Brevet FR2142618A1 — publié le 19730202

La présente invention, due à la collaboration de Monsieur Jean MOU LIN, est relative aux moteurs à combustion interne à pistons, et concerne plus précisément les culasses qui sont rapportées sur les blocs-cylindres de ces moteurs. On sait que la fixation d'une culasse sur le carter principal ou bloccylindres d'un moteur nécessite un nombre suffisant de vis ou goujons correctement répartis de façon à assurer une bonne étanchéité entre ces deux pièces. Un emplacement inadapté ou bien un nombre insuffisant de tels éléments de fixation risque en effet de provoquer une rupture du joint de culasse disposé entre les surfaces en regard et d'entraîner l'endommagement ou la destruction du moteur. Or, on sait également qu'il est nécessaire de prévoir à l'intérieur de la culasse des conduits d'admission et d'échappement, des chambres ou zones de circulation pour le fluide de refroidissement, des chambres de combustion, des logements pour des organes tels qu'injecteurs, bougies, soupapes, etc .. , de sorte que si l'on choisit pour l'emplacement de ces différents conduits ou logements l'emplacement optimal quant à la fonction qu'ils doivent remplir, les emplacements disponibles pour le passage des éléments de fixation ne conviennent qu'imparfaitement ou bien sont en nombre insuffisant. Par conséquent, dans les moteurs classiques, on est amené à choisir une solution de compromis qui n'est finalement parfaitement satisfaisante ni en e qui concerne l'emplacement et le nombre des éléments de fixation, ni en ce qui concerne l'emplacement ou le trajet des divers conduits ou logements ménagés dans la culasse. Le but de cette invention est de réaliser une culasse de moteur à combustion interne à pistons qui permette d'éviter ce compromis et de réaliser simultanément une fixation correcte de la culasse sur le cylindre et un tracé et une répartition favorables des conduits d'admission ou d'échappement ou autres logements ménagés dans la culasse. A cette fin, une culasse suivant l'invention comporte au moins un passage pour un élément de fixation tel que vis ou goujon, s'étendant à travers au moins un desdits conduits, des moyens étant prévus dans ledit conduit au voisinage dudit passage et dudit élément de fixation, d'une part, pour éviter toute déformation locale de la culasse dans la zone de serrage et, d'autre part, pour éviter la perte de charge créée à l'intérieur du conduit par la présence de l'élément de fixation. On voit qu'une telle solution permet bien de choisir de façon optimale le nombre et l'emplacement des éléments de fixation, tout en donnant aux conduits d'admission et d'échappement le profil et l'emplacement les plus favorables. L'invention a également pour objet un moteur à combustion interne à piston emportant une culasse telle que définie ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention vont être explicités dans la description qui va suivre, faite en se référant au dessin annexé, sur lequel: - la Fig. 1 est une vue en coupe à peu près parallèlement au plan de joint entre la culasse et le cylindre, d'une culasse de moteur à combustion interne - la Fig. 2 est une vue analogue à celle de la Fig. 1 d'une variante ; et - la Fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1 ou de la Fig. 2. On peut voir en se référant aux Fig. 1 et 3 un fragment d'un moteur à combustion interne à piston dont le bloc-cylindres est désigné par la référente 1, tandis que la culasse est représentée par la référence 2, un joint de culasse 3 étant disposé entre ces deux pièces. L'assemblage de la culasse sur le bloc-cylindres est réalisé au moyen de vis ou goujons 4 dont l'em- placement est choisi de façon à assurer un serrage correct et une bonne étanchéité au niveau du joint de culasse. Dans la culasse sont ménagés des conduits d'admission ou tion 5 dont un seul est représenté sur le dessin, ainsi que des conduits d'échappement 6. La communication entre ces divers conduits et les cylindres 7 du moteur est réalisée au moyen de soupapes d'admission 8 et d'échappement 9. Dans la culasse sont par ailleurs ménagés des cannaux 10 pour la circulation du fluide de refroidissement ainsi que des chambres de combustion non représentées. Suivant l'invention, au moins un des éléments de fixation s'étend à travers le conduit d'admission 5 qui sert à alimenter deux cylindres adjacents du moteur, et une colonnette ou entretoise il venue de fonderie avec la culasse s'étend entre la face inférieure et la face supérieure du conduit d'admission et comporte un alésage 12 d'un diamètre légèrement supérieur à celui de l'élément de fixation 4. Compte tenu de la largeur du conduit d'ad mission en cet emplacement, la colonnette 11 entoure complètement l'élément de fixation et elle est profilée de façon à assurer une perte de charge minimale dans le conduit d'admission, ainsi qu'un acheminement optimal du mélange d'air carburant jusqu'au cylindre du moteur. Dans la variante représentée sur la Fig. 2, le conduit d'admission Sa sert à alimenter un seul cylindre 7a et présente par conséquent une dimension transversale moindre. Dans ce cas il est prévu de part et d'autre de l'élément de fixation 4a, dans le sens de l'écoulement, deux colonnettes distinctes pila, llb qui jouent, bien entendu, le même rôle que la colonnette unique li prévue dans le mode de réalisation précédent. Comme indiqué dans le préambule du présent mémoire, un tel agencement permet d'augmenter le nombre et de choisir à volonté l'emplacement des vis ou goujons de fixation, de façon à assurer un serrage correct de la culasse sur le bloc-cylindres. I1 offre également la possibilité de choisir de façon optimale le trajet et l'emplacement des conduits d'admission, la présence dans ces conduits d'éléments de fixation ne perturbant pas pour autant l'écoulement du mélange air-carburant grâce à la présence d'éléments profilés tels que les colonnettes 11, lla, llb. I1 est également important de noter que la présence de ces colonnettes permet d'augmenter la résistance de la culasse dans cette zone et d'éviter par conséquent toute déformation locale de cette dernière dans la zone de serrage correspondante. Bien entendu, un tel agencement peut être prévu avec des tracés de conduits d'admission autres que ceux représentés et pour des emplacements différents des éléments de fixation. Il est clair, également, que ces éléments peuvent dans d'autres modes de réalisation traverser les conduits d'échappement plutôt que les conduits d'admission, la forme des colonnettes étant alors adaptée à la direction de l'écoulement des gaz. REVENDICATIONS 1 - Culasse de moteur à combustion interne à pistons, dans laquelle sont ménagés notamment des conduits d'admission et d'échappement, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un passage (12)W pour un élément de fixation (4,4a) tel aue vis ou goujon s'étendant à travers au moins un desdits conduits (5, 5a),des moyens (ll;lla,llb) étant prévus dans ledit conduit, au voisinage dudit passage et dudit élément de fixation, d'une part, pour éviter toute déformation locale de la culasse (2) dans la zone de serrage et, d'autre part, pour éviter la perte de charge créée à l'intérieur du conduit par la présence de l'élément de fixation. 2 - Culasse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens comprennent au moins une entretoise ou colonnette (ll;lla, llb), s'étendant entre la face inférieure et la face supérieure dudit conduit. 3 - Culasse suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'il est prévu une entretoise ou colonnette (11) dans laquelle est percé un alésage (12) constituant une partie dudit passage. 4 - Culasse suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu il est prévu deux entretoises ou colonnettes (Ila, llb) placées de part et d'autre de l'élément de fixation(4a) dans le sens de l'écoulement du fluide passant dans le conduit, ces deux entretoises délimitant entre elles une partie dudit passage. 5 - Culasse suivant l'une quelconque des revendications l à 4, caractérisée en ce que ledit conduit est un conduit (5, 5a) d'admission de mélange air -carburant. 6 - Moteur à combustion interne à pistons, comprenant un bloc-cylindres et une culasse fixée sur ce bloc au moyen d'éléments de fixation tels que vis oa goujons, caractérisé en ce qu'au moins un desdits éléments (4, 4a) s'étend à travers un conduit (5, Sa) tel qu'un conduit d'admission ou d'échappement ménagé dans la culasse (2), des moyens (11; lia, llb) étant prévus dans ce conduit, au voisinage immédiat dudit -élément de fixation (4,4a),d'une part, pour éviter toute déformation locale de la culasse (2) dans la zone de serrage et, d'autre part, pour éviter la perte de charge créée à l'intérieur du conduit par la présence de l'élément de fixation. 7 - Moteur à combustin interne à pistons, suivant la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent au moins une entretoise ou colonnette (ll;lla, llb) s'étendant entre la face inférieure et la face supérieure dudit conduit. 8 - Moteur à combustion interne à pistons suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est prévu une entretoise ou colonnette (11) dans laquelle est percé un alésage (12) constituant une partie dudit passage. 9 - Moteur à combustion interne à pistons suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est prévu deux entretoises ou colonnettes (lia, llb) placées de part et d'autre de l'élément de fixation (ga) dans le sens de l'écoulement du fluide passant dans le conduit, ces deux entretoises délimitant entre elles une partie dudit passage. 10 - Moteur à combustion interne à pistons suivant l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que ledit conduit est un conduit (5, 5a) d'admission de mélange air-carburant.