Brevet FR2499625A1 — publié le 19820813

La présente invention se rapporte à un moteur à combustion interne équipé d'un ventilateur qui refoule l'air de refroidissement contre les parties à refroidir du moteur et d'un volant d'inertie entraîné par le vile- brequin. Dans les moteurs de ce genre, il est connu de réaliser le volant d'inertie sous la forme d'un ventila- teur de refroidissement. Pour pouvoir garder la face fron- tale du volant d'inertie libre pour l'entraînement ou o pour le montage d'appareils, dans ces formes de réalisa- tion déjà connues, on doit réaliser le ventilateur sous la forme d'un ventilateur radial, de sorte que l'air de refroidissement est aspiré dans la direction axiale, en partant de la face arrière du volant d'inertie, et qu'il est refoulé dans la direction radiale par l'intermédiaire de canaux de refroidissement prévus à l'intérieur du volant d'inertie, pour être ensuite acheminé à l'emplace- ment à refroidir. Toutefois, cette disposition comportant un volant d'inertie formant ventilateur radial est très désa- vantageuse. Tout d'abord, les canaux de refoulement qui s'étendent à l'intérieur du volant d'inertie donnent à ce volant une configuration compliquée qui en rend la fabri- cation économique plus difficile, notamment dans le cas d'une production en série. Par ailleurs, l'air de re- froidissement aspiré par la face arrière du volant d' inertie ne peut être acheminé qu'à l'aide de canaux qui s'étendent en particulier le long du moteur ou de son carter de vilebrequin et qui doivent être adaptés aux contours du moteur pour des raison d'encombrement, ce qui conduit à donner aux canaux une configuration compliquée. Si, par ailleurs, on cherche à rendre le moteur insonore, il est nécessaire, pour amortir le bruit d'aspiration, de munir chacun des canalisations de couches insonorisantes. Les inconvénients d'un volant-ventilateur radial qui ont été cités plus haut conduisent à une con- struction compliquée et, en conséquence, à une fabrication coûteuse. Le but de la présente invention est donc d'éli- miner ces inconvénients et d'obtenir un ventilateur d'air de refroidissement dont la construction est peu compliquée et qui peut être fabriquée à peu de frais. Suivant l'in- vention, ce problème est résolu en ce que le volant d' inertie est réalisé sous la forme d'un rotor d'un venti- lateur axial d'air de refroidissement, en ce qu'il est prévu sur sa périphérie un grand nombre d'ailettes de re- foulement et en ce qu'une cloison qui entoure étroitement le rotor joue le rôle du stator du ventilateur, les ai- lettes de refroidissement aspirant l'air de refroidissement dans une direction radiale ou approximativement radiale sur le côté de la cloison qui est à l'opposé du moteur, tandis que, sur le côté de la cloison qui est en regard du moteur, elles refoulent cet air dans une direction axiale ou approximativement axiale cet air étant ensuite conduit vers les zones à refroidir du moteur. Cette construction du ventilateur laisse dans tous les cas la face frontale du volant d'inertie libre pour le montage d'appareils et permet par ailleurs de donner au ventilateur une configuration favorable à l'é- coulement. Par exemple, on peut réaliser les ailettes d' une seule pièce avec le volant ou encore les prévoir à la périphérie d'un anneau qui est ensuite assemblé au volant. Dans cette dernière forme de réalisation, on peut avan- tageusement réaliser l'anneau en une matière plastique, par exemple sous la forme d'une pièce moulée par injection. Dans une autre forme de réalisation de l'inven- tion, les ailettes de ventilateur du volant d'inertie sont entourées d'une couronne d'ailettes montée-fixe dans la cloison et dont les ailettes sont situées sur le côté d' aspiration du ventilateur et conduisent le courant d'air de refroidissement aux ailettes du ventilateur du volant d' inertie. De cette façon, on obtient une répartition adé- quate de l'air de refroidissement sur toute la périphérie du volant et, avec un guidage approprié des filets fluides dans les ailettes de la couronne, on obtient également une influence favorable sur le processus d'aspiration du ventilateur. La configuration suivant l'invention du ventilateur d'air de refroidissement apporte également une grande diversité d'avantages dans le cas d'un moteur à combustion interne comportant une enveloppe insonorisante qui enferme le bloc moteur et le volant d'inertie. Dans ce cas, on peut réaliser la cloison qui forme le stator du ventilateur sous la forme d'une partie de l'enveloppe, qui sépare le volume de l'enveloppe entourant le bloc du moteur du volume de l'enveloppe qui entoure le volant d' inertie ainsi que le côté aspiration du ventilateur. De cette façon, la cloison du ventilateur est incorporée dans la construction de l'enveloppe du moteur et sa configura- tion est considérablement simplifiée. Dans cette construction, l'enveloppe formant le côté d'aspiration du ventilateur peut être réalisée très simplement et du moins partiellement sous la forme d'un passage amortisseur muni de couches insonorisantes. Par ailleurs, il est avantageux de disposer l'ouverture d'entrée de l'air de refroidissement au point le plus élevé de l'enveloppe entourant le volant d'inertie et de la raccorder directement au passage insonorisant. On place également avantageusement l'ouverture de sortie de l'air de refroidissement au point extrême supérieur de l'enveloppe et à l'extrémité d'un autre passage insonori- sant. D'autres caractéristiques et avantages de 1' invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d' exemple, la Fig. 1 est une coupe longitudinale du mo- teur à combustion interne; la Fig. 2 est une vue de côté prise dans la direction A de la Fig. 1; la Fig. 3 est une coupe suivant la ligne IIIIII de la Fig. 1; les Fig. 4 et 5 représentent respectivement en coupe et en vue de dessus un détail du volant d'inertie. A titre d'exemple de réalisation, on a re- présenté un moteur à combustion interne à injection mono- cylindrique et refroidi par air. Ce moteur comprend un carter de vilebrequin 10 dans lequel tourillonne un vilebrequin 12, un cylindre 14, une culasse 16 et un couvre-culbuteurs 18 qui renferme les culbuteurs des sou- papes. L'injecteur est représenté en 20. Pour l'insonorisation, le moteur est entouré d'une enveloppe insonorisante qui est composée de deux moitiés ou demi-enveloppes 22 et 24. Ces demi-enveloppes sont composées de plusieurs éléments assemblés rigidement entre eux mais, pour simplifier le dessin, chacune des demi- enveloppes 22 et 24 est représentée comme un seul bloc dans l'exemple de réalisation considéré. Au carter de vilebrequin 10 est fixé un support annulaire 26 sur lequel la demi-enveloppe inférieure 22 prend appui avec interposition de deux bagues en caoutchouc 28. Un tampon latéral en caoutchouc 30 est interposé comme entretoise entre les éléments 10 et 22. Pour le support 26, on peut fixer d'une façon connue un appareil dont 1' entraînement est assuré par un volant d'inertie 32 qui est monté à l'extrémité 12a du vilebrequin 12. Sur chaque côté longitudinal du carter de vilebrequin 10 sont prévus deux goujons de fixation 34 qui émergent de l'enveloppe 22 et supportent un pied 36 dis- posé longitudinalement. Le moteur est fixé-à la fondation à l'aide des deux pieds 36. La demi-enveloppe supérieure 24 est appuyée sur la demienveloppe inférieure 22 et est accouplée à cette dernière d'une façon démontable à l'aide de verrous à encliquetage 38. De cette façon, le moteur est entièrement enveloppé par les deux demi-enveloppes 22, 24. Pour le refroidissement par air du moteur ainsi enfermé, ainsi que pour l'entrée etl'évacuation de l'air comburant, il est prévu le dispositif suivant. Sur la périphérie du volant d'inertie 32 sont montées des ailettes de ventilateur 32a qui sont entourées avec un faible jeu par le support annulaire 26. Entre la partie avant 26a du support 26 et le support luimême est interposée une couronne d'ailettes 26b dont les ailettes orientées horizontalement, légèrement bombées, dévient le flux d'air vers les ailettes de ventilateur 32a du volant d'inertie 32 qui fait fonction de rotor de ventilateur. Une cloison verticale 40 est disposée au-dessus du support annulaire 26 et est garnie de couches insonorisantes qui forment le passage insonorisant. La cloison 40 se prolonge dans la demi-enveloppe supérieure en formant une paroi 42 qui constitue également un passage insonorisant et conduit à une ouverture d'entrée d'air 24e ménagée dans la demi- enveloppe supérieure 24. De cette façon, on forme un con- duit d'entrée d'air 42e, 40e constituant un passage inso- norisant et qui mène au volume annulaire 22a situé à 1' intérieur de la demi-enveloppe 22 et qui entoure les ai- lettes fixes 26b et les ailettes de ventilateur 32a. De cette façon, les ailettes de ventilateur 32a légèrement inclinées du volant 32 qui tourne dans le sens R aspirent l'air de refroidissement dans une direction radiale et le refoulent dans une direction axiale ou approximativement axiale vers les zones à refroidir du cylindre et de la culasse ainsi quel'indiquent les flèches tracées sur le dessin. Un réservoir de carburant 44 fixé à la paroi 42 est d'une configuration telle que sa paroi extérieure joue le rôle de déflecteur pour l'air de refroidissement. En supplément, il peut être prévu deux déflecteurs 46 montés sur la périphérie du cylindre 14 pour diriger le flux d'air de refroidissement dans une direction particu- lièrement recherchée. Il peut encore être prévu un canal traversant 16a dans la culasse 16, pour obtenir ici égale- ment de plus grandes surfaces de refroidissement et pour pouvoir faire lécher directement l'injecteur 20 par le flux d'air. L'air de refoulement se rassemble dans un canal de sortie 24k de la demi-enveloppe supérieure 24 qui est réalisé sous la forme d'un passage insonorisant et en forme de T et qui mène à deux ouvertures de sortie 24a. Des passages analogues 22k et 22a sont également prévus dans la demi-enveloppe inférieure 22. Il convient encore de mentionner que l'air comburant alimentant le moteur est aspiré dans le volume intérieur de l'enveloppe 22, 24 à travers un filtre à air 47 tandis que les gaz d' échappement sont évacués de l'enveloppe 22, 24 d'un façon appropriée, par l'intermédiaire d'un pot silencieux isolé 48. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les Fig. 1 à 3, les ailettes de ventilateur et le volant d'inertie forment une unité d'un seul tenant. Cette unité est d'une construction très simple et peut donc être fa- briquéeà un coût minimum. Les ailettes 32a situées à la périphérie et le volant 32 lui-même peuvent être fabriqués avec précision dans la forme exigée, par exemple par un procédé de coulée. Toutefois, il est également possible de prévoir les ailettes 32a à la périphérie d'un anneau séparé 32f en matière plastique moulée, qui n'est assem- blée rigidement au volant 32 qu'au moment du montage, par exemple par frettage, comme on l'a indiqué sur les Fig. 4 et 5. REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne refroidi par air, équipé d'un ventilateur qui refoule l'air de re- froidissement sur les zones à refroidir du moteur et d'un volant d'inertie entraîné par le vilebrequin, ce moteur étant caractérisé en ce que le volant d'inertie (32) est réalisé sous la forme du rotor d'un ventilateur axial d' air de refroidissement, en ce que sur sa périphérie sont disposés un grand nombre d'ailettes de ventilateur (32a) et en ce qu'une cloison (40) qui entoure le rotor joue le rôle du stator du ventilateur, les ailettes de ventilateur aspirant l'air de refroidissement dans une direction ra- diale ou approximativement radiale, sur le côté de la cloison qui est à l'opposé du moteur, tandis que, sur le côté de la cloison qui est en regard du moteur, elles re- foulent cet air dans une direction axiale ou approximative- ment axiale, cet air étant ensuite conduit vers les zones à refroidir (14, 16) du moteur. 2. Moteur à combustion interne suivant la re- vendication 1,caractérisé en ce que les ailettes (32a) de ventilateur d'air de refroidissement et le volant d' inertie (32) sont réalisés en une seule pièce. 3. Moteur à combustion interne suivant la re- vendication lcaractérisé en ce que les ailettes de venti- lateur d'air de refroidissement (32a) sont prévues a la périphérie d'un anneau (32f) qui est assemblé rigidement au volant d'inertie (32). 4. Moteur à combustion interne suivant la revendication 3,caractérisé en ce que ledit anneau (32f) est réalisé en matière plastique, avec les ailettes de ventilateur (32a). 5. Moteur à combustion interne suivant la re- vendication 1,caractérisé en ce que les ailettes de venti- lateur (32a) du volant d'inertie (32) sont entourées par une couronne d'ailettes (26) montée dans la dite cloison (40) et dont les ailettes (26b) sont situées sur le côté d'aspiration du ventilateur et conduisent le flux d'air de refroidissement aux ailettes de ventilateur (32a) du volant d'inertie (32). 6. Moteur à combustion interne suivant la revendication 1 équipé d'une enveloppe insonorisante qui entoure le bloc moteur et le volant d'inertie, caractérisé en ce que la cloison (40) qui forme le stator du ventila- teur forme en même temps une partie (22) de l'enveloppe qui sépare le volume de l'enveloppe entourant le bloc moteur du volume (22a) de l'enveloppe qui entoure le vo- lant d'inertie et forme le côté aspiration du ventilateur. 7. Moteur à combustion interne suivant la re- vendication 6, caractérisé en ce que l'enveloppe (40, 42) qui forme le côté aspiration du ventilateur constitue du moins partiellement un passage insonorisant muni de couches insonorisantes. 8. Moteur à combustion interne suivant la re- vendication 7, caractérisé en ce que l'ouverture d'entrée (24e) de l'air de refroidissement est située en un point extrême supérieur de l'enveloppe (24) et se raccorde di- rectement au passage insonorisant. 9. Moteur à combustion interne suivant la re- vendication 7, caractérisé en ce que l'ouverture de sortie (24a) de l'air de refroidissement est située en un point extrême supérieur de l'enveloppe et à l'extrémité d'un autre passage insonorisant.