Brevet FR2351264A1 — publié le 19771209

La présente invention, due à la collaboration de Monsieur Armand CASTAREDE se rapporte à une structure de moteur diesel comportant un bloc cylindre, réalisé de préférence en alliage coulé sous pression, et également prévu pour des moteurs à essence à allu- mage indépendant, Les caractères propres aux moteurs diesels et à essence conduIsent généralement à des constructions spécifiques.Les taux de compression élevés des moteurs diesel conduisent à des structures plus robustes, avec des cylindrées plus fortes, pour des performances équivalentes, que dans des moteurs à allumage commandé à essence que rendent incompatibles une architecture commune de moteurs, notamment au niveau du bloc-cylindre qui conçu pour un diesel, serait trop lourd et surdimensionné pour une version fonctionnant en moteur à essence et inversement, trop léger et de cylindrée insuffisante pour une adaptation dans l'autre sens. Aussi ne connait-on pas de telles adaptations à partir d'organes communs aussi importants que le bloc cylindre, et chaque type de moteur est-il construit suivant ses normes spécifiques et avec ses organes et sa structure propres. La présente invention a pour objet de réaliser un moteur diesel à partir d'un bloc cylindre réalisé normalement en grande série pour un moteur à essence, ce moteur diesel pouvant Otre monté de façon aisément adaptable en lieu et place du moteur à essence de base, sur les mêmes véhicules, donc avec le même encombrement, notamment en hauteur malgré sa course plus grande assurant ltaugren- tation de cylindrée requise pour un même diamètre et entraxes de pistons. A cet effet, la structure objet de l'intention se caractérise par lsadJonction d'une rehausse prolongeant la hauteur du bloc de base de l'augmentation do course nécessaire, sur laquelle vient se monter une culasse très plate comportant une ligne centrale de soupapes avec d'un côté les sorties latérales d'admission et d'échap pement et de l'autre cbté un arbre à & canes codant les soupapes par culbuteurs et situé au plus près du plan de joint de ta culasse avec la rehausse. Arbre à cames sera avantageusement situé dans un fond en auge aménagé dans le c8té de la culasse opposé aux pipes d'admission et d'échappement, le plus près possible du fond de cette auge. Des nervures transversales recevront les paliers de arbre t cames et de la rampe de culbuteurs. Les cames pourront baigner dans un bain d'huile au fond de l'auge. La combinaison de-la culasse et de la rehausse permet une plus grande liberté dans le choix des points de fixation au bloc, dont les trous taraudés recevant les goujons ou vis de fixation de la culasse sont les mêmes que ceux de la culasse du moteur à essence. La rehausse reçoit les mêmes localisations de trous de fixation. Pour les parties pouvant recevoir la même localisation dans la culasse diesel, une même vis bloque ensemble culasse, rehausse et bloc. POur celles où l'accessibilité à une tête de vis n > est pas possible dans la culasse, par exemple dans la z8ne recouverte par l'arbre à came, les vis sont limitées à la rehausse, sur laquelle elles sont fixées préalablement par totems noyées, et un relai de liaison entre la rehausse et la culasse est réalisé par un vissage de la culasse sur la rehausse dans les zones les plus immédiatement accessibles, proches des vis à têtes noyées de la rehausse dont eleis prennent le relai pour la fixation de la culasse au bloc.Ainsi cette combinaison rend compatible la localisation précitée de l'arbre à cames en position basse et la culasse plate avec la nécessité d'une fixation en des points bien répartis et prédéterminés sur le bloc. La structure de moteur à combustion interne du type diesel selon l'invention comporte donc un bloc cylindre interchangeable avec une version de moteur à essence de même encombrement. Elle se caractérise donc en ce que ledit bloc est prolongé en hauteur par une rehausse assurant une augmentation de cylindrée et sur laquelle se monte une culasse de hauteur réduite par la disposition d'un arbre à came commandant une ligne de soupapes par culbuteurs et situé au fond de cavités latéralement à la ligne de soupapes. Les cavités sont séparées entre elles par des nervures transversales dans la zbne de sédation entre chaque cylindre et rece vant les paliers de rotation de l'arbre à cames. Les fonds des cavités contiennent un bain d'huile graissant les cames. La rampe (20) des culbuteurs est placée sensiblement au dessus de l'arbre à cames et maintenue par des éléments de paliers rapportés sur les nervures transversales. La rehausse comporte des évidements prolongeant les circuits de refroidissement du bloc et fermés sur la face du joint de culasse par une cloison recevant la partie supérieure des chemises La fixation de la culasse au bloc est réalisée, d'une part par des vis ou goujons de fixation traversant successivement la culasse et la rehausse pour les maintenir simultanément contre la face d'ap- pui du bloc dans lequel lesdits goujons sont vissés, et d'autre part pour les trous de vissage du bloc non accessibles directement à travers la culasse, par des vis à tête noyée fixées dans la rehausse et, dans la zane la plus immédiatement accessible de la culasse, par des vis fixant directement ladite culasse sur la rehausse dans laquelle elles se vissent. Cette disposition permet également de disposer des vis de serrage le plus près possible et de part et d'autre des chambres de combustion diesel situées dans la culasse et en appui dans la rehausse, ces chambres de combustion étant le siège des plus fortes pointes de pression lors de l'allumage. Cette disposition permet de limiter à cette zOne étroite les pressions importantes propres à l'explosion du cycle diesel, sans nécessiter le renforcement, autrement rendu indispensable, de ltensemble de la structure du moteur. Selon un exemple de construction suivant les dessin annexés décrit eiZeggLa figure 1 represente une coupe transversale partielle suivant A d'un moteur selon l'invention, au niveau de sa culasse, - La figure 2 représente, en vue de dessus, une vue partielle de cette culasse et de l'arbre à cames, - La figure 3 montre une coupe transversale partielle, dans la z8ne de laiehausse, suivant B, soit entre deux cylindres. Sur la figure 1, le bloc-cylindres 1 est coiffé de la rehausse 2, prolongeant les circuits de refroidissement 3 dudit bloc et recevant la partie supérieure des chemises 4 équipant ce bloc. La culasse 5, avec son joint de culasse 6, vient recouvrir la rehausse 1, Elle est équipée de soupapes 7 et de leurs sièges 8, disposées sensiblement suivant une ligne dtoù partent latéralement sur un même caté les sorties d'admission et d'échappement 9, entourées d'un circuit de refroidissement 10. Les soupapes sont commandées classiquement par des culbuteurs 11 et l'arbre à came 12. La partie centrale au-dessus des soupapes et le c8té opposé aux sorties d'admission et d'échappement de la culasse 5 comportent pour chaque cylindre des cavités 13 ouvertes et démoulables vers le > haut et séparées entre elles par des rainures transversales 14, le fond de culasse, , au fond de ladite cavité 13, formant une semelle épaisse 15 pouvant recevoir une préchambre 16 dont le contour ap parait en pointillé fig. 2 ainsi que des trous de fixation 17. Au dessus des soupapes 7, des lamages 18 au fond des cavités 13, reçoivent l'appui des ressorts de soupapes l9e Comme représenté, l'arbre à came-1 est situe à un niveau au plus près du fond des cavités 13, compatible avec le débattement de ses cames.Ses paliers sont aménagés dans les nervures 14e La rampe 20 des culbuteurs il est situe sensiblement au dessus de l'arbre à cames 12, ses paliers étant fusés par des chapeaux 21 rapportés sur les nervures Les trous filetés de fixation 22 de a culasse sur le bloc 1 peuvent recevoir directement des goijons de fixation 23, comme dans la version de moteur à essence, dans ce cas, la rehallssc 2 est traversée par les goujons 23 et bloquée par eux entre le bloc 1 et la culasse 5.Lorsque cette fixation directe n1 est pas possible, notamment, lorsque la présence de l'arbre à cames empêche le passage des goujons 23, on fixe alors seulement la rehausse 2 par des vis à tête noyée 24 dans les trois 22 correspondants du bloc 1. La culasse 5 est alors fixée à son tour directement sur la rehausse 2 par des vis 25, situées au plus près de la z8ne des vis 24 dont elles assurent le relai de fixation de la culasse 5. Par exemple, les têtes des vis 25 pourront prendre appui sur des lamages situés au fond de la cavité 13 et seront situées au plus près de part et d'autre de la chambre de combustion 16 pour en supporter les pointes de pression. La grande simplicité de formes de la culasse 5 et de la rehausse 2 permettent leur réalisation économique par des procédés de moulage en coquille en grande série, par coule e sous pression ou en basse pression, ainsi que leur usinage et leur assemblage aisés sur machine transfert automatiques. Ainsi, la construction de moteur selon l'invention permet de réaliser un moteur diesel très économiquement, par sa culasse très simple et son bloc commun avec un moteur à essence de grande diffll- sion. il en résulte également un moteur léger et compact, pouvant être monté indifféremment en option en lieu et place du moteur de base à essence correspondant. - REVENDICATIONS - 10- Structure de moteur à combustion interne du type diesel comportant un bloc cylindre interchangeable avec une version de moteur à essence de même encombrement, caractérisé en ce que ledit bloc (1) est prolongé en hauteur par une rehausse (2) assurant une augmentation de cylindrée et sur laquelle se monte une culasse (5) de hauteur réduite par la disposition d'un arbre à came (12) commandant une ligne de soupapes (7) par culbuteurs (11) et situé au fond de cavités (13) latéralement à la ligne de soupapes. 2- Structure de moteur suivant la revendication 1,caractérisée en ce que les cavités 13 sont séparées entre elles par des nervures transversales (14) dans la zane de séparation entre chaque cylindre et recevant les paliers de rotation de 11 arbre à cames. 3. Structure de moteur suivant les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que les fonds des cavités (13) contiennent un bain d'huile graissant les cames0 4- Structure de moteur suivant les revendications 1 et 2 carao térisée en ce que la rampe (20) des culbuteurs (11) est placée sensiblement au-dessus de l'arbre à cames (12) et maintenue par des éléments de paliers (21) rapportés sur les nervures transversales (14). 5- Structure de moteur suivant la revendication 1 caractérisée en ce que la rehausse (2) comporte des évidements prolongeant les circuits de refroidissement du bloc 1 et fermés sur la face du joint de culasse (6) par une cloison recevant la partie supérieure des chemises 40 6- Structure de moteur suivant 1'une quelconque des revendications précèdentes, caractérisée en ce que la fixation de la culasse (5) au bloc (1) est réalisée d'une part par des vis ou goujons fixation (22) traversant successivement la culasse (5) et la rehausse (2) pour les maintenir simultanément contre la face d'appui du bloc (1) dans lequel lesdits goujons (22) sont vissés, et d'autre part, pour les trous de vissage du bloc (1) non accessibles directement à travers la culasse (5), par des vis à toute noyée (24) fixées dans la rehausse (2) et, dans la zone la plus immédiatement accessible de la culasse (5) par des vis (25) fixant directement ladite culasse sur la rehausse (2) dans laquelle elles se vissent 7*- Structure de moteur suivant la revendication 6 caractérisée en ce que les vis (25) fixant directement ladite culasse à la re hausse sont situées au plus près, de part et d'autre des chambres de combustion (16) dont elles supportent les pointes de pression d'allumage.