Brevet FR2336559A1 — publié le 19770722

La présente invention concerne un moteur a explosion a quatre temps comportant au moins un cylindre et un jeu de soupapes d'admission et d'échappement disposées sur des côtés opposés du cylindre et actionnées par deux arbres cames latéraux, les sièges des soupapes étant situés au niveau de l'un des bords du cylindre et leurs tiges étant paralleles a ltaxe de celui-ci. Une telle conception d'un moteur a explosion a été pratiquement abandonnée par les constructeurs d'automobiles qui ont recherché avant tout a augmenter le rapport de compression des moteurs et ont ainsi été amenés-! développer des conceptions basées sur une disposition des soupapes au-dessus des cylindres. Ceci conduit à des agencements encombrants, a un manque de place pour la disposition des bougies et des éventuels injecteurs, a un niveau de bruit élevé du à la complexité de la construction, a des problèmes dtétanchéite et a une fabrication couteuse. La présente invention vise a reprendre la conception mentionnée au début qui permet d'éviter tous ces inconvénients, et à l'améliorer pour l'adapter aux exigences actuelles en fournissant un moteur å puissance élevée par rapport a son encombrement et a compression peu élevée, permettant ainsi l'utilisation de carburants a bas octanage sans plomb ou autre catalyseur. A cet effet, le moteur selon l'invention est caractérisé en ce que le cylindre et les têtes des soupapes sont coiffés par une culasse comportant-dans sa surface tournée vers le cylindre un évidement dont la hauteur au-dessus des sièges des soupapes est supérieure à la course de celles-ci et dont la partie périphérique au voisinage des têtes de soupapes est arrondie en forme concave, la hauteur de l'évidement diminuant progressivement depuis la partie placée en regard des têtes de soupapes jusqu'à une zone centrale située en regard de l'ouverture du cylindre et plus petite en surface que cette dernière. Grâce b cette forme de la culasse, le remplissage et l'évacuation des cylindres deviennent beaucoup plus efficaces ce qui permet d'obtenir une puissance plus grande ,que dans un moteur usuel d'un encombrement comparable. Elie évite notamment la formation de turbulences ainsi que des pertes dues au passage direct des gaz d'une soupape d'admission a une soupape d'échappement. Dans une forme d'exécution préférée, deux ou trois soupapes sont disposées de chaque côté du cylindre, le bord de l'évidement de la culasse étant constitué par le bord de ladite zone centrale et par une partie entourant les têtes des soupapes et 'rejoignant au centre deux points diamétralement opposés de -ladite zone centrale. Le dessin annexé représente,a titre d'exemple, différentes formes de réalisation de la présente invention. La fig. 1 est une coupe axiale d'un cylindre d'un moteur a explosion a quatre temps selon l'invention. La fig. 2 est une vue de dessous d'une partie de la culasse utilisée dans la fig. 1. La fig. 3 est une vue de dessous d'une partie de la culasse d'un moteur comportant quatre soupapes pour chaque cylindre. La fig. 4 est une vue de dessous d'une partie de la culasse d'un moteur dans lequel six soupapes sont associées a chaque cylindre. Dans la fig. 1, un cylindre 1 d'un moteur a explosion a quatre temps est mini d'une soupape d'admission 2 et d'une soupape d'échappement 3 disposées sur deux côtés opposés du cylindre, les tiges de ces soupapes étant disposées parallèlement a l'axe du cylindre et leurs têtes coopérant avec des sièges situés au niveau du bord supérieur 4 du cylindre. L'ouverture du cylindre et les têtes 2' et 3' des soupapes respectives 2 et 3 sont coiffées par une culasse 5 dont la surface inférieure,tournée vers le cylindre, présente un évidement 6. Cet évidement 6 relie les soupapes au cylindre et présente, en coupe axiale, la forme caractéristique représentée a la fig. 1.La partie extérieure de l'evidement, dont la hauteur au-dessus des têtes de soupapes est legère- ment supérieure a la course des soupapes, est arrondie en forme concave, et, entre la partie située au-dessus des têtes de soupapes et une zone centrale située en regard de l'ouverture du cylindre et plus petite en-surface que cette dernière, la hauteur diminue- progressivement jusqulà un niveau situé a une faible distance au-dessus du niveau de l'ouverture du cylindre. Cette forme de la section transversale de l'évidement fournit un ecoulè- ment particulièrement avantageux des gaz entre les soupapes et le cylindre et permet un remplissage et une évacuation extrêmement efficaces.Le rapport de compression est moins élevé mais la puissance du moteur est sensiblement supérieure a celle des moteurs usuels de même encombrement, alors que la construction du présent moteur est considérablement simplifiée. Dans la fig. 1, la référence 7 désigne un alésage pour le passage d'une bougie d'allumage, mais lxon voit que la culasse offre suffisamment de place pour placer deux ou plusieurs bougies pour améliorer l'allumage, sans problème d'espace. D'autre part, en cas d'utilisation d'une injection directe ou indirecte, la presente disposition des soupapes permet de loger aisément des injecteurs et, en particulier dans le cas d'une injection directe, l'injecteur pompe peut être placé entre les soupapes d'admission et peut etre commandé directement par l'arbre à cames. La fig. 2 montre la forme de l'évidement de la culasse vue du côté du cylindre. La surface de la partie centrale circulaire 6' est plus petite que l'ouverture du cylindre 1 et deux points diamétralement opposés dé cette zone centrale sont reliés aux parties périphériques 6" de l'évidement qui entourent respectivement les têtes de soupapes 2' et 3'. Les fig. 3 et 4 représentent des formes Similaires de i'évidement 6 dans le cas de la disposition de deux, respectivement trois soupapes de chaque côté du cylindre. La forme des bords de cet évidement détermine la forme de l'écoulement des gaz dans le plan transversal entre les soupapes et l'ouverture du cylindre, écoulement qui permet notamment un fonctionnemènt alternatif croisé des soupapes, en évitant des pertes de gaz , des turbulences, ainsi qu'un remplissage et une évacuation imparfaits. Les organes et les parties mentionnés dans la fig. 2 sont désignés par les mêmes chiffres de référence dans les fig. 3 et 4 qui indiquent des formes typiques des bords de l'évidement autour des soupapes. En dehors des avantages déjà mentionnés, la présente forme de la culasse permet de construire un moteur d'une conception particulièrement simple d'un encombrement extrêmement reduit tout en offrant un maximum d'espace pour les organes de commande du moteur. Un tel moteur, utilisant un carburant de bas octanage sans plomb ou autre catalysateur, et permettant de réaliser une com- bustion parfaite du carburant, conduit à un fonctionnement très peu polluant qui, de même que la marche silencieuse du moteur, satisfont aux exigences de plus en plus -élevées concernant la protection de l'environnement. REVENDICATIONS 1. Moteur à explosion a quatre temps, comportant au moins un cylindre et un jeu de soupapes d'admission et déchappe- ment disposées sur des cotés opposés du cylindre et actionnées par deux arbres a cames latéraux, les sièges des soupapes étant situés au niveau de l'un des bords du cylindre et leurs tiges étant'parallèles a l'axe de celui-ci, caractérisé en ce que le cylindre et les têtes des soupapes sont coiffés par une culasse comportant dans sa surface tournée vers le cylindre un évidement dont la hauteur au-dessus-des sièges des soupapes est supérieure la course de celles-ci et dont la partie périphbrique au voisinage des têtes de soupapes est arrondie en forme concave, la hauteur de l'évidement diminuant progressivement depuis la partie placée en regard des têtes de soupapes jusqu'a une zone centrale située en regard de l'ouverture du cylindre et plus petite en surface que cette - dernlèrevt 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord de l'évidement de la culasse est constitué par le bord de la zone centrale et, sur deux côtés opposés de celle-ci, par des parties entourant les têtes des soupapes et rejoignant deux points diamétralement opposés de la zone centrale.