Brevet FR2013428A1 — publié le 19700403

20,3428 La présente invention se rapporte à un cylindre refroidi à l'air pour des moteurs à combustion à quatre, temps, comportant une chambre de combustion disposée latéralement par rapport , au cylindre et des soupapes de distribution de gaz placées latéralement 5 par rapport au cylindre, l'une derrière l'autre, dans le courant d'air de refroidissement produit en particulier par un ventilateur ou une turbine, à savoir une soupape d'admission placée à l'avant et une soupape d'échappement se trouvant derrière cette première, ces-deux soupapes servant à commander, l'une un canal d'admis-10 sion et l'autre un canal d'échappement. Dans les moteurs à combustion refroidis à l'air, le refroidissement suffisant et en même temps équilibré du cylindre tout entier et de la culasse constitue encore toujours un problème important. En effet, non seulement les déperditions de chaleur ne 15 sont pas les mêmes dans les différentes zones du cylindre et de la culasse, mais les effets de refroidissement de l'air ambiant ou du courant d'air de refroidissement sont également localement différents sur ces parties. Ainsi, la partie d'échappement du cylindre •st soumise à des sollicitations consiééraëbment plus élevées par 20 les gaz d'échappement chauds que partie d'admission de ce cylindre, qui est refroidie périodiquement par le mélange d'admission relativement froid ou par l'air d'admission frais. Une autre circonstance défavorable réside dans le fait que le cylindre et la culasse ne sont refroidis directement ou ne sont baignés direc-25 tement que d'un côté par le courant d'air de refroidissement résultant de l'avancement du véhicule ou produit au moyen d'un ventilateur ou d'une turbine de refroidissement, tandis qu'en vue du refroidissement suffisant des autres côtés du cylindre et de la culasse, il faut prendre des dispositions particulières du point 30 de vue de la construction, consistant & prévoir des ailettes de refroidissement de configuration particulière ou. des chicanes pour l'air de refroidissement, afin d'obtenir un effet de refroidissement forcé et accru. Les différences de température localement élevées conduiraient à des contraintes élevées dans le cylindre 35 et dans la culasse et au pis aller à des fissurations de ces pièces fortement sollicitées. Les dispositions connues en vue de l'obtention d'un bilan thermique essentiellement équilibré pour le cylindre exigent une coniruction compliquée et entraînent une fabrication onéreuse dans le cas où elles doivent donner des résultats 40 favorables. 6.9 19416 2013428 Des difficultés particulières quant au refroidissement se présentent pour les cylindres du type indiqué ci-dessus, car du fait que la chambre de combustion chaude est disposée de façon unilatérale par rapport au cylindre et que les canaux sont situés 5 obligatoirement l'un derrière l'autre, le cylindre est également sollicité'unilatéralement du point dé vue thermique; En outre, afin d'obtenir un taux de remplissage.élevé pour le cylindre, il n'est pas possible dans! ce cas de ïia- pas placer là soupape d'admission devant la'soupape d'échappement dans le sens' d'écoulement 10 du courant d'air de Refroidissement.' Cependant, il se pose alors - ;- r encore un problème-particulier consistant à assurer un:refroidissement encore suffisant de la soupape d'échappement qui se trouve alors pratiquement à l'abri du courant d'air de refroidissement. La présente invention vise en particulier à résoudre, à 15 l'aide de moyens de construction simple, le problème du refroidissement de la soupape d'échappement ou du canal'd'échappement dans un moteur à combustion du type mentionné ci-dessus. Selon l'invention, on obtient ce résultat en agençant et en réalisant la partie du canal d'échappement, tournée vers 20 l'air de refroidissement,' de manière que le courant d'air de refroidissement passant, côté soupapes, autour du cylindre soit subdivisé en un premier courant partiel d'air de refroidissement continuant à passer autour du cylindre, côté soupapes, en longeant ensuite le côté intérieur du canal d'échappement, et en un second 25 courant partiel d'air de refroidissement passant entre le canal d d'admission et le canal d'échappement en longeant ensuite ce dernier sur son côté extérieur. Selon l'invention, le canal d'échappement comporte dans sa partie tournée vers Te courant d'air de refroidissement pas-30 . sant du-côté des" soupapes, un nez de guidage ou de déviation d'air pénétrant dans ce courant d'air de" refroidissement et subdivisant ce dérniér en deux courants partiels, 'ce nez faisant saillie vers le cylindre en face du canal d'admission, " ' r- Suivant une autre"caractéristique de l'invention, le 35' - nez • de -guidage ou de déviation d'air se'présént'e sous Ta forme d'un prolongement" désaxé,' dirigé'à l'énôontré du courant d'air de "refroidissement' passant" du "côté 'des soùpàpes'jr de la paroi, côté cylindre,-du cariai d* échappement qui à''ét*ehd essentiellement vers ; T*arrière par rapport au ventilateur' ou a la turbine'd'air de re- 40' ; froidi'ssemëntr v * .. :■ c . t. . v-r- 69 19416 . 2013428 Afin d'obtenir un refroidissement uniforme et également efficace sur tous les côtés de la soupape d'échappement, le courant d'air de refroidissement, passant du côté des soupapes, est subdivisé de manière que les deux courants partiels d'air de refroidissement soient à peu près quantitativement égaux. Tout en conservant l'agencement consistant à.placer la soupape d'admission ou le canl d'admission devant la soupape d'échappement ou le canal d'echappement dans le sens,d'écoulement de l'air, et à ..l'exposer ainsi directement d'une, manière avantageuse au courant d'air de refroidissement passant du côté des soupapes, on obtient en même temps d'une manière simple, conformément à l'invention, un refroidissement suffisant sur tous les.côtés et par conséquent équilibré de la soupape d'échappement ou du canal d'échappement soumis à de fortes sollicitations thermiques. Le •dispositif conforme à l'invention, utilisé pour obtenir ce résultat et se présentant sous la forme d'un nez de guidage ou de déviation d'air peut être réalisé et fabriqué (par moulage) d'une manière simple et peu onéreuse, ne risque pas de donner lieu à des pannes, présente un encombrement insignifiant et peut sans difficulté être prévu dans la construction du. cylindre ou disposé sur le canal d'échappement. Il faut encore noter 1.'avantage particulier que grâce au dispositif conforme à l'invention, qui n'oc cupe qu'un espace insignifiant, les soupapes peuvent être placées très près du cylindre, sans altération de l'effet de refroidissement intense, ce qui présente l'avantage, quant à. la réalisation de la chambre de combustion placée latéralement par apport au cylindre, que cette chambre de combustion n'a pas "bBsoin d'avoir une configuration allongée ou plate, ce qui est défavorable, mais peut présenter d'une manière avantageuse une forme.plus, sphérique Le dessin annexé représente schématiquement un exemple de réalisation non limitatif de l'objet, de la présente invention sur ce dessin : . .. la figure 1 est une coupe du cajaaî d'admission et du canal d'échappement ainsi gue du cylindre d'un mçteur _à-combustion à quatre temps, refroidi à l'air au moyen.d'une.turbine ; . la figure. 2 est. une coupe suivant Ilrl.X; de la: figure 1. . .. Le moteur à combustion r.efroidi. à l'air?I;.représenté sur le. dessin, est un mojbeur. dont la. chambre de combustion proprement dite se t rouve placée latéralement par.,r apport-, au bord > supérieur du cylindre 1. Les soupapes, à savoir une soupape d'ad 69 19416 * 20,13428 mission 2 et une soupape d'échappement 3 sont également placées à côté du cylindre et commandent un canal d'admission 4 et un canal d'échappement 5* Une turbine centrifuge 6 véhicule de l'air de refroidissement dont une partie, à savoir le courant d'air de re-5 froidissement 7 passe autour d» cylindre, du côté opposé aux soupapes 3 et 4, tandis .que l'autre partie, à savoir le courant d'air de refroidissement 8;passe autour du cylindre, du côté des soupapes. Sur la partie du canal d'échappement 5, tournée vers l'air de refroidissement est prévu un nez de guidage ou de déviation 10 d'air 9 pénétrant dans le courant d'air de refroidissement 8 qui passe du côté des soupapes, ce nez/frésentant sous la forme d'un prolongement de la paroi 5a, côté cylindre, du canal d'échappement 5 qui s'étend essentiellement vers l'arrière (par rapport à la turbine 6). le nez de guidage ou de déviation d'air 9 subdivise le 15 courant d'air de refroidissement passant du côté des soupapes en deux courants partiels, à savoir en un premier courant partiel d'air de refroidissement 8a qui continue à passer autour du cylindre, côté soupapes, en longeant ensuite le côté intérieur 5a du canal d'échappement 5, et en un second courant partiel d'air de 20 refroidissement 8b passant entre le canal d'admission et le canal d'échappement 5 en longeant ensuite ce dernier sur son côté extérieur. 69 19416 2013428 REVENDICATIONS 1°) Cylindre refroidi à l'air pour des moteurs à combustion à quatre temps, comportant une chambre de combustion disposée latéralement par rapport au cylindre et des soupapes de distri-5 bution de gaz placées latéralement par rapport au cylindre, l'une derrière l'autre dans le courant d'air de refroidissement produit en particulier par un ventilateur ou une turbine, à savoir une soupape d'admission placée à l'avant et une soupape d'échappement située derrière cette première, ces deux soupapes servant à com-10 mander, l'une un canal d'admission et l'autre un canal d'échappement, cylindre caractérisé par le fait que la partie du canal d'échappement, tournée vers l'air de refroidissement, est agencée et réalisée de manière que le courant d'air de refroidissement passant, côté soupapes, autour du cylindre soit subdivisé en un premier cou-15 rant partiel d'air de refroidissement continuant à passer autour du cylindre, côté soupapes,/ÎSngeant ensuite le côté intérieur du canal d'échappement, et en un second courant partiel d'air de refroidissement passant entre le canal d'admission et le canal d'échappement en longeant ensuite ce dernier sur son côté extérieur. 20 2°) Cylindre refroidi à l'air suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le canal d'échappement comporte dans sa partie tournée vers le courant d'air de refroidissement passant du côté des soupapes, un nez de guidage ou de déviation d'air qui pénètre dans ce courant d'air de refroidissement et le 25 subdivise en deux courants partiels. 3°) Cylindre refroidi à l'air suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le nez de guidage et de déviation d'air se présente sous la forme d'un prolongement désaxé, dirigé à 1'encontre du courant d'air de refroidissement passant du 30 côté des soupapes, de la paroi, côté cylindre, du canal d'échappement qui s'étend essentiellement vers l'arrière par rapport au ventilateur ou à la turbine d'air de refroidissement. 4°) Cylindre refroidi à l'air suivant une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les 35 deux courants partiels d'air de refroidissement sont à peu près quantitativement égaux.