Brevet FR2010852A1 — publié le 19700220

i 2010852 La présente invention concerne un joint plat, en particulier un joint de culasse de moteur à combustion interne, constitué par une plaque en matière tendre, de préférence à renforcement métallique. La qualité de f'étanchéité d'un joint de culasse pour moteur à combustion 5 interne, dépend autant du montage du joint que de la construction du moteur ou de sa rigidité. Les moteurs étant aujourd'hui de plus en plus construits en matériaux légers, on ne peut pas éviter que les surfaces des joints, en particulier entre le bloc moteur et la culasse, ne soient soumisesà une déformation importante due à des causes mécaniques et thermiques. Il arrive donc souvent que, par suite 10 des déformations des surfaces des joints, celles-ci ne constituent plus une surface plane idéale , et l'étanchéité devient insuffisante pour résister à des pressions très élevées. C'est le cas, en particulier, pour les emplacements les plus éloignés des vis de fixation. Ceci est accentué par l'effet de la pression sur les parties planes, relativement étroites, du joint placé entre les vides réservés aux chambres de com-15 bustion du moteur. On a déjà cherché à améliorer la résistance des joints de culasse en matière tendre, dans ces zones fragiles, en ajoutantà la matière tendre une substance gonflante, telle que du caoutchouc mou, mais le traitement supplémentaire de la plaque en matière tendre que cela nécessite, en augmente considérablement 20 le prix de revient. On sait aussi comprimer localement la matière tendre, ou en modifier localement la capacité d'étanchéité, par une imprégnation totale ou partielle variable selon les places. On sait encore modifier les caractéristiques de déformation de la plaque d'étanchéité par des appositions ou insertions locales de matiè-25 res dures ou tendres. Ces procédés connus ont tous pour but commun de prévoir, dès la fabrication, les déformations possibles des surfaces du joint, et d'en augmenter ainsi la capacité d'étanchéité, mais ils entraînent une augmentation du prix de revient, et ne donnent pas de résultats satisfaisants dans tous les cas. L'invention a pour objet d'augmenter localement la résistance mécanique 30 de la plaque en matière tendre. Elle résout ce problème en constituant ladite plaque par des fibres d'amiante, ou matériaux analogues, avec renforcements métalliques, imprégnées spécialement, au moins superficiellement, sur une ou sur les deux faces. Cette solution est basée sur la constatation que l'imprégnation influence sensiblement la résistance mécanique et la stabilité d'application 35 de la matière tendre. 04231 2 2010852 L'invention consiste donc à imprégner la plaque de matière tendre du joint de culasse partiellement, mais uniformément, avec un agent connu. C'est-à-dire que, contrairement à ce qui se pratique actuellement, les parties du joint spécialement exposées aux déformations, en particulier les zones pleines 5 séparant les passages des chambres de combustion, ne sont pas imprégnées, et offrent ainsi une plus grande résistance mécanique que les autres parties uniformément imprégnées. Selon les types de moteurs, il suffit souvent de laisser seulement sans imprégnation les zones planes séparant deux soupapes d'échappement l'effet thermique, et par conséquent la déformation les plus importants, se fai-10 sant sentir près, ou entre deux soupapes d'échappement voisines. La présence d'une imprégnation n'est pas absolument indispensable â l'étanchéité aux gaz, de la plaque en matière tendre, d'autant plus que la pression des gaz dans les chambres de combustion est soumise à des oscillations constantes entre ses limites inférieure et supérieure. Les petits canaux subsistant en-15 tre les différentes fibres de la partie non imprégnée de la matière tendre, provoquent une chute de pression suffisante, aux plus hautes pressions régnant dans les chambres de combustion, de sorte qu'on peut dire sans autre artifice, que l'étanchéité aux gaz est réalisée en ces points. Mais il est plus important que la matière du joint d'étanchéité présente une possibilité de réaction suffisante aux dé-20 formations, en cas de déformation locale importante des surfaces de la machine à fermer, pour éviter le soulèvement des surfaces d'étanchéité de la plaque du joint, et par conséquent, le passage des gaz chauds de combustion qui provoqueraient inévitablement, la destruction rapide de la matière composant le joint. Par contre, une imprégnation uniforme de la matière tendre estabsolu-25 ment indispensable, au moins dans le voisinage du passage du fluide pour éviter, dans tous les cas, une infiltration progressive, en particulier de l'eau de réfrigération, entre les fibres. Comme la tendance à la déformation des surfaces de joint est moindre en ces endroits, la stabilité élevée d'application, inséparable de l'imprégnation de la matière tendre, peut être prise en considération. 30 L'enrichissement de la matière tendre par l'imprégnation produit simulta nément un gonflement des fibres, et une diminution de leur résistance mécanique de sorte que, cjuand le joint est déformé, il n'y a plus d'interstices entre les fibres. Dans la partie non imprégnée de la matière tendre, les fibres sont moins rapprochées les unes des autres, et donnent à la matière tendre une résistance 69 04231 pius élévee à la déformation, provoquant une augmentation de la pression d'étanchéité quand le joint se déforme. Èn outre, le joint plat proposé par l'invention est très facile à fabriquer L'opération étant conduite comme pour réaliser une imprégnation uniforme, il 5 suffira, pendant l'aspersion ou l'enduction, de recouvrir les parties à ne pas imprégner. Ceci pourra se faire, par exemple, par apposition d'un stencil à la sur- face du joint, mais il sera préférable de recouvrir les parties en question d'une feuille adhésive mince. Si on emploie à cet effet une feuille mince de métal, celle-ci n'aura pas à être enlevée après l'imprégnation. Au contraire, la cou-10 verture métallique produira une augmentation de la pression d'étanchéité par l'augmentation locale d'épaisseur de la plaque. Les dessins annexés représente, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention : - la figure 1 est une vue d'un joint de culasse pour moteur à combustion 15 interne selon l'invention et - la figure 2 est une coupe à travers le joint de culasse de la figure 1 . La figure 1 représente partiellement un joint de culasse en matière tendre, pour moteur à combustion interne, à plusieurs cylindres en ligne. Le joint de culasse 1 est percé de trous ou passages pour les chambres de combustion 2, 3 20 pour l'eau de réfrigération 4, pour le lubrifiant 5, et pour les vis de fixation 6. La figure 2 représente la construction du joint 1 . Ce dernier se compose d'une plaque-support métallique 7, avec des languettes 8, découpées par estampage, servant à l'ancrage des plaques 9 et 10, en fibres d'amiante, laminées sur la plaque-support 7. Chacune des arêtes du joint de culasse 1, bordant les cham-25 bres de combustion, est entourée d'une bordure 11, 12 servant, d'une part, à protéger la matière tendre des gaz chauds de combustion et, d'autre part, à augmenter, par sès ailes 13 et 14, la pression des surfaces sur le bord du joint. Conformément a l'invention, l'espace 15, relativement étroit, entre les deux passages des chambres de combustion 2 et 3, est recouvert de part et d'autre, par des 30 feuilles minces d'aluminium 16 et 17, collées. Cette partie du joint 1 en matière tendre recouverte n'est pas imprégnée, tandis que les autres surfaces de la matière tendre sont additionnées d'une solution contenant essentiellement du graphite ; ou trempées uniformément dans cette solution. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux termes de la description 35 qui précède, mais elle en comprend, au contraire, toutes les variantes à la portée d'un homme de métier. 04231 4 2010052 REVENDICATIONS 1 . Joint d'étanchéité plan, en particulier joint de culasse pour moteurs à combustion interne, constitué par une plaque en matière tendre, de préférence avec renforcement métallique, caractérisé en ce que ladite plaque en matière tendre n'est que partiellement enrichie ou imprégnée par un agent connu, uniformément réparti. 2. Joint d'étanchéité plan selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties de matière tendre non înprégnées sont recouvertes d'une feuille métallique mince adhésive.