Brevet FR2460393A1 — publié le 19810123

L'invention concerne un dispositif d'étanchéité pour le joint de culasse d'un moteur à combustion interne, dispositif constitué par une bague d'acier de forme particu lisere. Les culasses de moteurs Diesel à auto-allumage sont pourvues sur leur fond d'un appendice qui sert à assurer l'étanchéité de la chambre de combustion vis-à-vis de l'enveloppe du cylindre. Dans les moteurs avec un haut degré de surcharge, il arrive fréquemment que, par suite d'une déformation du fond de la culasse, de la dilatation thermique de l'enveloppe de cylindre, et des hautes pressions de combustion, il se produit des fissures dans le pied de l'appendice, et même parfois sur une partie de son pourtour qui risque de se briser. Pour cette raison, les culasses de ces moteurs sont prévues sans ces appendices qui sont remplacés par des bagues d'étanchéité de profils variés. On connais des bagues d'étanchéité constituées en une matière élastique, dont le profil transversale a la forme d'un U posé latéralement. Les deux branches de ce profil formant alors la paroi supérieure et la paroi inférieure de la bague, tandis que la portion radiale médiane forme le côté extérieur de la bague. La paroi supérieure de la bague est légèrement inclinée en biseau en direction du milieu de la bague. Celle-ci est insérée dans un évidement qui est prévu sur le pourtour de l'enveloppe de cylindre. A cette bague se raccorde, sur le c8té extérieur, un joint d'étanchéité plat, serré entre le carter du moteur et la culasse. Un inconvénient de ces bagues connues réside en leur forme relativement compliquée et dans les sollicitations élevées auxquelles elles sont soumises,leur matériau devant de ce fait présenter une élasticité suffisante meme sous une charge thermique importante. On connaît, d'autre part, des bagues d'étanchéité en matière plastique présentant également un profil transversal identique pour l'essentiel à celui décrit plus haut. En vue d'obtenir une grande élasticité, la bague est pourvue, sur son diamètre intérieur, d'un évidement ou encoche. La bague est insérée dans une gorge circulaire qui est formée, d'une part, dans l'enveloppe de cylindre, et, d'autre part, dans le fond de la culasse, les extrémités des branches de la bague en U étant engagées avec tension préalable dans cette gorge. Un inconvénient de cette bague réside dans sa forme compliquée et dans sa faible résistance aux hautes températures, de telle sorte que la surface de la culasse doit être appliquée avec précision sur la surface frontale supérieure de l'enveloppe de cylindre. On connatt encore des bagues d'étanchéité en plusieurs pièces qui sont insérées dans une gorge circulaire formée dans le fond de la culasse. La bague d'étanchéité comporte alors une bague de métal qui repose sur la surface frontale supérieure de l'enveloppe de cylindre et est engagée avec un certain jeu dans la gorge de la culasse, et sur sa face supérieure est placée une bague intermédiaire ayant un profil transversal en forme de U, et dans laquelle est emmanchée à la presse la bague d'étanchéité en utilisant pour celle-ci un matériau plastique flexible. L'inconvénient de ce type de bague d'étanchéité réside également dans sa grande complexité. L'invention a pour but un dispositif d'étanchéité de culasse de moteur à combustion interne qui évite les inconvénients mentionnés. Ce dispositif est caractérisé ence qu'il se compose d'une bague d'étanchéité qui est insérée, avec jeu, d'une part dans une gorge circulaire formée dans la surface frontale supérieure de l'enveloppe de cylindre, et, d'autre part, dans une gorge circulaire formée dans le fond de la culasse, la surface frontale supérieure et la surface frontale inférieure de la bague d'acier étant arrondies en forme convexe, avec un rayon de courbure compris entre six et trente fois la largeur de la bague. Un tel arrondi convexe des surfaces supérieure et inférieure de la bague d'étanchéité donne la possibilité d'un certain mouvement de pivotement de la culasse lors d'une déformation de courbure du fond de la culasse, sans toutefois gêner cette déformation. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et du dessin annexé représentant un exemple de réalisation de l'invention La figure unique de ce dessin est une vue en coupe schématique d'un dispositif d'étanchéité conforme à l'invention appliqué à un joint de culasse. Dans l'enveloppe de cylindre 1 est formée une gorge circulaire 2 sur le fond de laquelle est déposée, avec un certain jeu radial, une bague d'étanchéité 3 en acier de forme modifiée, avec une hauteur v. La surface frontale supérieure 4 et la surface frontale inférieure 5 de cette bague d'étanchéité 3 sont arrondies en forme convexe, avec un rayon de courbure R compris entre six et trente fois la largeur s de la bague. On a désigné en 6 le joint de culasse. Dans le fond de la culasse 7 est également formée une gorge circulaire 8, qui correspond à la gorge circulaire 2 de l'enveloppe de cylindre 1 La culasse 7 repose, avec le fond de sa gorge circulaire 8, sur la bague d'étanchéité 3. Le dispositif d'étanchéité de culasse conforme à l'invention convient pour des moteurs à combustion interne, notamment pour des moteurs à auto-allumage, à haut degré de charge de compression. REVENDICATION Dispositif d'étanchéité pour culasse de moteurs à combustion interne, constitué par une bague d'étanchéité qui est insérée, avec un -certain jeu radial, d'une part dans une gorge circulaire formée dans la paroi frontale de l'enveloppe de cylindre, et d'autre part dans une gorge circulaire formée dans la surface de fond de la culasse, dispositif d'étanchéité caractérisé en ce que la bague d'étanchéité en acier (3) présente une surface frontale supérieure (4) et une surface frontale inférieure (5) arrondies en forme convexe, avec un rayon de courbure (R) compris entre six et trente fois la largeur (s) de la bague.