relation de la figure 4 est avantageux pour enpêcher une rupture de le ceinture, et procure également une tolérsnce supplémentaire pour assurer que la face extérieure du segment de la. région de tête ne circule pas sur plus de 10 la moitié du chemin (sur la face du segment) en re.pard de l'intersection 152 de la. paroi cylindrique de l'alésage 22 avec le chanfrein habituel 16C représente à une échelle exagérée sur la figure 2. Il est toutefois avantageux que le segment de la région de tête se déplace partiellement en regard de l'intersection 162, 15 étant donné qu'on a constaté que ceci était efficace pour éliminer dans l'alosage 22 la formation d'une nervure qui se produirait autrement au-dessus de la limite supérieure de la course du segment supérieur par suite de l'usure de 11 alésage. Ce chanfrein 160 est formé par le constructeur du noteur à l'extrémité supérieure 20 de l'alésage et, par suite des tolérances de fabrication, il peut être formé autour d'un axe central excentre par rapport à l'axe central de l'alésage 22, en aliénant de cette façon l'intersection 152 du chanfrein avec l'alésage h descendre davantage que ce qui est spécifié. Par suite, en faisant légèrement descendre le seg-25 ment de la région de tête sur la région de tête du piston, on se conforme à cett-j condition et on évite la possibilité peu avantageuse que le segment de la région de tête ne circule sur plus d'une moitié en regard de l'intersection 162. A titre d'exemple non limitatif une construction d'une combi-30 maison de piston et de segment de région de tête selon la présente invention, et agencée comme on le voit sur la figure 6, produit un excellent contrôle des fuites sans sacrifier le réglage du débit d'huile, en appliquant les dimensions et les rapports de dimensions suivants : r--, ?2 35 A.— distance axiale de la. surface supérieure/du piston à la ps.roi inférieure 58 de la rainure .................. 4,572 à 4, S iô mm 3— distance axiale de la paroi inférieure 60 de la rainure 42 à la paroi supérieure de la rainure 46. ............... '>,11? mm BAD ORIGINAL 6 - ri- 2003891 G— largeur axiale de la rainure 46 2,032 à 2,037 21m E— distance axiale entre les rainures 46 et 50.. .... 3,^75 mm 7— dimension axiale de la rainure 50 du segment racleur............. ....................... 4,775 à 4,800 aiu G-— distance axiale de la paroi inférieure de la rainure 50 au bord le plus bas de la partie de jute 62 du piston... « 68,58 mm i H— distance axiale entre les parois supérieure re et inférieure 66 et 68 de la rainure 42... . 1,638 à 1,664 mm d— diamètre de la paroi 72 de la région de tête D moins 3,175 mm diamètre à la racine de la rainure 94......... D moins 11,175 mm 15 T— épaisseur radiale du segment 40 3»556 mm D— diamètre du gabarit du segment 40 pour le diamètre de fonctionnement théorique, 101,600 mm W largeur axiale du segment 40... 3,099 à 3,150 mm w— largeur axiale de la branche 78 1,562 à 1,613 mm 20 t— épaisseur radiale du rebord 80 1,143 à 1,270 mm Jeu radial entre les surfaces 72 et 126 0,254 à 0,381 mm. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son 25 cadre. 69 07139 -12- REVEMDICATIOFS 1. Dispositif destiné à un moteur à combustion interne et comprenant une surface d'extrémité destinée à former une première paroi d'une chambre de combustion du moteur et comportant une sé-- 5 rie de parties circonférentielles comprenant une partie de régior. de culasse ou de tête dans laquelle est formée une rainure, une partie de ceinture de segments dans laquelle sont formées des rainures et une partie de jupe, un jeu de segments de piston supportés dans les rainures formées dans la ceinture de segments et un 10 segment de région de tête reçu dans la rainure formée dans la partie de région de tête, la rainure de la région de tête présentant des parois supérieure et inférieure axialement espacées, la paroi supérieure présentant un bord extérieur disposé radialement vers l'intérieur par rapport au bord extérieur de la paroi inférieure, 15 la région de tête présentant une surface périphérique s'étendant axialement entre le bord extérieur de la paroi supérieure et la surface d'extrémité du piston, le segment de la région de tête étant constitué par un anneau fendu présentant en coupe transversale radiale la forme générale d'un L et comportant une branche 20 radiale disposée entre les parois supérieure et inférieure de la rainure de la région de tête et une branche axiale disposée radia lement vers l'extérieur par rapport à la surface périphérique de la région de tête, le segment de la région de tête présentant à son diamètre de fonctionnement un très petit intervalle de trave?. 25 entre ses extrémités séparées à l'emplacement de la fente et éter* à peu près exempt de contraintes intérieures. 2. Dispositif suivant la Revendication 1, caractérisé en ce que le segment de la région de tête comporte une surface supérieure de la branche axiale disposée d'une façon générale en affleu-- 30 rant la surface d'extrémité du piston. 3. Dispositif suivant la Revendication 1, caractérisé en ce que la largeur axiale totale de la branche axiale du segment de la région de tête est de -l'ordre de deux fois celle de la branci : radiale de ce segment. 35 4-. Dispositif suivant la Revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément d'expansion à ressort disposé entre les parois supérieure et inférieure de la rainure et en contact pour la refouler radialement vers l'extérieur en contact avec la périphérie intérieure de la branche radiale du segment de la région de tête. 69 07139 -13- 2003891 5. Dispositif suivant la l'.evsndication *+, caractérisé su ce que ls périphérie intérieure le ln tranche radiale du segment de la région de tête est inclinée sous un angle léger par ra:r,ort à la verticale de f?çon à s'effiler ver ; l'extérieur en direction 5 ie la surface d'extrémit."- du piston, l' élément d' ---xpansion étant constitué par un ressort à boudin iu type n1 appuyant pas sur le fond et iestirxé à -développer une lég'-re pression de poussée radialement vers l'extérieur et axialement vers le bas sur le segment de la région de têts. 10 5. Dispositif suivant la Tievendication 5, caractérisé en ce que les segments disposés dans les rainures formées dans la jupe de piston comprennent un segment de compression intermédiaire et un élé?asnt d'expansion à ressort associé à celui-ci et un ensemble de segment racleur disposé du côte du segment de compression 15 intermédiaire qui est éloigné du segment de la région de tête. 7. Dispositif suivant la I-ievendication 1, caractérisé en ce que le segment de la région de tête présente une périphérie extérieure de courbure convexe en coupe transversale radieile. 8. Dispositif suivant la Revendication 7, caractérisé en ce 20 qu'un revêtement résistant à l'usure est formé sur cette périphérie extérieure. 9- Dispositif suivant la Revendication 1, caractérisé en ce que le segment de la région de tête présente une épaisseur radiale hors-tout T égale à environ D/25 où D est le diamètre extérieur 25 du segment de la région de tête mesuré au diamètre de fonctionnement théorique, et dans laquelle la branche axiale du segment de la région de tête présente une épaisseur radiale t se situant entre environ 1,1 et 1,3 mm, et dans laquelle la largeur axiaJLe hors-tout du segment de la région ie tête est de l'ordre de 30 et dans laquelle la largeur axiale £ de la branche radiale du segment de la région de tête est de l'ordre d'environ 1,5 nn. 10. Dispositif suivant la Revendication 9, caractérisé en ce eue les segments placés dans les rainures formées dans la partie de ceinture du piston comprennent un segment de compression en 33 fonte à tension automatique dispos: dans une rainure de segment de compression et un ensemble de segment recleur placé au-iesseus ie cette rainure de seg vent de compression. 11. Dispositif suivant la .îevonâicstion 10, caractérisé en ce- qu'un élément l'expansion à ressort est disposé dans 1? rainure 8A& ORIGINAL 9 07139 2003891 du servent ie cor.pr ;3sion et en contact; de façon à le refouler radialeient vers l'ext rieur avec c? se-~ïe«t de compression. 1r:. Dispositif suivant la ".sv^-dication. ', caractérisé en ce que 1e se uent ie 1^ rêpien i-.. r-St : corçorts à son état libre un 5 sa'.î.l esr-ac.. le- s^nrrr-tion =vec une '.uension d'espace libre Sgslo ou inférieure 1 environ 3»'' j cet esç=ce étant compris entre C ,1 et C,-r -nn environ quand ie se—ent présente son. diamètre de f onctionneiaent tné orique . 13 « Dispositif suivant la i'evenlicafcxon- 12, caractérisé en 1C cî que le scraent de lq r' don d° tête pr-éssnte un diamètre extérieur oesuré selon son iiar^tre le fonctionnement théorique allant d'environ 75,2 à 15=-, 4 tei. 1-. Dispositif suivant 1" .■ ïevendication 13, caractérisé en ce que l'épaisseur radiale de lr, tranche axiale du segment de la 15 région de tête se situe dans le. gp.tvie d'environ 1,1 à 1,3 sra. 15- ôegeient de région de tête destine à être appliqué dans une rainure de ri.pion de têt3 d'un piston de moteur à combustion interne, caractérisé par un anneau fendu présentant en coupe transversale radiale une- forme générale de L comportant une bran-20 che s'étendant radialement et un rebord s* étendant axialement, ce seïTient; présentant un espace libre de fonctionnement se situant environ entre zéro et 0,4 nni entre ses parties séparées et nesuré avec son diamètre de fonctionnenent théorique et étant à peu près exenpt de contraintes intérieures riasd il présente ce diamètre 25 de fonctionnement tlieorique. 1c. Se ;rer.t ds répion ie tête suivant ls iievendication 15, dans lequel ce serment présente un? épaisseur radiale hors-tout 'D égale à environ D/-c où D est; le diamètre extérieur ie ce segnent quand il présente son diamètre de fonctioane^iant théorique. 30 17. 3e.?rr.ent le région de tête suivant la Revendication 15, dsuis lequel 1 rebord s ' étendant axialement présente une épaisseur radiale t se situant entre environ 1,1 et 1,3 sa, l'épaisseur axiale hors-tout de ce soient étant de l'ordre de 3,1 an et 1? l=rçaur sxials de 1- branche s'étendant radialement étant d2 35 l'ordre de 1,5 :in. 15. iepnent de rvgion de tête suivant la L-even-dication 15-, i':-r.s 13quel ls brmche radiale présente une périphérie intérieure de- forne tronconipue inclinée- vers 1 ' exterieur- en -direction du ■ 3Ôt- lu rebord de ce se-.vs.ent. BAD ORIGINAL 69 07139 -15- 2003891 19. Ensemble de segment de région de tête constitué par un segment suivant la Revendication 18, caractérisé par un élément d'expansion à ressort à "boudin n'appuyant pas sur le fond et disposé de façon à la pousser en contact contre la péripliérie ir-ts- 5 rieure de la branche radiale. 20. Ensemble de segment de région de tête suivant la I5 ^indication -19V caractérisé en ce que le segment présente une >."■ diseur radiale hors-tout de l'ordre de 3,556 mm, et les spirr h l'élément d'expansion en fil métallique présentent chacune \r. 10 diamètre extérieur de l'ordre de 1,524 mm.