Brevet FR2481400A1 — publié le 19811030

La présente invention se rapporte à un joint de culasse pour un moteur dont la culasse comporte une chambre de combustion située au moins en partie en dehors de la circonférence de l'alésage du cylindre. Dans les moteurs Diesel, il est extrêmement difficile de main- tenir efficacement l'étanchéité entre la culasse et le bloc moteur lorsqu'une chambre de précombustion est ménagée dans cette culas- se en dehors de la circonférence de l'alésage du cylindre. En général, une pièce rapportée délimite un passage faisant communiquer cette chambre de précomnbustion avec ce cylindre. Il est rare que cette pièce rapportée se -trouve dand le plan de la face inférieure de la culasse quand elle y a été montée ou quand elle a été portée à la température de fonctionne-ment. Les tolérances de fabl-ication et la dilatation thermique font qu'il est très difficile de réaliser une étanchéité parfaite sous la pièce rapportée, Dans la plupart des cas, les joints connus comportent autour des ouvertures de cylindres des collerettes ou bourrelets qui ne s'étendent pas suffisamment au-delà de l'alésage pour assurer l'étanchéité de la zone située sous la pièce rapportée. Des limita- tions des possibilités de façonnage empêchent aussi de prolonger ces derniers au-dessous de la pièce rapportée sur les deux laces du joint. Un autre inconvenient des joints antérieurs réside dans le fait que la très forte chaleur qui règne dans la chambre de précomnbastion désag-rège la partie de la matière élastique du joint qui se trouve sous la pièce rapportée. La présente invention concerne un joint de culasse destiné à être disposé entre une culasse contenant une chambre de précom- bustion et un bloc moteur comportant un cylindre, cette chambre de précombustion étant située au moins en partie en dehors de la circon- férence de lealésage de ce cylindre. Une pièce rapportée, montée dans la culasse, délimite le passage qui fait communiquer la chambre de précombustion avec la chambre de combustion principale du cylindre. Le joint comprend un corps définissant deux faces parallèles qui sont destinées à venir en contact étanche avec la culasse et le bloc 248 1 400 moteur. Le corps cormporte une âme métallique portant sur ses faces une matière élastique et comportant au moins une ouverture des- tinée à entourer le cylindre. Le corps comporte aussi des éléments métalliques noyés rendus solidaires des deux faces de l'âme. Les éléments noyés entourent entièrement les ouvertures des cylindres et comportent des prolongements solidaires qui partent de ces ouver- tures, qui sont er contact avec l'âme métallique et qui sont destinées à s'appliquer contre la pièce rapportée et contre le bloc moteur de façon à établir une étanchéité parfaite entre eux. L'art antérieur qui a le plus de rapport avec la présente in- vention est représenté par le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 606 361. Ce brevet décrit l 'utilisation d'un écran métallique profilé en U, formant un bourrelet autour de l'ouverture de cylindre d'un joint de culasse. Le bourrelet comporte des branches qui sont T 5 de même étendue et qui partent de l'ouverture de cylindre. Mais ce brevet n'indique pas de prolonger le bourrelet de façon qu'il passe sous la pièce rapportée d'une chambre de précombustion. Les limitations des possibilités de façonnage empêcheraient aussi de prolonger le bourrelet des deux côtés du joint au-dessous d'une pièce rapportée. Par ailleurs, le brevet mentionné n'indique pas l'élimi- nation de la matière élastique de la partie du joint située sous la chambre de précombustion. Par conséquent, le brevet précité ne décrit pas un joint de culasse pouvant présenter les propriété d'é- tanchéité de celui de l'invention. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure I est une coupe d'une partie de la culasse et du bloc moteur d'un moteur Diesel; la figure 2 est une coupe éclatée à plus grande échelle repré- sentant le joint selon l'invention disposé entre une culasse et un bloc moteur la figure 3 est un plan, vu dans le sens des flèches 3-3 de la figure 2, d'un joint selon l'invention; et la figure 4 est une coupe du joint par la ligne 4-4 de la figure 3. La figure l représente une partie de la culasse et du bloc moteur d'un moteur Diesel, désigné dans son ensemble par la référence 10. Le joint de culasse 12 selon l'invention est disposé entre une culas- se 14, qui contient une chambre de précombustion 16, et un bloc moteur 18, qui comporte un cylindre 20 constituant la chambre de combustion principale. La chambre de précombustion 16 est disposée en partie au-delà de la circonférence du cylindre 20. Une pièce rapportée 22, montée dans la culasse, délimite un passage 24 faisant communiquer la chambre de précombustion 16 avec le cylindre 20. Un piston 21 est disposé dans ce cylindre 20. La figure 2 représente un joint de culasse selon l'invention, désigné dans son ensemble par la référence 12. Le joint 12 comporte un corps qui définit deux faces parallèles 26 et 28, destinées à s'ap- pliquer d'une façon étanche contre la culasse 14 et le bloc moteur 18. Le corps comporte une âme métallique 30, dont les faces sont recouvertes d'une matière élastique 32, ainsi qu'au moins une ouver- ture 34, destinée à entourer le cylindre 20. La matière élastique 32 peut être en fibres, en élastomère ou en un mélange de ces derniers. La figure 3 est un plan à grande échelle de la forme de réali- sation préférée de l'invention. Cette forme de réalisation compor- te un certain nombre d'ouvertures 34 de cylindres. Des éléments métal- liques noyés, désignés par 36, sont fixés aux deux faces de l'âme 30. Les éléments 36 entourent entièrement les ouvertures 34. Des prolongements 38 solidaires des éléments 36 partent de ces derniers, entourent les ouvertures 34 et sont en contact avec l'âme métallique 30. Le prolongement 38,représenté sur la figure 2,est en contact avec la pièce rapportée 22 et avec le bloc moteur 1 8, de façon à établir une étanchéité. En d'autres termes, la matière élastique 32 disposée autour de l'âme 30 se prolonge jusqu'aux éléments 36, mais ne s'étend pas sous eux. Les prolongements 38, qui font corps avec les éléments 36, partent de la circonférence des ouvertures 34 de façon à se trouver sous la-pièce rapportée 22. Lorsque la culasse 14 est serrée sur le bloc moteur 18, les prolongements 38 sont appliqués à la fois contre ce bloc moteur et contre la pièce rapportée 22 de la chambre de précombustion. Par conséquent, le joint réalise l'étanchéité des zones comprises entre la culasse 14 et le bloc moteur 18 et de la. région située sous la pièce rapportée 22. Comme le représente la figure 3, les éléments métalliques 36 forment à proximité des ouvertures 34 des parties circulaires 40 de même diamètre, en délimitant autour de ces ouvertures des cercles sur les deux faces de l'âme 30. Les prolongements 38 s'é- tendent au-delà de ces cercles, de façon à se trouver sous la pièce rapportée 22 et à venir en contact avec la partie du bloc moteur 18 située au-dessous d'elle, comme on le voit sur la figure 2. Comme le représente la figure 3, les prolongements 38 for- ment au -moins en partie une périphérie circulaire 42. Les éléments métalliques 36 forment au moins un bourrelet 44 qui entoure complètement chacune des ouvertures de cylindres. Les prolongements 38 comportent des bourrelets 46 sur leur péri- phérie 42. Les bourrelets 44, qui entourent les ouvertures 34, font corps avec les bourrelets 46 de la périphérie 42 des prolongements 38. Ainsi que le représente la figure 2, ces bourrelets 44 et 46 entourent et soutiennent la pièce rapportée 22; c'est donc un joint entièrement métallique qui. soutient cette pièce 22. En d'autres termes, il y a deux joints, constitués par les bourrelets 44 et 46, sous la pièce rapportée 22. Il n'y a donc pas de matière élastique 32 sous cette pièce 22. Ainsi que le représente la figure 3, les éléments métalliques 36 comportent des parties de liaison 48 et 50, destinées à solidariser au moins deux des cercles 40. Il ressort de la figure 4 que les parties de liaison 48 et 50 comportent des soudures 52 et 54, qui les fixent entre elles, ainsi que les éléments 36 aux faces adjacentes de l'âme 30. En d'autres termes, la matière élastique 32 se prolonge jusqu'aux parties de liaison 48 et 50. La partie 48 est soudée à l'âme 30 en 52 et la partie 50 est éliminée autour de cette soudure 52. De manière analogue, la partie 50 est soudée à l'âme 30 en 54 et la partie 48 est éliminée autour de cette soudure 54. Il est possible de réaliser les parties de liaison 48 et 50 d'une autre manière, de façon qu'elles se prolongent au-delà des soudures 52 et 54. Dans ce cas, la partie est percée d'un trou en 52, de façon à permettre de fixer la par- tie 48 à l'âme 30 par un point de soudure en 52. Au lieu de soudu- res, il serait possible d'utiliser d'autres moyens de fixation tels que des rivets pour rendre les éléments solidaires l'un de l'autre. Ainsi que le représente la figure 3, le joint 12 comporte des trous de passage de boulons, des ouvertures de passage du fluide de refroidissement et des ouvertures de passage des queues de soupapes, ces trous et ouvertures étant courants pour les moteurs Diesel et spécifiques à chaque type de moteur. Il va de soi qu'il est possible d'apporter diverses modifications au joint de culasse représenté et décrit sans s'écarter du domaine de l'invention. REVENDICATIONS Joint de culasse destiné à être monté entre une culasse qui comporte une chambre de précombustion et un bloc moteur qui contient un cylindre, la chambre de précombustion étant située au moins en partie en dehors de la circonférence de l'alésage du cylindre et une pièce rapportée montée dans la culasse délimitant le passage qui fait communiquer cette chambre de précombustion avec le cylindre, joint caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part un corps délimitant deux faces parallèles (26, 28) destinées à s'ap- pliquer d'une façon étanche contre la culasse (14) et contre le bloc moteur (18), ce corps comportant une âme métallique (30), dont les faces sont recouvertes d'une matière élastique (32) et qui est percée d'au moins une ouverture (34) destinée à entourer le cylindre (20), et d'autre part des éléments métalliques noyés (36), fixés aux deux faces de cette âme, entourant entièrement les ouvertures (34) et comportant des prolongements (38) qui partent de ces ouvertures, sont en contact avec l'âme métallique et sont destinés à s'appliquer contre la pièce rapportée (22) et contre le bloc moteur (18), de façon à assurer l'étanchéité entre eux. 2. Joint selon la revndication 1, caractérisé en ce que les éléments métalliques (36) forment des parties circulaires (40) de même diamètre, à proximité immédiate des ouvertures (34) de cylin- dres et définissent un cercle sur chacune des faces de l'âme (30), les prolongements (38) s'étendant au-delà de ces cercles de façon à se trouver sous la pièce rapportée (22) et au contact de la partie sous-jacente du bloc moteur. 3. Joint selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pro- longements (38) comportent au moins une périphérie (42) circulaire. 4. Joint selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments métalliques noyés (36) présentent au moins un bourrelet (44) tout autour de chaque ouverture (34) de cylindre. 5. Joint selon la revendication 4,_ caractérisé en ce que les prolongements (38) comportent autour de leur partie périphérique (42) des bourrelets (46) qui se raccordent aux bourrelets (44) des cercles 248 1 400 entourant les ouvertures de cylindre. 6. Joint selon la revendication 5, caractérisé en ce que les élé- ments métalliques (36) comportent des parties de liaison (48, 50) destinées à rendre solidaires au moins deux des parties circulaires (40). 7. Joint selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacune des parties de liaison (48, 50) de chaque élément métallique (36) comporte des organes de fixation (52, 54), qui rendent ces éléments (36) solidaires de la face adjacente de l'âme métallique (30), la partie de liaison adjacente à la face opposée de cette âme étant él6- minée autour de l'organe de fixation de l'autre partie de liaison.