Brevet FR2526864A1 — publié le 19831118

La présente invention se rapporte aux moteurs à combustion interne dans lesquels la culasse est fermée dans sa région supérieure par un carter ou couvre-culbutours fixé sur la culasse à l'aide de moyens à vis et dans lesquels une garniture d'étanchéite périphérique est interposée entre les bords périphériques opposes face à face de la culasse et du couvre-culbuteurs. L'invention stapplique en particulier aux moteurs du type dans lequel l'arbre dé distribution ou arbre à cames est monté dans la culasse et où cette culasse présente une surface supérieure situés au niveau de l'axe à l'arbre à cames et est rtlullie d'au moins deux supports d'extrémités destinés à supporter cet arbre à cames. Ces supports sont constitués chacun par un demi-support in férieur qui fait partie de la culasse et par un chapeau fixé sur le demi-support inférieur au moyen dé vis.Dans les moteurs dans lesquels le couvre-culbuteurs s'appuie à ses extrémités sur le bord supérieir des chapeaux des deux supports d'extrémités de 1'arbre à cames, la garniture d'étanchEité périphérique présente donc un ddvelop- pement qui n'est pas entièrement contenu.dans un même plan. Dans les moteurs de ce type, cette garniture pé-. ripherique n'assure pas une étanchéité satisfaisante dans la région des zones adjacentes aux angles formés entre le bord périphérique de la culasse et le bord supérieur desdits chapeaux d'extrémités de l'arbre à cames. L'étanchéité de la garniture périphérique pourrait entre améliorée par l'utilisation d'une garniture de caoutchouc ayant un développement correspondant au profil de la portée d'appui du couvrs-culbuteurs, mais cette garniture serait d'une construction compliquée et conteuse et ne permettrait pas de toute façon d'obtenir une étan- chéité parfaite au niveau des zones critiques adjacentes aux angles formés entre la culasse et les chapeaux. qui ont été mentionnées plus haut. Une solution simple et économique de ce nroblème consiste à utiliser pour la garniture d'étanchéité un élastomère à base de silicone réticulable à la température ambiante. Les matériaux de ce type, désignés dans la technique par le sigle RTV (des initiales de l'expression anglaise "Room Temperature Yulcanizing" qui signifie "vulcanisant à la température ambiante") sont appliqués sous la forme d'un cordon de pâte relativement fluide qui, en se polymérisant à l'air et à la température ambiante, se - transforme en un cordon notablement élastique et souple, capable d'épouser les plus petites irrégularités de forme en garantissant l'étanchéité. D'un autre côté les élastomères de silicone réticulables à la température ambiante qui sont actuellement connus demandent un temps d'environ 24 heures pour se réticuler totalement. L'utilisation de ces matériaux pour la garniture d'étanchéité du couvre-culbuteurs ou carter de la culasse constituerait donc un obstacle dans le cas de la fabrication en grande série par le fait qutel- le contraindrait à attendre environ 24 heures entre la pose du cordon de matière de Joint et le montage du couve- culbuteurs sur la culasse, en entratnant à la fois la nd- cessité de disposer d'une grande place pour stocker les moteurs pendant la période d'attents et un risque de détérioration du cordon de la matière de joint pendant cette période.En outre, si le couvre-culbuteurs n'est monté qutaprès l'achèvement de la réticulation de l'élastomère de silicone, il peut se poser encore des problèmes dté- tanchéité dans les zones critiques adjacentes aux angles formés entre le bord périphérique de la culasse et les chapeaux d'extrémités de l'arbre à cames. Ceci est db au fait que, dans ce cas, le cordon d'élastomère achève sa réticulation en conservant sa configuration initiale et qu'il peut se produire qutil ne remplisse pas parfaitement L'espace compris entre les portées de la culasse et du couvre-culbuteurs qui sont opposées face à face lorsqu'on monte ce dernier. Si l'on procède au montage du couvre-culbuteurs sur la culasse après un temps correspondant à une fraction du temps nécessaire pour la réticulation complète de l'élastomère de silicone, par exemple après avoir at tendu une heure, le cordon d'élastomère de silicone en- core pateux se comprime ou s'écrase entre les bords opposés face à face du couvre-culbuteurs et de la culasse, sous l'effet de la compression exercée au montage, en remplissant tous les vides compris entre la culasse et le couvre-culbuteurs, y compris ceux qui se forment dans les zones critiques adjacentes aux chapeaux d'extrémités de l'arbre à cames. Toutefois, dans ce cas, la matière à base de silicone achève sa réticulation dans cet état d'écrasement de sorte que c'est dans cet état qu'elle acquiert ses propriétés élastiques. Ceci signifie que, si l'on démonte le couvre-culbuteurs de la culasse, le cordon ne subit pas de retour élastique de sorte quten général il n'assure plus une étanchéité parfaite lorsqu'on remonte le couvre-culbuteurs sur la culasse. En outre, il n'est pas en mesure de compenser les éventuels mouvements relatifs qui peuvent se produire entre le couvre-culbuteurs et la culasse pendant le fonctionnement du moteur et qui tendent à éloigner les deux bords opposés face à face de la culasse et du couvre-culbuteurs davantage que dans la po- sition initiale de montage. Le but de l'invention est de permettre d'utiliser une garniture d'étanchéité en élastomère de silicone dans l'assemblage réunissant la culasse d'un moteur à combustion interne au couvre-culbuteurs correspondant, en permettant en m8me temps de monter le couvre-culbuteurs sur la culasse sans avoir à attendre le temps nécessaire pour la réticulation complète de l'élastomère de silicone et sans se heurter aux inconvénients précités. Pour atteindre ce but, l'invent on a pour objet un procédé de montage du couvre-culbuteurs sur la culasse d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend les phases suivantes qui consistent à : déposer le long de l'un des bords périphériques dudit couvre-culbuteurs et de la culasse qui sont destinés à entrer en contact entre eux, un cordon de joint constitué par un élastomère de silicone réticulable à la température ambiante puis, après écoulement d'un intervalle de temps correspondant à une fraction du temps nécessaire pour la réticulation complète de l'élastomère de silicone, mettre le couvre-culbuteurs en place sur la culasse après avoir préalablement interposé des moyens élast-clues entre le couvre-culbuteurs et la culasse et serrer partiellement une série de boulons destinés à la fixation du couvre-eulbuteurs sur la culasse ; enfin, après achèvement de la réticulation du cordon de joint, serrer entièrement lesdits boulons de fixation. Dans le procédé suivant ;L'invention, le couvreculbuteurs est monté sur la culasse après écoulement d'un temps relativement court compté à partir de l'application du cordon de joint, par exemple au bout de 15 à 30 minutes. Le serrage partiel des boulons de fixation du couvre- culbuteurs sur la culasse, qui s'effectue au monent du montage du couvre-culbuteurs provoque une première dé for- mation desdits moyens élastiques et oblige le cordon de joint, qui est encore à l'état plastique, à reproduire exactement la forme du vide dans lequel il est enfermé. Le moteur est ensuite mis en marche dans cet état dans I'tolier dans lequel il doit titre monté sur la carrosserie du véhicule. Au moment du montage du-moteur sur la carrosserie et simultanément avec le pontage d'autres organes, qui est prévu dans cette phase (par exemple le filtre à air, les conduites de raccordement au radiateur de rcoi- dissement, etc.), on procède au serrage complet des boulons de fixation du couvro-culbuteurs. Dans la pratique normale, le tenips qui s'écoule entre le montage du moteur sur la channe de production et son installation sur le véhicule est normalement supérieur aux 24 heures qui sont nécessaires pour assurer la réticulation complète du cordon d'élastomère do silicone.Le serrage complet des bou Ions de fixation du couvre-culbuteurs sur la culasse est donc exécuté lorsque le cordon de joint a acquis toute ses propriétés élastiques et il détermine donc un écrase- ment élastiqlle du cordon, qui assure la parfaite étanché itémême dans le cas de démontage et de remontage du cauvre-culbuteurs et en présence d'éventuels déplacements relatifs entre le couvre-culbuteurs et la culasse qui peuvent se produire pendant le fonctionnement du moteur. Suivant un autre aspect, l'invention a encore pour objet un moteur à combustion interne dans lequel la culasse est fermée dans sa région supérieure par un couvre-culbuteurs fixé sur cette culasse à l'aide de moyens vis et dans lequel une garniture d'étanchéité périphérique est interposée entre les bords périphériques opposés face à face de la culasse et du couvre-culbuteurs, et qui est caractérisé en ce que la garniture d'étanchéité est constituée par un élastomère de silicone réticulable à la température ambiante et en ce que des moyens élastiques sont interposés entre le couvre-culbuteurs et la culasse. Suivant une autre caractéristique, lesdits moyens élastiques sont constitués par une série de ressorts en forme de rondelle conique ou rondelles Bellcville dont chacun est monté sur la vis correspondante de fixation du couvre-culbuteurs sur la culasse. Dans un mode de réalisation préféré, le bord périphérique de la culasse qui est en contact avec la gâr- niture d'étanchéité est plat et lisse tandis que le bord périphérique du couvre-culbuteurs qui lui fait face présente une rainure continue destinée à recevoir la garniture d*6tancheité. D'autres caractéristiques et avantages de ltin- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip tin qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un détail d'un moteur å combustion interne suivant l'in- vention la figure 2 est une vue en coupe du détail de la figure 7 à l'état monté, et les figures 3 à 5 sont des coupes prises suivant la ligne TI-IT de la figure 2, qui montrent trois phases différentes du procédé de montage suivant l'invention. Sur les dessins, la référence 1 désigne dans son ensemble une culasse d'un moteur à combustion interne dont seule la partie supérieure est représentée. L'exemple représenté sur 108 dessins se rapporte au cas dans lequel l'arbre à cames du moteur1 désigné par la référence 2, est monté dans la culasse 1 et présente son axe 3 (voir figure 2) au niveau du bord supéri- eur 4 de la culasse 1. La culasse 1 est munie de detix supports d'extrémites 5 et d'un support intermédiaire 6 destinés à porter l'arbre à cames 2. Chacun des supports 5, 6 est constitué par un demi-support inférieur 7 et par un chapeau 8 fixé au demi-support inférieur 7 à l'aide de vis 9. Le vide de-la culasse dans lequel est disposé l'arbre à cames 2 est fermé à sa partie supérieure par un carter ou couvre-culbuteurs 10 dont le bord périphéri que il prend appui sur le bord périphérique 4 de la culasse. Au niveau des extrémités du couvre-culbuteurs 10, le bord Il présente deux parties concaves lia qui prennent appui sur deux bords correspondants Sa des chapeaux d'ex- trémités 8 de l'arbre à cames 2. Entre les bords périphériques 4 et 11 est interposée une garniture d'étanchéité 14 constituée par un élas- tondre de silicone réticulable à la température ambiante. Le couvrexculbuteurs 10 est fixé à la culasse 4 au moyen de trois écrous 12 qui se vissent sur des vis prisonnières 13 fixées dans les chapeaux 8n Comme on l'a représenté sur les figures 1, 3 et 5, le bord périphérique 17 du couvre-culbuteurs 10 présente une rainure continue 11b dans laquelle se loge la garniture d'étanchéité 14. En outre, entre chacun des chapeaux 8 et la surface inférieure du couvre-culbuteurs 10 est interposé un ressort 15 en forme de rondelle conique qui est monté sur la vis prisonnière 13 correspondante. Les figures 3 à 5 illustrent les différentes phases du montage du couvre-culbuteurs 10 sur la culasse 4. Dans un premier temps, on depose le long du bord périphérique li du couvre-culbuteurs 10 et dans la région correspondant à la rainure 11b un cordon de joint constitué par un élastomère de silicone réticulable à la température ambiante. Au moment de son application, la matière se présente sous la forme d'une p te relativement fluide. Ainsi qu'on l'a déjà indiqué plus haut le temps nécessaire pour la réticulation complète de l'élastomère de silicone est d'environ 24 heures. Il n'est pas possible d'attendre que ce temps se soit écoulé avant de monter le couvre-culbuteurs sur la culasse, ceci pour les raisons qui ont déjà été exposées plus haut. Dtun autre côtéS si l'on monte et bloque le couvre-culbuteurs 10 sur la culasse 4 avant l'achèvement de la réticulation de l'élastomè- re de silicone, la garniture détanchdité qui se forme n'est pas en mesure d'assurer sa fonction d'une façon satisfaisante, pour les raisons qui ont été exposées plus haut. Dans le procédé suivant l'invention, après écoulement d'un intervalle de temps relativement réduit à partir de la pose du cordon de joint, par exemple 15 à 30 minutes, on monte le couvre-culbutours 10 sur la culasse 4 sans cependant serrer à fond les écrous de fixå- tien 12. La figure 3 représente le couvre-culbuteurs 10 dans l'état de montage, avec les ressorts en rondelle conique 15 dans leur état libre non déformé. Après avoir mis le couvre-culbuteurs 10 en place sur la culasse, on serre partiellement les écrous 12, de manière à provoquer une première déformation des ressorts en rondelle conique 15. Cet état est représenté sur la figure 4. Sous l'effet do ce serrage partiel des écrous 12, le cordon d'élastomère de silicone se déforme en remplissant parfaitement les vides destinés à le recevoir, y compris ceux qui se trouvent dans les zones critiques, désignées par A sur les figures 1 et 2, qui sont adjacentes aux angles formés par le bord périphérique 4. de la culasse 1 et le bord 8a des chapeaux 8. Le moteur est ensuite envoyé dans cet état aux ateliers dans lesquels doit s'effectuer son montage sur la carrosserie du véhicule automobile. Entretemps, le cordon d'élastonère de silicone achève sa réticulation dans liétat représenté sur la figure 4, en acquérant des propriétés élastiques. Avant de procéder au montage du moteur sur la carrosserie, on termine le serrage des écrous 12, de manière à mettre le couvre-culbuteurs dans l'état représenté sur la figure 5. Ainsi qu'on l'a représenté sur cette figure, dans cet état, le cordon 14 est plus fortement écrasé.Toutefois, étant donné qu'il a désormais pris des propriétés élastiques, il est on mesure do reprendre lfátat représenté sur la figure 4 lorsqu'on démonte le couvre-cul buteurs de la culasse0 La garniture d'étanchéité 14 ainsi obtenue est donc capable d'assurer efficacement la fonction d'étan chéité puisqu'elle remplit entièrement le logement qui la reçoit, même dans les zones critiques h, et quelle présente des propriétés élastiques nécessaires pour assurer cette étanchéité en présence d'éventuels déplace- ments relatifs entre le couvre-culbuteurs et la culasse qui peuvent se produire pendant le fonctionnement du mo teur. La garniture d'étanclléité 14 continue à assurer efficacement sa fonction même si l'on a ensuite à démonter et à remonter le couvre-culbuteurs 10 sur la culasse 1. En mtme temps, le procédé de réalisation de la garniture est simple et économique. Bien entendu, diverses modifications et variantes pourront 8trie apportées par l'homme de l'art au procédé et au moteur qui viennent entre décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé de montage du couvre-culbuteurs (10) sur la culasse (i) deux moteur à combustion interne, Ca ractVrisé en ce qu1il comprend les phases suivartes qui consistent à : déposer le long de l'un des bords périphé- riques (11) du couvre-culbuteurs (10) et de la culasso (i') qui sont destinés à entrer en contact entre eux un cordon de joint (14) constitué par un élastomère de silicone réticulable à la température ambiante ; puis, après écoulement d'un intervalle de temps correspondant à une fraction du temps nécessaire pour la réticulation complète de l'élastomère de silicone, mettre le couvre- culbuteurs (10) en place sur la culasse (1) après avoir préalablement interposé des moyens élastiques (15) entre le couvre-culbuteurs (io) et la cula (1) et serrer partiellement une série de boulons (12, 13) destinés à la fixation du couvre-culbuteurs (10) sur la culasse (1) enfin, après achèvement de la réticulation du cordon de joint (t4), serrer entièrement lesdits boulons de fixa tion (12, 13)* 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé on ce que lesdits moyens élastiques sont constitués par une série de ressorts (15) en forme de rondelle conique dont chacun est monté sur une vis (13) correspondante destinée à la fixation du couvre-culbuteurs (10) sur la culasse (1). 3 - Procédé suivant la revendication 1, carae térisé en ce qu'on monte le couvre-culbuteurs (10) sur la culasse (1) après écoulement d'un temps d'environ 15 à 30 minutes à partir de la posë du cordon de joint. 4 - Moteur à combustion interne dans lequel la culasse (1) est fermée dans sa région supérieure par un couvre-culbuteurs (10) fixé sur cette culasse (i) à l'ai- de de moyens à vis (12, 13) et dans lequel une garniture d'étanchéité périphérique (14) est interposée ertre les bords périphériques (4 11) opposés face b. face do la culasse (1) et du couvre-culbuteurs (10), caractérisé en oe que la garniture d'étanchéité (14) est constituée par un élastomère de silicone réticulable à la température ambiante et en ce que des moyens élastiques (15) sont interposés entre le couvre-culbuteurs (10) ot la culasse (i). 5 - Moteur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques sont constitués par une série de ressorts (15) en forme de rondelle conique, dont chacun est monté sur une vis correspondante de fixation du couvre-culbuteurs (10) sur la culasse (1)- 6 - Moteur suivant la revendication 5, carac térieé en oe que le bord périphérique (4) de la culasse (1) qui est en contact avec ladite garniture d'étanchéité (14) est plat et lisse et que le bord périphérique (ii) du couvre-culbuteurs (10) qui lui fait face présente une rainure continue (11b) dans laquelle se loge la garniture d'étanchéité (14).