Brevet FR2659692A1 — publié le 19910920

La présente invention concerne une culasse moulée pour moteur à combustion interne. On connaît de telles culasses constituées d'un bloc culasse obtenu par moulage à l'aide d'un noyau de sable par exemple. Un tel bloc culasse, après moulage, est usiné pour comporter une face plane en regard de laquelle est monté un arbre à cames d'axe parallèle à ladite face plane. Dans cette face plane débouche une cavité venue de moulage s'étendant dans une direction longitudinale de la face à peu près parallèlement à l'axe de l'arbre à cames. Le fond de la cavité est percé d'un ensemble d'alésages cylindriques d'axes sensiblement perpendiculaires à la face et espacés longitudinalement les uns des autres. Une tige de soupape est montée coulissante dans chaque alésage. L'extrémité de la tige formant queue de soupape fait saillie à l'extérieur du bloc à partir de la face plane. Un linguet est monté transversalement et possède une première extrémité en appui sur la queue de soupape, une zone centrale en appui sur une came de l'arbre à cames et une deuxième extrémité comportant un logement à peu près hémisphérique. Un poussoir hydraulique comportant un corps cylindrique est reçu dans un trou borgne d'axe sensiblement perpendiculaire à la face plane et situe à peu près dans un plan passant par l'axe de alésage et perpendiculaire à l'axe de l'arbre à cames. Le poussoir comporte une extrémité faisant saillie au delà de la face plane et comportant une rotule hémisphérique destinée à être reçue dans le logement du linguet pour assurer le maintien en contact du linguet avec la came et la queue de soupape. La rotation de la came, par l'intermediaire du linguet et d'un ressort de rappel situé entre le fond de la cavité et la queue de soupape, commande le coulissement de la soupape et provoque l'ouverture ou la fermeture de celle-ci. Pour pouvoir introduire le poussoir dans le trou borgne, il est nécessaire que l'air enfermé entre le poussoir et le fond du trou borgne puisse s'échapper A cet effet, un perçage formant passage d'air est réalisé entre le fond du trou borgne et la paroi de la cavi té. I1 est à noter que le passage doit déboucher relativement près de la face plane pour éviter qu'a l'arrêt du moteur, l'huile du poussoir ne s'échappe à travers le passage entraînant un mauvais fonctionnement du moteur lors d'un démarrage ultérieur. Une telle disposition rend difficile le per çage du passage. Une telle réalisation présente l'inconvénient de nécessiter le perçage de nombreux petits passages inclinés (seize pour une culasse de moteur à quatre cylindres ayant chacun quatre soupapes), ce qui entraîne un coût élevé. Pour remédier à ces inconvénients, l'invention a pour but de réaliser le passage entre chaque trou borgne et la cavité sans utiliser de machine complexe d'usinage ni de forets fragiles, c'est-à-dire en diminuant de manière importante le coût de la réalisation. A cet effet l'invention a pour objet une culasse moulée pour moteur à combustion interne, comportant au moins un alésage recevant une tige de soupape montée coulissante, l'alésage débouchant dans une cavité ouverte sur une face de la culasse et réalisée par moulage, un trou borgne débouchant sur ladite face pour recevoir un poussoir hydraulique alimenté en huile sous pression par l'intermédiaire d'un évidement situé dans sa face latérale externe,le poussoir coopérant avec un linguet d'actionnement de la tige de soupape, le linguet étant commandé par un arbre à cames, et au moins un passage mettant en communication le fond du trou borgne avec la cavité, caractérisée en ce que le passage est un conduit réalisé par moulage à l'aide d'un talon prévu sur le noyau de moulage de la cavité. Selon d'autres caractéristiques - un joint d'étanchéité est agencé sur la surface extérieure du poussoir de manière à coopérer avec la paroi du trou borgne, le joint étant situé entre les zônes de raccordement du conduit et de I'évidement avec le trou borgne - le joint est un joint torique disposé dans une gorge circonférentielle de la surface extérieure du poussoir - le joint est un joint torique maintenu axialement en position entre un épaulement radial de la surface extérieure du poussoir, et un bord radial rabattu d'une douille entourant une partie de plus petit diamètre de la surface extérieure du poussoir délimitée par ledit épaulement radial. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'une culasse de l'art antérieur. - la figure 2 est une vue partielle en coupe d'une culasse selon l'invention representant le conduit venu de moulage, le trou borgne et la cavité, - la figure 3 A représente une demi-vue en coupe d'un premier mode de réalisation des moyens d'étanchéité entre le poussoir et le trou borgne, - la figure 3 B représente une demi-vue avec arrachement partiel montrant un second mode de réalisation des moyens d'étanchéité. Sur la figure 1 on a représenté en coupe une partie de culasse 2 de la technique antérieure. La culasse 2 comporte un bloc 4 moulé dont une face plane 6 est usinée pour recevoir un boitier 8 fixé à l'aide de boulons 10 sur ladite face plane. Dans le boitier 8, un arbre à cames 12 est monté rotatif autour d'un axe parallèle à la face plane 6. Le bloc 4 comporte des parties évidées 14 pou l'écoulement d'un liquide de refroidissement ainsi que des tubulures d'aspiration ou d'échappement 16 dont une seule est représentée. Le bloc 4 comporte également un alésage 18 d'axe perpendiculaire à la face plane 6, ouvrant dans la tubulure 16 et débouchant dans une cavité 20 venue de moulage. La cavité 20 débouche dans la face plane 6. Une soupape 22, comporte une tête 24 destinée à coopérer avec un siège 26 prévu dans la tubulure 16 et une tige 28 montée coulissante dans l'alésage 18. La tige 28 fait saillie au-delà de la face plane 6 à l'ex- térieur du bloc 4. La partie en saillie constitue de manière habituelle la queue de soupape 30. Un ressort de rappel 32 est situé entre le fond 34 de la cavité 20 et la queue 30, pour solliciter la tête 24 vers la position de fermeture. Le bloc 4 comporte également un trou borgne 36 cylindrique d'axe parallèle à celui de l'alésage et situé dans un plan passant par l'axe de l'alésage et perpendiculaire à l'axe de l'arbre à cames. Un passage constitué par un perçage 40 du bloc 4 met en communication la partie formant fond du trou borgne 36 et la cavité 20. Le perçage 40 débouche dans la cavité 20 à proximité de la face plane 6. Le bloc 4 comporte également un canal 42 d'alimentation en huile réalisé par perçage et débouchant dans la paroi latérale du trou borgne, et décalé par rapport au perçage 40. Un poussoir hydraulique 44 est inséré dans le trou borgne 36 jusqu'à venir au contact du fond de celui-ci, ce qui est possible du fait que l'air contenu dans le trou borgne s'échappe par le perçage 40. Le poussoir 44 comporte une tête hémisphérique 46 faisant saillie à l'extérieur du bloc 4. Un linguet 48 comporte une première extrémité 50 en appui sur la queue de soupape 30, une zone centrale 52 en appui sur un chemin de cames de l'arbre à cames 12 et une seconde extrémité 54. La seconde extrémité 54 comporte un logement 56 hémisphérique destiné à recevoir la tête 46 du poussoir 44. Le linguet 48 est commandé par l'arbre à cames 12 pour entraîner le coulissement de la soupape en prenant appui sur la tête 46 du poussoir 44 comme cela est bien connu. Sur les figures 2, 3 A et 3 B les éléments corespondant à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes numéros de références. Sur la figure 2 on a représenté en coupe une partie de la culasse selon l'invention comportant la cavité 20 obtenue par moulage et le trou borgne 36 dans lequel est situé le poussoir 44. La culasse représentée sur la figure 2 diffère de l'art antérieur en ce que le passage mettant en communication le fond du trou borgne 36 et la cavité 20 est un conduit 60 réalisé par moulage à l'aide d'un talon du noyau de moulage de la cavité. Le conduit 60 débouche sur la paroi de fond de la cavité 20, ce qui nécessite de prévoir des moyens d'étanchéité 62 entre le poussoir 44 et la paroi latérale du trou borgne 36. Cette nécessité sera mieux comprise en se reportant à la figure 3 A qui représente une demi-vue en coupe axiale d'un poussoir hydraulique tel qu'inséré dans la culasse de la figure 2. Le poussoir 44 comporte un corps 70 cylindrique creux ouvert à son extrémité supérieure. Un piston creux 72 est monté coulissant axialement dans le corps 70, une partie du piston formant la tête hémisphérique 46 du poussoir. L'extrémité inférieure du piston est fermée par un clapet à bille 74 qui délimite une chambre inférieure 76 dans la partie formant fond du corps 70 et le clapet à bille 74. Une chambre supérieure 78 est délimitée par la partie creuse du piston 72 et le clapet à bille 74. La paroi latérale de la partie creuse du piston 72 comporte un passage d'alimentation en huile 80. La paroi latérale du corps 70 comporte un évidement extérieur 82 situé sur sa surface externe et un évidement intérieur 84 situé sur sa surface intérieure. Un trou 86 met en communication les évidements 82 et 84. Lorsque le poussoir est inséré dans le trou borgne l'évidement 82 communique avec le conduit d'alimentation en huile 44 représenté en traits tirés sur la figure 3 A. L'évidement 82 s'étend axialement sur la surface extérieure du corps 70 de manière à ne pas imposer un positionnement très précis de l'ouverture du conduit 88. De même l'évidement 84 s'étend axialement sur la paroi intérieure du corps 70 de manière à assurer la communication entre l'évidement 82 et le passage 80 lorsque le piston 72 coulisse à l'intérieur du corps 70. Lorsque le poussoir est introduit dans le trou borgne de la culasse, dès que le moteur fonctionne, la chambre supérieure 78 est alimentée en huile sous pression par l'évidement 82, le trou 86, l'évidement 84, et le passage 80. Lorsque la pression dans la chambre supérieure 78 devient supérieure à l'action du ressort du clapet à bille 74, de l'huile s'écoule entre la chambre supérieure 78 et la chambre 76 pour que les pressions s'é- quilibrent, ce qui entraîne un mouvement du piston creux 72 vers l'extérieur du corps 70, de manière à ce que la tête 46 prenne sa position dans le logement 56 du linguet 48. Dans le cas d'un arrêt moteur, de l'huile peut s'écouler entre la paroi externe du corps 70 et la paroi latérale du trou borgne de la culasse de sorte que la chambre supérieure 78 peut se vidanger partiellement. Dans un tel cas la mise en route du moteur qui va suivre sera perturbée. Pour éviter ceci, dans l'art antérieur le perçage 40 débouchait dans la cavité 20 à proximité de la surface plane 6. Lorsque selon l'invention le conduit 60 est obtenu par moulage à l'aide d'un talon du noyau de moulage de la cavité 20, une telle disposition ne peut plus être assurée. C'est pourquoi il est préférable de prévoir des moyens d'étanchéité 62 entre l'évidement 82 du corps du poussoir et le conduit 60 de la culasse. Sur la figure 3 A on a représenté un premier mode de réalisation de ces moyens d'étanchéité. Les moyens d'étanchéité sont constitués d'un joint torique 90 en appui sur un épaulement radial 92 de la surface extérieure du corps 70 qui est situé entre l'évidement 82 et le fond du corps 70. Une douille 94 ayant un bord radial rabattu à son extrémité supérieure est fixée sur une partie 95 de surface extérieure du corps 70 ayant un diamètre réduit délimitée par ledit épaulement 92. Sur la figure 3 B on a représenté un second mode de réalisation des moyens d'étanchéité qui sont constitués par un joint torique 96 situé dans une gorge circonférentielle 98 de la surface extérieure du corps 70 du poussoir 44. La gorge 98 est située entre le fond du corps 70 et l'évidement 82. D'autres dispositifs d'étanchéité peuvent être envisagés sans sortir du cadre de la présente invention. REVRNDICATIONS 1. Culasse (2) moulée pour moteur à combustion interne, comportant au moins un alésage (18) recevant une tige (28) de soupape montée coulissante, l'alésage (18) débouchant dans une cavité (20) ouverte sur une face (6) de la culasse et réalisée par moulage, un trou borgne (36) débouchant dans ladite face (6) pour recevoir un poussoir hydraulique (44) alimenté en huile sous pression par l'intermédiaire d'un évidement (82) situé dans sa face latérale externe et coopérant avec un linguet (48) d'actionnement de la tige (28) de soupape, le linguet (48) étant commandé par un arbre à cames (12), et au moins un passage mettant en communication le fond du trou borgne avec la cavité, caractérisée en ce que le passage est un conduit (60) réalisé par moulage à 1'aide d'un talon prévu sur le noyau de moulage de la cavité. 2. Culasse selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'un joint d'étanchéité (62) est agencé sur la surface extérieure du poussoir de manière à coopérer avec la paroi du trou borgne, le joint étant situé entre les zônes de raccordement du conduit (60) et de l'évidement (82) avec le trou borgne. 3. Culasse selon la revendication 2 caractérisée en ce que le joint est un joint torique (96) disposé dans une gorge circonférentielle (98) de la surface extérieure du poussoir. 4. Culasse selon la revendication 2 caractérisée en ce que le joint torique (90) maintenu axialement entre un épaulement radial (92) de la surface extérieure du poussoir, et un bord radial rabattu d'une douille (94) entourant une partie de plus petit diamètre (95) de la surface extérieure du poussoir délimitée par ledit épaulement radial.