Brevet FR2011371A1 — publié le 19700227

, .. 2011371 La présente invention concerne un moteur à combustion interne à piston, avec au moins une soupape refroidie par eau et reliée par un raccord mobile à au moins une conduite d'arrivée et de départ du fluide de refroidissement.-5 On a déjà proposé de refroidir des soupapes soumises à de grands efforts, et en particulier des soupapes d'échappement de moteurs à combustion interne à piston, à l'aide d'un milieu réfrigérant liquide, de préférence de l'eau, milieu qui est introduit froid dans la soupape, et en est retiré échauffé, éventuelle-10 ment même sous forme de vapeur. L'arrivée et le départ du fluide réfrigérant ont lieu par des tuyaux, des tubes flexibles recourbés en forme de ressorts, etc. On prévoit normalement par soupape, deux raccords mobiles de ce genre. On a pourtant aussi déjà proposé de ne prévoir, par soupape, qu'un seul raccord mobile, et de 15 prévoir pour l'arrivée de l'eau de refroidissement comme pour le départ de la vapeur produite, par exemple,..un tuyau unique. Dans les modes d'exécution connus, il subsiste le risque que, dans le cas où un raccord mobile serait endommagé, il s'ensuive un échappement de l'eau et son mélange avec l'huile de 20 graissage de la machine. Un tel mélange peut avoir pour la machine des conséquences très graves. La présente invention a pour objet un agencement dans lequel ce danger est écarté, et dans lequel il n'y a aucun, risque d'un mélange de l'eau de refroidissement avec l'huile de graissage, mê-25 me dans le cas d'endommageaient du raccord mobile, par exemple dans le cas d'éclatement d'un tuyau0 Selon une particularité essentielle de l'invention, la conduite passe d'une manière étanche à travers une cloison qui ferme la chambre contenant le mécanisme de commande de la soupape, le 30 raccord mobile se trouvant du côté de la cloison qui est éloigné de la soupape» Il est avantageusement possible de munir la conduite d'un tube parallèle à l'axe de la soupape et de fixer le tube dans une plaque qui comporte des canaux de circulation du liquide réfrigé-35 rant et qui entoure l'extrémité de la tige de soupape- De cette manière, on obtient une liaison du tube avec la soupape qui est simple au point de vue mécanique et au point de vue construction» Il est possible de disposer deux tubes pour chaque soupape, . un pour l'arrivée et l'autre pour le départ du liquide réfrigérant» 69 20211 2 2011371 Les raccords flexibles peuvent alors, soit être des tuyaux, soit comporter des pièces cylindriques de raccordement dans lesquelles les tubes passent de façon étanche. D'autres buts et caractéristiques de la présente invention 5 ressortiront de la description détaillée faite en regard des dessins annexés, représentant d'une manière schématique à titre il-lustratif, mais nullement limitatif, un mode de réalisation de l'invention. Sur les dessins, 10 La figure 1 est une coupe partielle d'une culasse d'un mo teur à combustion interne à piston, avec une soupape refroidie par eau, et réalisée selon l'invention. La figure 2 est une coupe de deux soupapes voisines selon la ligne II—II de la figure 1 ; et 15 La figure 3 montre un détail correspondant à la figure 1,avec l'organe de raccordement mobile selon une/Se" rrlaÎ5sation de l'inventjm Sur la figure 1, une soupape 3 coulisse dans un guide 2 d'une culasse .1 d'un moteur à combustion interne à piston, par exemple un moteur Diesel à compresseur. La soupape 3 est creuse 20 d'une manière en soi connue et sa tige comporte un alésage 4 dans lequel est inséré un tube 5» L'alésage 4 est relié à un canal latéral 6 qui sert à l'amenée d'eau de refroidissement froide» Le tube 5 est relié à un canal latéral 7 par lequel l'eau de refroidissement échauffée est évacuéa La tige de la soupape 3 est 25 entourée par -une plaque 8, qui comporte des canaux 9 et 10 reliés aux canaux 6 et .7. La soupape est munie d'une façon connue en soi, d'un disque d'appui de ressort 11 et d'un ressort 12. La chambre dans laquelle se trouve la tige' de la soupape 3 est entourée par un boîtier 13 dans lequel, en dehors des parties 30 correspondantes d'autres soupapes, se trouvent également les organes d'entraînement des soupapes par exemple des culbuteurs, etc. Le boîtier 13 est muni d'au moins une conduite d'huile qui n'est pas représentée, et qui sert au graissage aux pièces mécaniques contenues dans le boîtier 13. Le boîtier 13 comporte également des 35 ouvertures d'écoulement non représentées pour 1'"huile de graissage en excès. Au-dessus du boîtier 13 se trouve un carter 14 qui contient une cloison 15 qui ferme vers le haut la chambre du boîtier 1-3 qui . contient l'huile de graissage. En outré, le carter 14 comporte un 69 20211 3 2011371 couvercle 16 qui ferme le carter vers le haut. . Des perçages 17 sont ménagés dans la cloison 15, et dans ces perçages 17 sont vissés des raccords d'étanchéité 18, munis de joints 19. Des tubes 20, 21, traversent les raccords d'é-5 tanchéité 18, et les extrémités inférieures des tubes sont vissées dans la plaque 8. L'extrémité inférieure du tube 20 est reliée au canal 9 de la plaque 8y et l'extrémité inférieure du tube 21 est reliée au canal 10. Des tuyaux 23, 24 sont reliés aux extrémités supérieures des tubes 20 et 21, à l'aide des raccords 22. Le tuy-10 au 23 communique au moyen d'un raccord vissé 25, avec un canal 26 ménagé dans le carter 14, et d'une manière connue en soi, une conduite d'arrivée d'eau de refroidissement peut êbre reliée au canal 26. Le tuyau 24 est, d'une manière analogue, relié à un canal de départ de l'eau de refroidissement. Le carter 14 est niu-15 ni d'une ouverture d'écoulement 27 à laquelle est par exemple raccordée une conduite qui aboutit à une évacuation. En fonctionnement, la soupape 3 est animée d'un mouvement de levée et d'abaissement à la cadence nécessaire grâce à un mé-. canisme d'entraînement non représenté. De l'eau de refroidissement 20 est amenée par le canal 26, et cette eau pénètre par le tuyau 23 dans le tube 20, le canal 9 et l'alésage 6 puis dans la tige de la soupape, et refroidit cette dernière„ L'eau de refroidissement éehauffée est évacuée par les canaux 7, 10,1e tube 21 et le tuyau 24. 25 Dans le cas où l'un des tuyaux 23, 24 serait endommagé, l'eau qui s'échappe ne peut pas pénétrer dans la chambre du boîtier 13 et se mélanger avec l'huile de graissage. L'eau qui s'échappe peut être évacuée par une ouverture d'écoulement 27 du carter 14. 30 Le passage d'écoulement hors du carter 14 peut,- dans ce cas, comporter un organe indicateur non représenté qui attire l'attention sur l'existence d'une fuite d'eau, ce qui permet de conclure qu'un des tuyaux est endommagé. La figure 2 est la coupe par la ligne II-II de la figure 1 35 et dans ce cas la coupe passe par deux soupapes voisines refroidies# Il peut s'agir par exemple de deux soupapes d'échappement du même cylindre ou de deux soupapes d'échappement de cylindres voisins. Gomme on peut le voir d'après la figure 2, la plaque-8 . de la première soupape est rmxaie de saillies 28 eri forme de.four=> che, qui enferment une saillie 29 de forme correspondante de la 69 20211 4 r 2011371 plaque 8 de la deuxième soupape. Grâce à ce mode de réalisation, on empêche qu'une des plaques 8, 8' tourne par rapport au boîtier 13 et que les tubes 20, 21 ou 201, 21* aient tendance à se coincer dans les raccords d'étanchéité 180 5 Le mode d'exécution de l'invention représenté sur la figure 2 est particulièrement approprié pour deux soupapes du même cylindre qui se déplacent à l1-unisson, par exemple deux soupapes d1échqppement. Il ne se produit alors entre les éléments 28 et 29. que des déplacements de faible amplitude. On comprend néanmoins 10 que les plaques 8 ou 8' peuvent également être munies de pièces formées de manière analogue aux pièces 28, 29, et qui sont guidées sur des parties fixes du boîtier 13. C'est ainsi que des bras, par exemple semblables aux bras 28, peuvent entourer une réglette montée dans le boîtier ou qu'un bras semblable au bras 29 peut être 15 guidé dans une rainure ménagée dans la paroi latérale du boîtier 13. Dans le cas de tubes 20, 21 ou 20*, 211 de dimensions correspondantes, on peut dans certaines circonstances renoncer à un a-gencement particulier destiné à empêcher une rotation de la plaque. On a représenté sur la figure 3, un autre mode d'exécution 20 de l'agencement selon l'invention. Sur cette figure qui correspond à la partie supérieure de la figure 1, la soupape 3 avec la plaque 8 et les pièces qui lui sont affectées restant inchangées, des tubes 30, 31 sont raccordés à la plaque 8. Les tubes 30, 31, d'une manière analogue à celle du mode de réalisation selon là figu-25 re 1, passent à travers des raccords d'étanchéité 32, munis de garnitures 33. Les extrémités des tubes 30, 31,- sont toutefois entourées par des pièces de raccordement cylindriques 34 dans lesquelles passent à joint étanche, à travers des garnitures 36, les extrémités supérieures 35 en forme de piston des tubes 30, 31. 30 Pour améliorer 1'étanchéité, les extrémités 35 en forme de piston sont munies de pièces rapportées cylindriques 37 qui entourent des pièces rapportées cylindriques 38 des raccords d'étanchéité 32, les pièces rapportées cylindriques 38 étant dirigées vers le haut. Les pièces de raccordement 34 sont reliées par des con-35 duites tubulaires 39 ou 40 d'arrivée ét de départ de l'eau de refroidissement. Dans le cas du mode d'exécution selon la figure 2, les pièces de raccordement 34 avec les tubes 30, 31» forment des organes de raccordement mobilés pour l'arrivée ou lé départ de l'eau de COPt 69 20211 2011371 refroidissement. Dans le cas cù l'une des garnitures d'étanchéité serait endommagée, ce mode de réalisation de l'invention évite également tout mélange avec l'huile de graissage de la machine, étant donné que l'eau de refroidissement qui s'échappe s'écoule 5 le long de la cloison 15. On comprend que diverses variantes peuvent être apportées aux modes d'exécution qui l'ont été décrits qu'à titre d'exemples# On peut, par exemple, imaginer un mode d'exécution dans lequel la cloison 15 n'est pas rigide, mais est mobile et peut accompagner 10 dans leurs mouvements les tubes 20, 21 ou 30, 31. A cet effet, la cloison peut par exemple être constituée par une membrane en un élastomère, ou en une matière analogue déformable. Etant donne que dans ce cas les tubes ne se meuvent pas à travers la paroi, de séparation, il n'est pas nécessaire qu'ils soient parallèles à 15 l'ajce de la soupape. Bien entendu, l'invention n'est pas Limitée au mode opératoire et aux exemples décrits et représentés, et peut recevoir ' diverses variantes rentrant dans l'esprit et la portée de l'inven— • 'tion. 69 202Î1 6 2011371 REVENDICATIONS ' — au 1. Moteur à combustion interne à piston, comportant/moins une soupape refroidie par eau, qui est reliée par un raccord mobile à au moins une conduite d'arrivée et de départ du fluide ré-' - 5 frigérant, ledit moteur étant caractérisé par le fait que la oonduite (20, 21, 30, 31) traverse de manière étanche une cloison (15) fermant la chambre (13) qui contient le mécanisme d'entraînement de la soupape (3), le raocord mobile (23, 24, 34, 35) se trouvant du côté de la cloison (15) qui est opposé à celui sur 10 lequel ae trouve la soupape (3). 2. Moteur à combustion interne à piston selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la conduite contient un tube (20, 21, 30, 31) parallèle à l'axe de la soupape, et guidé à travers un presse-étoupe (18, 19, 32, 33) disposé dan3 la paroi 15 et permettant un déplacement du tube par rapport à la cloison, 3« Moteur à combustion interne à piston selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit tube (20, 21, 30, 31) est fixé dans une plaque (8) qui contient des canaux (9, 10) pour conduire le fluide réfrigérant, et qui entoure l'extrémité de la 20 tige de soupape. 4. Moteur à combustion interne à piston selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la plaque (8, 8') est munie d'un dispositif (28, 29) qui empêche qu'elle ne tourne par rapport au carter de la machine. 25 5. Moteur à combustion interne à piston selon la revendi cation 4, avec plusieurs soupapes refroidies, moteur caractérisé par le fait que les plaques (8, 8') de soupapes voisines sont munies d'un dispositif (28, 29) qui empêche leur rotation réciproque. 30 6. Moteur à combustion interne à piston selon la revexidi- cation 5, caractérisé par le fait que le dispositif (28, 29) se compose de bras montés à emboîtement,, 7. Moteur à ccmbiistion interne à piston selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le raccord mobile est un tuy- 35 au (23, 24) qui est relié à un bout à une conduite fixe (25, 26) pour l'eau de refroidissement et à l'autre bout, auxdits tubes (20, 21) (voir figure 1). 8. Moteur à combustion interne à piston selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le raccord mobile comprend 69 20211 7 .2011371 T.:» ,a, Nr r- g*** \tn ul • - - une pièce de raccordement cylindrique (34) dans laquelle le tube (30, 31) est guidé de manière étanche. : 9. Moteur à combustion interne à piston selon-la revendication 2V_ caractérisé par le fait que deux tubes (20, 21, 30, 31) sont affectés à chaque soupape (3).