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WO 2007/085738 PCT/FR2007/000148
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VILEBREQUIN POUR MOTEUR
A RAPPORT VOLUMETRIQUE VARIABLE
La présente invention est relative à un - vilebrequin pour moteur à rapport
volumétrique variable porté par des paliers hydrodynamiques.
On connaît, d'après les brevets internationaux W098/51911, W000/31377,
W003/008783 appartenant au demandeur, différents dispositifs mécaniques pour
moteur à rapport volumétrique variable.
On remarque que le brevet international W098/51911 au nom du demandeur
décrit un dispositif servant à améliorer le rendement global des moteurs à
combustion interne à pistons utilisés à charge et régime variables par
adaptation
en marche de leur cylindrée effective et/ou de leur rapport volumétrique.
On constate que selon les brevets internationaux W000/31377 et WO03/008783
au nom du demandeur le dispositif de transmission mécanique pour moteur à
rapport volumétrique variable comprend au moins un cylindre dans lequel se
déplace un piston qui est solidaire, dans sa partie inférieure, d'un organe de
transmission coopérant d'une part au moyen d'une crémaillère de faible
dimension avec un dispositif de guidage à roulement, et d'autre part au moyen
d'une autre crémaillère de forte dimension avec une roue dentée solidaire
d'une
bielle, ceci permettant de réaliser la transmission du mouvement entre ledit
piston
et ladite bielle.
Le dispositif de transmission mécanique pour moteur à rapport volumétrique
variable comprend également au moins une crémaillère de commande coopérant
avec la roue dentée, des moyens de fixation du piston sur l'organe de
transmission qui offrent une précontrainte de serrage, des moyens de liaison
qui
permettent de rigidifier les dents des crémaillères, et des moyens de
renforcement
et d'allègement de la structure de la roue dentée.
On constate que le piston, solidaire dans sa partie inférieure d'un organe de
transmission, et la roue dentée opèrent suivant un mouvement alternatif et
sont
raccordés à un vilebrequin par la bielle, ledit vilebrequin et ladite bielle
ayant pour
effet de transformer ledit mouvement alternatif dudit piston et de ladite roue
en
mouvement rotatif.
On note que l'ensemble des brevets internationaux au nom du demandeur relatifs
au moteur à rapport volumétrique variable décrivent un vilebrequin qui, comme
c'est le cas pour les vilebrequins classiques, comporte des masses
d'équilibrages.
On observe que l'organe de transmission solidaire du piston et la crémaillère
de
commande du moteur à rapport volumétrique variable présentent une largeur
importante qui nécessite d'écarter les cylindres les uns des autres pour que
les
masses d'équilibrage du vilebrequin puissent passer de part et d'autre dudit
organe de transmission et de ladite crémaillère de commande.
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Consécutivement à cette nécessité, l'encombrement longitudinal et le poids du
moteur se trouvent augmentés de façon significative. De plus, écarter les
cylindres les uns des autres augmente la longueur totale du vilebrequin, avec
pour
conséquence d'en augmenter la flèche lorsqu'il se déforme sous l'effet de la
charge qui lui est appliquée.
C'est pour réduire de façon significative l'encombrement longitudinal et le
poids du
moteur à rapport volumétrique variable que le vilebrequin destiné audit moteur
à
rapport volumétrique variable suivant la présente invention se distingue de
l'art
antérieur en ce que, selon un mode particulier de réalisation :
= La fabrication du vilebrequin est simplifiée ;
= La longueur et le poids du vilebrequin sont réduits ;
= La distance entre les différents cylindres du moteur à rapport volumétrique
variable est comparable à la distance entre les différents cylindres d'un
moteur conventionnel à rapport volumétrique fixe de même alésage ;
= L'encombrement Iongitudinai du moteur à rapport volumétrique variable est
comparable à celui d'un moteur conventionnel à rapport volumétrique fixe.
de même alésage ;
= Le poids du moteur à rapport volumétriqüe variable est réduit.
Le vilebrequin pour moteur à rapport volumétrique variable suivant la présente
invention permet de transformer en mouvement rotatif le mouvement alternatif
des
principaux composants mobiles dudit moteur à rapport volumétrique variable,.
comporte des paliers hydrodynamiques et est dépourvu de masses d'équilibrage.
Le vilebrequin pour moteur à rapport volumétrique variable suivant la présente
invention comporte au moins un maneton relié à au moins une bielle du moteur à
rapport volumétrique variable d'une part, et au moins deux tourillons et un
palier
d'arrêt axial aménagés dans le bloc moteur dudit moteur d'autre part.
Le vilebrequin pour moteur à rapport volumétrique variable suivant la présente
invention comporte des paliers hydrodynamiques qui sont constitués d'une
surface cylindrique lisse aménagée sur ledit vilebrequin et qui tournent dans
des
coussinets.
Le vilebrequin pour moteur à rapport volumétrique variable suivant la présente
invention comporte des paliers hydrodynamiques qui sont lubrifiés par de
l'huile
sous pression amenée par des conduits aménagés dans la masse dudit
vilebrequin d'une part, et dans la masse du bloc moteur d'autre part.
Le vilebrequin pour moteur à rapport volumétrique variable suivant la présente
invention comporte des conduits aménagés dans la masse dudit vilebrequin qui
communiquent avec des orifices débouchant sur chacune des surfaces
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cylindriques lisses dont sont constitués les paliers hydrodynamiques dudit
vilebrequin.
Le vilebrequin pour moteur à rapport volumétrique variable suivant la présente
invention comporte au moins une poulie permettant d'entraîner en rotation le
système de distribution et les périphériques du moteur.
Le vilebrequin pour moteur à rapport volumétrique variable suivant la présente
invention comporte au moins un volant moteur permettant le raccordement du
moteur à une boîte à vitesse.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre
d'exemples non limitatifs, permettra de mieux comprendre l'invention, les
caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de
procurer :
Figure 1 est une vue en perspective illustrant le vilebrequin pour moteur à
rapport
volumétrique variable porté par des paliers hydrodynamiques suivant la
présente
invention, ledit vilebrequin étant relié aux composants mobiles du moteur à
rapport volumétrique variable qui sont soumis à un mouvement, alternatif.
Figure 2 est une vue en perspective montrant le vilebrequin suivant la
présente
invention
Figure 3 est une vue en coupe représentant le vilebrequin suivant la présente
invention.
On a montré en figures 1 les principaux composants mobiles d'un moteur à
rapport volumétrique variable, parmi lesquels on distingue au moins un piston
2
dont le mouvement alternatif est transformé en mouvement rotatif au moyen d'un
dispositif de transmission 1.
Ledit dispositif de transmission mécanique 1 comporte dans la partie
inférieure du
piston 2 un organe de transmission 3 solidaire dudit piston qui coopère, d'une
part
avec un dispositif de guidage à roulement 4, et d'autre part avec une roue
dentée
5. Ladite roue dentée 5 coopère avec une bielle 6 reliée à un vilebrequin 9,
objet
de la présente invention, afin de transmettre le travail fourni par le piston
2 qui est
animé d'un mouvement alternatif audit vilebrequin 9 qui est animé d'un
mouvement rotatif.
La roue dentée 5 coopère à l'opposé de l'organe de transmission 3 avec une
autre crémaillère dite crémaillère de commande, non représentée dont la
position
verticale par rapport au bloc moteur est pilotée par un dispositif de contrôle
comportant un vérin de commande.
Ainsi le vilebrequin 9 pour moteur à rapport volumétrique variable permet de
transformer en mouvement rotatif le mouvement alternatif des principaux
composants mobiles dudit moteur constitué par au moins un piston 2 et son
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organe de transmission 3, la roue dentée 5 reliée à sa bielle 6 et un rouleau
synchronisé 40, ledit rouleau synchronisé 40 faisant partie du dispositif de
guidage à roulement 4.
Selon un mode particulier de réalisation, le vilebrequin 9 peut être réalisé
en fonte
ou en acier, il peut être coulé, forgé ou entièrement usiné dans la masse d'un
bloc
de métal.
Le vilebrequin 9 comporte au moins un maneton 90 relié la bielle 6 du moteur à
rapport volumétrique variable d'une part, et au moins deux tourillons 91 et un
palier d'arrêt axial, non représenté, aménagés dans le bloc moteur dudit
moteur
d'autre part.
Le vilebrequin 9 comporte des paliers hydrodynamiques qui sont constitués
chacun d'une surface cylindrique lisse 92 aménagée sur ledit vilebrequin et
tournant dans des coussinets, non représentés.
D'autre part, le vilebrequin 9 pour moteur à rapport volumétrique variable est
dépourvu de masses d'équilibrage.
Les coussinets, connus en soi, peuvent comporter un dos en acier récouvert de
métal antifriction.
Selon un mode particulier de réalisation, la surface cylindrique lisse 92 qui
constitue les paliers hydrodynamiques peut être nitrurée ou cémentée.
La surface cylindrique lisse 92 de chaque palier hydrodynamique est raccordée
aux bras 93 du vilebrequin 9 par des rayons ou des gorges de raccordement 94.
Les rayons ou gorges de raccordement 94 peuvent être réalisés par galetage ou
par usinage.
Le vilebrequin 9 comporte des paliers hydrodynamiques qui sont lubrifiés par
de
l'huile sous pression amenée par des conduits 95 aménagés dans la masse dudit
vilebrequin d'une part, et dans la masse du bloc moteur d'autre part.
Le vilebrequin 9 comporte des conduits 95 aménagés dans la masse dudit
vilebrequin et qui communiquent avec des orifices 96 débouchant sur chacune
des surfaces cylindriques lisses 92 dont sont constitués les paliers
hydrodynamiques dudit vilebrequin.
Le vilebrequin 9 pour moteur à rapport volumétrique variable comporte au moins
une poulie permettant d'entraîner en rotation la distribution et les
périphériques du
moteur.
La poulie peut intégrer un amortisseur connu en soi permettant de réduire les
émissions vibratoires.
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Le vilebrequin 9 comporte au moins un volant moteur permettant le raccordement
du moteur à une boîte à vitesse. Le volant moteur peut également comporter une
couronne dentée qui coopère avec le pignon de sortie d'un démarreur
électrique.
5 Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été
donnée qu'à
titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont
on ne
sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tout autre
équivalent.
