Brevet FR2526871A1 — publié le 19831118

-1- Moteur à combustion interne à deux temps et à injection directe. La présente invention concerne les moteurs à combustion interne-, fonctionnant suivant le cycle à deux temps et à injection directe de combustible, du type dont le carter-cylindre comporte au moins un cylindre dans lequel débouchent des canaux d'admission d'air commandés par le piston associé. Dans les moteurs à injection directe, et plus particulièrement dans ceux à inflammation par compression, l'obtention d'une bonne combustion est liée à la formation d'un tourbillon ou "swirl" préalable à l'inflammation. Il est connu d'engendrer ce tourbillon en conférant à l'air admis dans le cylindre une direction préférentielle au moyen de canaux d'admission convenablement orientés et profilés et présentant une longueur suffisante pour assurer l'effet directionnel recherché. Ces canaux peuvent être réalisés soit directement dans le carter- cylindre comme décrit, par exemple, dans le brevet français 556 252, mais leur réalisation n'est alors envisageable en fon- derie que par un noyautage très difficile à mettre en oeuvre Ces canaux peuvent être également venus de fonderie dans deschemises rapportées épaisses comme l'enseigne le brevet français 879867, mais ces chemises sont nécessairement complexes, encombrantes et nécessitent des systèmes d'étanchéité entre les fluides eau, huile et gaz En outre, la réalisation des canaux par noyautage ne permet pas d'obtenir directement de fonderie des états de sur- face compatibles avec un bon rendement du moteur et nécessite donc des opérations délicates d'usinage qui, d'une part, limitent la forme du profil longitudinal et de la section des canaux et, d'autre part, sont généralement impraticables lorsque les canaux sont venus de fonderie dans le carter-cylindre Les solutions de la technique antérieure sont donc incompatibles avec la fabrica- tion économique de moteurs en grande série. 49398 t 2 - La présente invention vise à résoudre cette difficulté au moindre coût et, à cet effet, elle a pour objet un moteur du type précité caractérisé en ce que le carter-cylindre est constitué d'au moins deux demi-carters coulés sous pression et assemblés suivant un plan perpendiculaire à l'axe du cylindre et passant par lesdits canaux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressorti- ront de la description qui va suivre d'un exemple de sa réalisa- tion illustré par les dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un moteur à combustion interne à deux temps suivant l'invention; la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1; et la figure 3 est une vue en coupe partielle suivant la ligne 3-3 de la figure 2. En se reportant aux figures, le moteur deux temps représenté est du type monocylindre, à inflammation par compression et injection directe du combustible dans la chambre de combustion, le système d'injection n'ayant pas été représenté pour la clarté du dessin. Ce moteur comprend un carter-cylindre 1 surmonté d'une culasse 2 dans laquelle est logée une soupape d'échappement 3 Dans le cylindre 4 peut se déplacer un piston 5 articulé sur une bielle 6 d'entraînement d'un vilebrequin (non représenté) Au cours de son mouvement alternatif, le piston 5 masque et découvre des canaux d'admission d'air 7 qui font communiquer le cylindre 4 avec une bâche à air 8 entourant le cylindre 4 et dans laquelle, en fonc- tionnement, un compresseur (non représenté) refoule de l'air admis par une tubulure d'entrée 9 Le cylindre 4 est délimité par une chemise mince 10 comprimée sur une faible hauteur et définissant, avec le carter- cylindre 1 et la culasse 2, une chambre d'eau de 4930 1 167 E -3- refroidissement 11 La chemise 10 présente, au droit des canaux 7, de grandes lumières 12 qui découvrent chacune les ouvertures de plusieurs des canaux 7 et peuvent ainsi être facilement obtenues par usinage. Conformément à l'invention, le carter-cylindre 1 est constituéde deux demi-carters, à savoir un demi-carter supérieur 1 A et un demi-carter inférieur IB dont le plan d'assemblage (ligne 2-2 de la figure 1 et ligne A-A de la figure 3) est perpendiculaire à l'axe du cylindre 4 et passe par les canaux d'admission 7 Les deux demi-carters sont assemblés par quatre longs tirants 13 qui traversent des bossages 14 des demi-carters IA et 1 B et sont vis- sés à l'une de leurs extrémités dans la culasse 2 Les tirants 13 mettent ainsi les demi-carters en compression sur toute leur hau- teur et évitent le travail en traction alterné des parties les moins résistantes du carter 1. L'exécution du carter-cylindre i en deux demi-carters permet de réaliser ces derniers par coulée sous pression et d'obtenir ainsi, bruts de fonderie et suivant la meilleure géométrie, les canaux d'admission d'air 7 C'est ainsi que ces canaux peuvent offrir la plus grande section possible dans l'encombrement qui leur est im- parti, par exemple grâce à une forme rectangulaire en section, comme représenté à la figure 3, de préférence à une forme circu- laire qui, seule, pourrait être obtenue par usinage dans une che- mise épaisse Ces canaux, considérés dans le plan d'assemblage, peuvent être orientés angulairement, par exemple sensiblement tan- gentiellement à un cercle C concentrique à l'axe du cylindre 4, comme représenté à la figure 2, pour engendrer le tourbillon f avo- risant un balayage efficace du cylindre Ils peuvent, dans le même plan, présenter une forme assurant le meilleur coefficient de débit, par exemple au moyen d'un congé 7 A (figure 2) définissant une entrée évasée évitant le décollement des filets d'air des parois des canaux, côté bâche à air 8 Enfin, ces canaux peuvent présenter la longueur voulue nécessaire à l'établissement de filets d'air débouchant dans le cylindre suivant une vitesse et une direction aptes à engendrer le tourbillon. 4-_ De préférence, le matériau utilisé pour les deux demi-carters l A et IB sera un alliage d'aluminium qui, coulé sous pression, per- mettra d'obtenir sans retouche les formes les plus variées pour les canaux mais, bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'utilisation de ce type de matériau. On remarquera que les deux demi-carters 1 A et l B, une fois assem- blés, forment ensemble la bâche à air 8 dans laquelle débite le compresseur Celle-ci peut intéresser toute la périphérie du moteur, comme dans l'exemple représenté, ou seulement une partie de celui-ci, et ne nécessite aucun couvercle et joint d'étanchéi- té L'étanchéité ne pose d'ailleurs d'aucun problème particulier, dans la mesure o, la chambre de refroidissement 11 étant limitée au demi-carter supérieur l A afin de ne pas intéresser le plan d'assemblage des deux demi-carters et o la chambre de combustion est délimitée entre le demicarter supérieur 1 A, le piston 5 et la culasse 2, aucun joint n'est nécessaire entre les deux demi- carters. -20 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisa- tion décrit ci-dessus C'est ainsi que, par exemple, pour par- faire le refroidissement de la chemise, une chambre d'huile sous pression peut être aménagée dans le demi-carter inférieur IB. Celle-ci offre de plus des possibilités pour un graissage appro- prié de la chemise, du piston et des segments Suivant la con- ception adoptée, il est possible de rapporter tout type de che- mise ou s'en dispenser Enfin, l'invention peut être appliquée à différents modes de construction des moteurs deux temps, qu'ils soient à un ou plusieurs cylindres, à remplissage par carter- pompe ou par compresseur, à échappement par lumières ou par sou- papes Dans tous les cas, les lumières traditionnelles étant rem- placées par des canaux dont l'aménagement est sans contrainte, leur forme, leur section, leur longueur, leur nombre ne sont plus fonction de possibilités d'usinage et n'entravent plus le con- cepteur dans la recherche du meilleur écoulement. 40398 11676 - En résumé, l'invention permet d'obtenir industriellement au moin- dre coût tous les effets de balayage recherchés pour améliorer le remplissage et par conséquent le rendement des moteurs De plus, elle facilite l'obtention de moteurs compacts, principalement dans le cas o le balayage est assuré par un compresseur débitant dans une bâche à air. 49398 t REVENDICATIONS 1 Moteur à combustion interne à deux temps et à injection directe de combustible, dont le carter-cylindre comporte aumoins un cylindre dans lequel débouchent des canaux d'admission d'air commandés par le piston associé, caractérisé en ce que le carter- cylindre ( 1) est constitué d'au moins deux demi-carters (l A, 1 B) coulés sous pression et assemblés suivant un plan perpendiculaire à l'axe du cylindre ( 4) et passant par lesdits canaux ( 7). 2 Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux ( 7) sont orientés sensiblement tangentiellement à un cer- cle (C) concentrique à l'axe du cylindre ( 4). 3 Moteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, considérés dans le plan d'assemblage, les canaux ( 7) présentent,côté entrée de l'air, un congé ( 7 A) défi- nissant une entrée évasée. 4 Moteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les canaux ( 7) présentent en section trans- versale une forme rectangulaire. Moteur suivant l'une quelconque des revendications l à 4, caractérisé en ce que les canaux ( 7) sont venus bruts de fonde- rie avec les demi-carters (l A, l B). 6 Moteur suivant l'une quelconque des revendications l à 5, caractérisé en ce que les deux demi-carters (l A et l B) définissent ensemble une bâche à air ( 8) entourant le cylindre ( 4) sur au moins une partie de sa périphérie. 7 Moteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une chemise mince (i O) présen- tant, au droit des canaux ( 7), des lumières ( 12) découvrant cha- cune les ouvertures de plusieurs canaux ( 7). 403 U 1 t 076 -7 - 8 Moteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une chambre d'eau de refroidissement ( 11) est ménagée dans le demi-carter supérieur (l A). 9 Moteur suivant l'une quelconque-des revendications t à 8, caractérisé en ce que les deux demi-carters ( 1 A, l B) sont assem- blés sans interposition de joint d'étanchéité. Moteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les deux demi-carters ( 1 A, l B) sont assem- blés en compression par des tirants ( 13) qui les traversent et sont fixés dans la culasse ( 2) du moteur. 49398 1