Brevet FR2562160A1 — publié le 19851004

La présente invention a pour objet un dispositif de refroidissement pour la paroi d'alimentation en carburant, c'est-à-dire la paroi au- dessus de la zone d'alimentation en carburant formée sous la culasse d'un moteur à soupapes en tête à refroidissement par air, qui comporte un ventilateur sur le devant de celui-ci et un tunnel à air pour refroidir la paroi d'alimentation. Un dispositif de refroidissement pour la paroi d'alimenta- tion d'un moteur à soupapes en tête à refroidissement par air est bien connu des hommes de l'art. Un tel dispositif de refroidissement comprend un ventilateur disposé sur le devant du moteur pour créer un courant d'air de refroidissement, un bottier de ventilateur qui recouvre le côté avant du ventilateur et du moteur, un tunnel à air formé à travers la culasse du moteur au voisinage de la zone d'alimentation pour y faire passer une partie de l'air de refroidissement produit par le ventilateur, et un déflecteur fixé à la surface interne du bottier de ventilateur pour guider l'air de refroidissement soufflé du ventilateur vers le tunnel à air de façon que la zone d'alimentation du moteur soit refroidie par l'air passant à travers le tunnel à air. Cependant, le déflecteur est, en premier lieu, réalisé séparément, puis soudé au boîtier de ventilateur. Ainsi, le nombre de parties est augmenté, et la formation et la soudure du déflecteur prennent un temps excessif, de sorte que le coût de fabrication est important. De plus, la résonance du déflecteur avec le moteur peut entraîner un résonnement et une cassure due à la fragilisation. 2 2562160 1 En outre, dans le dispositif de refroidissement connu de la zone d'alimentation, un autre déflecteur est prévu pour diviser l'air de refroidissement en deux voies, c'est-à-dire vers la voie d'air autour du cylindre entier comprenant le tunnel à air. Cependant, ce déflecteur situé environ à la limite entre le cylindre et la culasse s'étend à l'intérieur du bottier de ventilateur à partir de celui-ci, en réduisant la section de la voie d'air vers la culasse. Ainsi, le volume d'air de refroidissement dérivé vers la partie de la voie d'air derrière le déflecteur n'est pas suffisant de sorte qu'il peut se produire une déformation de la culasse due à l'insuffisance du refroidissement. De plus, l'insuffisance du refroidissement peut entraîner une accumulation de chaleur dans la paroi d'alimentation et la chambre de combustion en produisant un allumage prématuré et un cognement. En conséquence, le moteur ne peut pas être convenable pour une condition à température de combustion élevée, tel qu'un fonctionnement à vitesse élevée, ou à taux de compression élevé. Et, un résonnement et une cassure due à la fragilisation de ce déflecteur peuvent également être entraînés par sa résonance. Comme décrit dans le modèle d'utilité japonais n 59-5 130, un tel tunnel à air a une surface de fond en gradins s'élevant au-dessus de la zone d'alimentation. Ainsi, l'épaisseur de la culasse décroît dans la partie en gradins, et la quantité de chaleur accumulée dans la partie en gradins augmente, ainsi que, de ce fait, le risque d'allu- mage prématuré et de cognement. 3 2562160 En conséquence, le premier objet de la présente invention est de diminuer le nombre de ses parties de façon à simplifier le dispositif de refroidissement et à le rendre moins coûteux. Et le second objet de la présente invention est d'éliminer le résonnement et la cassure due à la fragilisation produits par l'installation de ces déflecteurs. Pour atteindre ces objets, le dispositif de refroidissement pour la paroi d'alimentation d'un moteur à soupapes en tête à refroidissement par air, selon la présente invention, du type comprenant un ventilateur disposé devant ledit moteur pour produire de l'air de refroidissement, un boltier de ventilateur qui recouvre le côté avant du ventilateur et du moteur, un tunnel à air formé à travers la eulasse dudit moteur près de la zone d'alimentation et aligné en avant et en arrière pour faire passer une partie de l'air de refroi- dissement produit par le ventilateur, est remarquable en ce que ledit moteur est muni d'un orifice d'admission ou d'échappement ouvert à la surface frontale de ladite culasse sur le côté latéral du tunnel à air, un conduit d'admission ou d'échappement en communication avec ledit orifice et s'étendant latéralement sur l'espace frontal du tunnel, de façon à guider l'air de refroidissement soufflé par le ventilateur vers le tunnel par sa surface périphérique inférieure. L'autre objet de la présente invention est d'éviter la déformation de la culasse qui résulte d'un refroidissement irrégulier de celui-ci. 4 2562160 1 Pour atteindre cet objet, le dispositif de refroidissement pour la paroi d'alimentation selon la présente invention est muni d'une voie d'étranglement entre la surface périphérique inférieure et l'entrée du tunnel à air pour diviser l'air en deux voies, une vers le tunnel, une autre vers la voie d'air autour de la culasse, de préférence pour déterminer le taux de débit de l'air de refroidissement à ces deux voies, par la résistance produite par son effet d'étranglement. Un autre objet de la présente invention est d'éviter l'accu- mulation de chaleur à la culasse, l'allumage prématuré et le cognement de façon que le moteur peut être convenable pour une condition à temperature de combustion élevée, tel qu'un fonctionnement à vitesse élevée, ou à un taux de compression élevé. Pour atteindre cet-objet, le moteur est muni d'un passage sur le côté latéral externe de la zone d'alimentation, et le tunnel à air situé entre les parois dudit passage et les orifices, est muni d'une surface de fond plate entre lesdites parois, et une surface latérale d'orifice inclinée pour s'approcher de ladite chambre de combustion vers le bas, de préférence le long du contour du siège o le conduit d'admission ou d'échappement est fixé. L'invention sera mieux comprise, et d'autres détails, carac- téristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description explicative qui va suivre de modes de réalisation actuellement préférés de l'invention, description faitée en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: qa, 2562160 la figure I' est une vue de face en coupe partielle d'un moteur à soupapes en tete selon la présente invention; - la figure 2 est une coupe centrale du moteur selon la présente invention - la figure 3 est une vue de côté fragmentaire en coupe partielle du moteur selon la présente invention - la figure 4 est une vue en plan du moteur selon la présente invention sans son réservoir de carburant; - la figure 5 est une coupe horizontale de la culasse du *moteur selon la présente invention; - la figure 6 est u13e rue arrière fragmentaire du moteur selon la présente invention; et, - la figure 7 est une vus arrière fragmentaire d'un autre moteur selon la prèsente invention En se référant aux figures i et 2, le moteur i selon la présente invention présente un corps principal comprenant un carter 2, un bloc cylindre 3 coulé en une seule pièce avec le carter 2, une culasse 4l et un couvercle de culbuteur 5 boulonné sur le bloc cylindre 3 dans cet ordre. Un ventilateur à volant 7 est situé devant le carter 2, et monté sur le vilebrequin 8 à son extrémité, de façon à constituer un système de production d'air 10 ayant un bottier de ventilateur qui recouvre la périphérie du ventilateur 7. 6 2562160 Comme cela est visible dans la figure 3, une extrémité de l'orifice d'admission 11 s'ouvre à la surface avant de la culasse 4 et celle de l'orifice d'échappement 12 à sa surface arrière. Les sièges 13 pour fixer les conduits d'admission et d'échappement constituent presque un losange qui est verticalement long et latéralement court, entourant chaque extrémité de ces orifices 11 et 12. Les surfaces de siège 13 sont inclinées à l'intérieur à leur partie supérieure 131 et à l'extérieur à leur partie inférieure 132. Sur la surface inclinée du siège 13 formé autour de l'orifice d'admission 11, la collerette 161 d'un conduit d'admission 16 qui a un épurateur d'air 14 et un carburateur à son autre extrémité est fixée par une paire de boulons 17. Sur la surface inclinée de l'autre siège 13 formé autour de l'orifice d'échappement 12, la collerette 181 d'un conduit d'échappement 18 qui a un silencieux 19 à son autre extrémité est fixée par une autre paire de boulons 17. Comme cela est visible dans la figure 2, la culasse 4 est munie d'une chambre de combustion 21 évidée vers le haut dans la moitié droite de sa surface interne 41, et d'une zone d'alimentation 22 dans sa moitié gauche. La partie de paroi au-dessus de la zone d'alimentation 22 est appelée paroi d'alimentation 23. La chambre de combustion 21 est munie d'une bougie d'allumage 24, de soupapes d'admission et d'échappement 25 qui sont ouvertes et fermées par un mécanisme d'actionnement de soupapes 27 disposé partiellement dans la chambre de culbuteur 26, de façon à faire communiquer la chambre de combustion 21 avec l'orifice d'admission 11 ou l'orifice d'échappement 12. 1 A travers la culasse, un tunnel à air 30 dans la paroi d'alimentation 23 pénètre dans la partie entre la zone d'alimentation 22 et la chambre de culbuteur 26, de façon à faire passer une partie de l'air de refroidissement produit par le ventilateur 7 fixé à l'extrémité du vilebrequin 8 pour refroidir la paroi d'alimentation 23. Ce tunnel 30 est allongé en avant et en arrière de même que la voie d'air 34 formée à l'extérieur de la chambre de combustion 21 pour la refroidir. Le conduit d'admission 16 s'étend latéralement sur l'espace avant du tunnel 30 de façon à guider l'air de refroidis- sement soufflé par le ventilateur 7 vers le tunnel 30 par la surface périphérique inférieure 162 du conduit 16. Pour aider au guidage de l'air de refroidissement par le conduit, une nervure ou pale 31 fait saillie de la surface avant du conduit 16 le long de sa longueur. Une voie d'étranglement est formée entre la surface périphérique inférieure 162 et la surface avant de la culasse 4 pour déterminer le taux de débit de l'air de refroidissement vers le tunnel à air 30 et la voie restante d'air pour la culasse 4. Comme aucun déflecteur n'est prévu pour la détermination du taux de débit ci-dessus mentionné, l'air de refroidissement peut être introduit dans la voie d'air entière pour la culasse 4 totalement sans aucune perturbation. Ainsi, la culasse 4 est refroidie suffisamment et régulièrement, et la déformation de la culasse 4 du fait d'un refroidissement irrégulier peut être supprimée de façon satisfaisante. Comme cela est visible dans la figure 6, le tunnel 30 est muni d'une surface de fond 301 qui est parallèle à la surface supérieure de la zone d'alimentation 22 et plate entre les parois du trou de la tige de poussée et des orifices d'admission et d'échappement, c'est-à-dire pour sa 8 2562160 largeur totale depuis son extrémité droite 302 jusqu'à son extrémité gauche 303. Le tunnel 30 est également muni d'une surface latérale d'orifice 304 inclinée, sur toute sa longueur, du haut 305 au bas 306, en s'approchant de la chambre de combustion 21, vers le bas, de préférence le long du contour 133 du siège 13 o le conduit d'échappement 18 est fixé. Dans cette section particulière du tunnel à air , l'épaisseur de la paroi d'alimentation 23 est inférieure à celle du type connu, de façon que la paroi 23 soit suffisamment refroidie pour éviter une surchauffe de celle-ci, et en conséquence un allumage prématuré et un cognement. Comme cela est visible dans la figure 7, le tunnel à air peut être avantageusement muni d'ailettes 307 pour améliorer l'efficacité du refroidissement en augmentant la surface à travers laquelle la chaleur est transférée. 256216e - {9 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de refroidissement pour la paroi d'alimenta- t:ion d'un moteur à soupapes en tète à refroidissement par air, du type comprenant un ventilateur disposé devant ledit moteur pour produire de l'air de refroidissement, un bottier de ventilateur qui recouvre le côté avant du ventilateur et du moteur, un tunnel à air formé à travers la culasse du moteur à proximité de la zone d'alimentaion et aligné, en avant et en arrière, pour le passage d'une partie de l'air de refroidissement produit par le ven-tilateur, caractérisé en ce que le moteur (1) est muni d'un orifice (11,12) d'admission ou d'echapoement s'ouvrant à la surfacee avant de la culasse (>4) sur le côté latéral du tunnel a air (30), un conduit 16,18) d'admission ou d'échappement communiquant avec ledit orifice et s'-tendant latéralement sur l'espace frontal dudit tunnel, de façon à guider l'air de refroidissement soufflé par le ventilateur (7) vers le tunnel (30) par sa surface périphérique inférieure. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une nervure ou pale (31) f-ait saillie en avant du conduit (16) et depuis celui-ci, et s'étend latéralement le long dudit conduit pour aider ledit ccnduit à guider l'air de refroidissement vers sa périphérie inférieure. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la zone d'alimentation (22) est formée sur le côté droit ou le côté gauche de la chambre de combustion (21) du moteur, ledit conduit divisant l'air de refroidissement en deux voies, une conduisant au tunnel à air (30) et l'autre à une voie d'air autour de la 2562160 1 culasse (4). 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le taux de débit de l'air de refroidissement à ces deux voies est déterminé par la résistance produite par l'effet d'étranglement de la voie entre ledit conduit et l'ouverture du tunnel à air. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moteur (1) est muni d'un passage sur le côté latéral externe de la zone d'alimentation (22); et en ce que le tunnel à air (30) situé entre les parois dudit passage et desdits orifices est muni d'une surface de fond plate entre ces parois, et une surface latérale d'orifice inclinée pour s'approcher de la chambre de combustion vers le bas. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la surface latérale d'orifice est formée le long du contour du siège (13) sur lequel le conduit (16,18) d'admission ou d'échappement est fixé.