Brevet FR2520802A1 — publié le 19830805

2520802- Moteur alternatif à combustion interne comprenant une installation de refroidissement mixte à air et à liquide. On sait que dans les moteurs alternatifs à combustion interne à refroidissement à l'air, ce dernier est amené à refroidir directement les culasses et les cylindres qui sont opportunément munis de surfaces à ailettes. Habituellement, et en ce qui concerne le cylindre, il convient d'éliminer la chaleur dans une zone correspondant à la course de la partie supérieure du piston qui, se trouvant à une température plus élevée, tend à transmettre la chaleur aux parois et pourrait élever la température à des niveaux inacceptables. Dans les moteurs à plusieurs cylindres, on réalise habi- tuellement les cylindres selon une architecture permettant un passage de l'air de refroidissement pratiquement uniforme sur toute la hauteur de la zone à refroidir, alors que les quanti- tés de chaleur transmises à la paroi du cylindre sont plus importantes dans la partie supérieure, minimales dans la zone centrale et remontent un peu dans la zone terminale o la vitesse du piston tombe à zéro. Dans ces conditions, le cylindre est refroidi de façon excessive dans les parties médiane et basse, ce qui entraîne des problèmes de déformation et une évacuation excessive d'énergie. L'objet de la présente invention est d'éliminer les inconvénients susmentionnés au moyen d'une installation de refroidissement capable de refroidir les cylindres de manière uniforme, en tenant compte des diverses températures auxquel- les sont échauffées les zones basses, moyennes et hautes desdits cylindres. Pour parvenir à ce but et selon la présente invention, on a pensé à réaliser un moteur alternatif à combustion interne caractérisé par le fait que chaque cylindre présente une partie supérieure munie d'ailettes, en saillie par rapport au carter moteur, et une partie inférieure introduite dans le carter moteur et formant avec ce dernier une chemise à l'intérieur de laquelle le liquide de refroidissement est envoyé par des moyens d'alimentation. Ainsi, l'air ne refroidit directement que la partie haute du cylindre, ce dernier n'étant pas, à la hauteur de la zone de la mi-course du piston, en contact direct avec un fluide réfrigérant quelconque, alors que dans la partie basse, il est léché par de l'huile dont le débit est dosé de façon appropriée pour n'éliminer que la quantité de chaleur stric- tement nécessaire pour maintenir la température du cylindre entre les limites d'acceptabilité. Ainsi, on obtient une variation mineure de la température le long de l'axe du cylindre et une évacuation mineure d'éner- gie. Les caractéristiques de structure et de fonctionnement de l'invention, et ses avantages, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description donnée à titre d'exemple et qui suit, avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: les figures 1, 2 et 3 sont des vues en coupe représentant trois formes de réalisation possibles de l'invention. Sur la figure 1 des dessins, la référence 10 désigne le carter d'un moteur, la référence 11 l'un des cylindres, la référence 12 le piston correspondant et la référence 13 la culasse du moteur. Selon la présente invention, le cylindre 11 comprend une partie supérieure 14 munie d'ailettes et en saillie par rapport au carter moteur 10 et une partie inférieure 15 qui est lisse et introduite dans le carter moteur proprement dit en formant avec celui-ci un interstice 16 pour la circulation de l'huile de refroidissement. La circulation de l'huile par l'interstice ou chemise 16 peut être obtenue de façons diverses, par exemple comme montré aux figures 2 et 3. A la figure 2, l'huile est prélevée du bac à huile par la pompe 17 du circuit de lubrification et elle est pompée vers un canal collecteur 18 en passant par une conduite 19 consti- tuée dans le carter moteur 10 Partant du collecteur 18 et passant par des ouvertures radiales 20, l'huile est envoyée dans la chemise 16, en zone basse, et elle est renvoyée au bac après avoir baigné toute la zone intéressée du cylindre, en passant par des sorties 21 en zone haute de la chemise. Sur la conduite 19 est en outre prévue une soupape 22 de tarage de la pression d'huile. Dans la forme de réalisation de la figure 3, l'huile pompée dans un collecteur 23 est dirigée vers l'interstice 26 en passant par des ouvertures 26, au moyen de gicleurs 24 auxquels sont associés des gicleurs 25 pour le refroidisse- ment du piston. On réalise ainsi un moteur alternatif à combustion inter- ne caractérisé par un système de refroidissement mixte à air direct et par l'utilisation d'huile moteur comme fluide intermédiaire, l'ensemble étant réalisé de manière à refroi- dir la culasse et une partie du cylindre (de façon générale la partie supérieure, soit à partir du point mort haut jusque vers la zone o le piston atteint sa vitesse de déplacement maximale) avec de l'air direct, et à refroidir par contre la paroi externe du cylindre en partie basse (depuis le point de vitesse maximale jusqu'au point mort bas) avec de l'huile de lubrification du moteur qui est de son côté refroidie à l'air par l'intermédiaire d'un radiateur ou par simple irradiation des surfaces périphériques baignées par l'huile elle-même. Du fait du choix de ce système de refroidissement, la hauteur du carter moteur (depuis l'axe moteur jusqu'au plan d'appui des cylindres) augmente, et on préfère normalement cette solution car elle permet d'augmenter la rigidité à la flexion et à la torsion sans avoir à allonger le moteur dans la partie située sous l'axe, ce qui augmente l'encombrement, les déformations et les bruits. En outre, la solution de refroidissement qui est décrite réduit la surface qui est munie d'ailettes et revêt une partie du cylindre avec une chemise d'huile, ce qui réduit encore plus le bruit. Dans un moteur à système de refroidissement tel que décrit ci-dessus, il est possible de réduire la quantité de chaleur évacuée en partie basse du cylindre (de la mi-course environ jusqu'au point mort bas) par rapport à la quantité de chaleur évacuée en partie haute, de manière à maintenir plus uniforme la température et de ce fait les dilatations du cylindre le long de son axe et de réduire en général l'éner- gie évacuée, à l'avantage d'un meilleur rendement thermody- namique. En outre, il est possible de réduire la surface des cylindres qui est munie d'ailettes et par voie de conséquence l'émission de bruits. R E V E N D I C A T I O N S 1 Moteur alternatif à combustion interne, caractérisé en ce que chaque cylindre ( 11) comprend une par- tie supérieure ( 14) munie d'ailettes et en saillie par rapport au carter moteur ( 10), et une partie inférieure ( 15) intro- duite dans le carter moteur proprement dit et formant avec celui-ci un interstice ( 16) à l'intérieur duquel est envoyé un liquide de refroidissement par l'intermédiaire de moyens d'alimentation. 2 Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'alimentation comprennent une pompe ( 17) qui envoie de l'huile sous pression dans un canal collec- teur ( 18) qui communique avec la zone basse dudit interstice par l'intermédiaire d'une pluralité de trous radiaux ( 20), cette huile étant évacuée vers le bac à huile par l'intermé- diaire de sorties ( 21) pratiquées dans la zone haute dudit interstice. 3 Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'alimentation comprennent des gi- cleurs ( 24) qui pulvérisent l'huile sous pression dans l'interstice en passant par des ouvertures ( 26) pratiquées entre le cylindre et le carter moteur, l'huile retombant dans le bac par gravité en passant par des ouvertures de même type. 4 Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'avec lesdits moyens d'alimentation coopère au moins une soupape ( 22) de régulation du débit du liquide de refroi- dissement.