Brevet FR2353714A1 — publié le 19771230

La présente invention due à la collaboration de Monsieur Armand CASTARSW, se rapporte à une construction de bloc cylindre de moteur, en particulier de moteur diesel, à chemises rapportées et au montage de Ces chemises dans un bloc cylindre initialement prévu pour un moteur à essence à allumage commandé. Les caractères propres aurmoteurs diesels et à essence conduisent généralement à des constructions spécifiques. Les taux de compression élevés et les puissances spécifiques des moteurs diesel conduisent, à des structures plus robustes, et à des cylindres plus importantes, à å puissance équivalente, que dans des moteurs à allu- Mage commandé à essence qui 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 cylindre insuffisante pour une adaptation dans l'autre sens exigeant un taux de compression plus levé. 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 bloc chemi sé de moteur diesel à partir d'un bloc cylindre réalisé normalement en grande série pour un moteur à essence. La construction de bloc cylindres à chemises rapportées pour moteur à combustion interne selon l'invention est caractJrisée en ce que ledit bloc est prolongé en hauteur par une rehausse, les chemises venant se fixer dans le bloc par un centrage et une collerette d'épaulement à leur partie inférieure, la bordure de leur partie suprieure venant emmancher dans un alésage correspondant de la rehausse. La bordure supérieure des chemises vient s'ajuster dans un épaulement de la rehausse avec un Jeu au fond de cet épaulement pour la mise en place d'un joint assurant l'étanchéité entre les gaz de combustion et le liquide du circuit de refroidissement. Les épaulements de centrage des chemises sont concentriques à des alésages de la rehausse prolongeant les alésages des chemises et débouchant sur les alésages correspondants du joint de culasse. Les pinces rapportées formant suivant une technique connue les embases des chambres de combustion situées dans la culasse sont blo quées entre ladite culasse et le joint de culasse sur au moins la moitié de leur surface d'embase prenant appui sur la rehausse, la surface restante, dans laquelle débouche le canal de transfert de la chambre de combustion dépassant au dessus de l'alésage de la rehausse prolongeant ltaldsage du cylindre. Ainsi, la structure du bloc cylindre objet de l'invention se caractérise par l'adjonction d'une rehausse prolongeant la hauteur du bloc de base de I'augmentation de course nécessaire à l'augmentation de cylindrée recherchée, diamètres et entr'axes des cylindres restant inchangés. Les chemises sont fixées sur le bloc par un centrage et un épaulement à leur partie inférieure, leur partie supérieure venant stencastrer dans un épaulement de la rehausse venant coiffer la bordure supérieure de la chemise et un joint détanchéité recouvrant cette bordure. Par cette simple construction, on peut, tout en conservant les même diamètres de pistons et entraxes du moteur de base à essence, disposer des chemises n'influençant pas le joint de culasse. Mieux encore, en supprimant la collerette classique de la chemise au niveau du plan du joint de culasse des constructions habituelles à chemises comprimées ou "suspendues" propres aux moteurs diesel et même en éliminant, par son encastrement dans l'épaulement de la rehausse, toute présence de la chemise à ce niveau, on obtient un plan de joint continu sur toute la surface de la rehausse, avec pour seuls orifices ceux des ouvertures des cylindres et des passages de trois de fixation. I1 en résulte des surfaces d'appui de joint de culasse maximum, vitales pour la bonne tenue an fonctionnement diesel, en particulier pour un bon calage de la partie inférieure rapportée de la chambre de combustion aménagée dans la culasse, cette pièce rapportée venant prendre appui sur le plan du joint de culasse en bordure du cylindre.Cette pièce recevant la pointe de pression maximum de ltexplosion reçoit ainsi la meilleur calage possible, sur une surface d'appui supérieure à la moitié de sa surface de base, sans qu'il soit besoin d'autre autre fixation. Un type de fixation de la rehausse avec la culasse d'une part et avec le bloc, d'autre part, est décrit dans la demande de brevet français n0 76/14 409 au nom de la demanderesse. Un exemple de réalisation du bloc chemisé objet de l'invention sera décrit ci-dessous en référence au dessin annexé où, - La figure 1 représente une coupe axiale étagée transversale suivant AA d'une chemise et du bloc dans lequel elle est montée. - La figure 2 représente une coupe suivant BB, en vue de dessus de la culasse, illustrant la disposition des cylindres et de la surface du joint de culasse. Sur la figure 1 dans le bloc cylindre 1 est emmanché de façon étanche une chemise 2, l'ensemble étant coiffé par une rehausse 3, recouverte, d'un joint de culasse 4 et d'une culasse 5, ltassemblage étant assuré par des vis de fixation 6. Dans la culasse 5 sont aménagées des chambres de combustion 7, munies de bougies de préchauffage 8 et se fermant sur la rehausse 3 par une pièce rapportée 9 ouverte à sa base par un canal de transfert 10 vers le cylindre 11, suivant une construction classique. La chemise 2 vient se centrer par sa jupe inférieure 12 dans un alésage correspondant du bloc 1, en appui par une collerette inférieure 13 contre un épaulement à l'entrée de cet alésage. La bordure supérieure 14 de la chemise 2 vient s'emboiter dans un épaulement correspondant de la rehausse 3, cet épaulement étant concentrique à un alésage t5 d'un diamètre légèrement supérieur à celui du cylindre 11. Un joint d'étanchéité 16 est encastré entre le fond de ltépaulement et la bordure 14 de la chemise, interdisant le passage des gaz dans les chambres de circulation d'eau 17. La fifre 2 montre l'emplacement des boulons de fixation 6 de la culasse 5, des cercles des cylindres 11 (représentés en pointillé) de leurs soupapes 18, disposées en ligne, et des embases des chambres de combustion 9 avec leurs canaux de transfert 10. Ainsi, selon la construction de l'invention, la bordure supérieure 14 de la chambre 2 remplace la collerette supérieure des chemises dites "suspendues" d'usage courant lorsque les culasses reçoivent des chambres de combustion rapportées 9 et se trouve inscrite dans le diamètre extérieur du fût. L'entraxes des cylindres est alors conditionné par la collerette 13 à la base de la chemise.. dans la chambre d'eau, où elle peut autre de dimension réduite, ayant perdu son rôle d'assurer l'étanchéité au joint de culasse. Le joint 16, qui la remplace à ce niveau, résistera mieux à la pression des gaz d'explosion, d'une part par sa localisation à fond de gorge, le mettant à l'abri des contraintes mécaniques, et d'autre part par ses contraintes thermiques atténuées. En effet, sa position en retrait par rapport au joint de culasse 4 fait qu'au moment de ltexplosion, il est recouvert par la tête du piston, dont le faible jeu dans le cylindre ne lui laisse recevoir que des gaz de combustion lamines entre rehausse et piston, et donc de pression moindre. Par contre, le joint de culasse 4, occupant toute la surface d'appui disponible, sera dans les meilleures conditions pour résister à la pression des gaz. Il apportera une embase suffisante, comme illustré sur les figures 1 et 2, à la pièce 9 fermant la chambre de combustion 7. Il en résulteras malgré l'entraxe limité des cylindres, imposé par le bloc cylindre du moteur à essence de base, une structure conforme aux exigences du fonctionnement en diesel. - REVENDICATIONS 1- Construction de bloc cylindres à chemises rapportées pour moteur i combustion interne caractérisé en ce que ledit bloc (1) est prolongé en hauteur par une rehausse (3), les chemises (2) venant se fixer dans le bloc (1) par un centrage (12) et une collerette d'épaulement (13) à leur partie inférieure, la bordure (14) de leur partie supérieure venant s'emmancher dans un alésage correspondant de la rehausse (3). 20- Construction de bloc cylindres à chemises rapportées suic. vant la revendication 1 caractérisée en ce que la bordure supérieure (14) des chemises vient s'ajuster dans un épaulement de la rehausse (3) avec un jeu au fond de cet épaulement permettant la mise en place d'un joint d'étanchéité (16). 3'- Construction de bloc cylindre suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les épaulements de centrage des chemises sont concentriques à des alésages (15) prolongeant les alésages (11) des chemises (2) et débouchant sur les alésages correspondants du joint de culasse (4). 40- Construction de bloc-cylindre suivant la revendication 4 caractérisée en ce que les pièces rapportées (9) formant les embases des chambres de combustion (7) situées dans la culasse (5) sont bloquées en appui entre ladite culasse et le joint de culasse (4) sur au moins la moitié de leur surface d'embase prenant appui sur la rehausse (3), la surface restante, dans laquelle débouche le canal de transfert (10) dépassant au dessus de l'alésage (15) et du cylindre (i i).