Brevet FR2668202A1 — publié le 19920424

CARTER D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A PISTONS ALTERNATIFS La présente invention concerne le carter d'un moteur à combus- tion interne à pistons alternatifs,comportant les parties de culasse, de couvercle de culasse, de bloc-cylindres et de carter d'huile, ainsi que des moyens de montage du vilebrequin et des arbres à cames. Dans des carters connus de ce type, le bloc-cylindres et le car- ter de vilebrequin sont le plus souvent réunis en une seule pièce On sait aussi qu'on peut réaliser la culasse et le bloc-cylindres sous la forme d'une seule pièce coulée, les chambres d'eau de refroidissement étant formées dans la pièce coulée en utilisant des noyaux déposables. Les différents éléments sont réunis par vissage en un carter de moteur fermé. On sait en outre déjà qu'on peut mutuellement assembler par sou- dage des éléments individuels, séparément fabriqués, du carter de mo- teur De tels assemblages soudés sont présentés dans le brevet américain 2 975 778 et le modèle d'utilité allemand 66 10 188. Toutefois, la structure du carter de moteur soudé connu par le modèle d'utilité allemand est assez compliquée C'est également vrai pour le carter selon le brevet américain, qui nécessite en outre des assemblages vissés volumineux. Partant de cette situation, la présente invention a pour but de pouvoir réaliser le carter de moteur connu d'une manière particulière- ment économique, à partir d'éléments pouvant être fabriqués et mutuel- lement assemblés de manière globalement la plus rationnelle possible. On doit notamment ne pas avoir besoin de pièces coulées compliquées, ne pouvant être produites qu'en faisant appel à des noyaux perdus. L'invention atteint ce but au moyen d'un carter de moteur du type mentionné en introduction, qui est caractérisé par le fait que la partie de bloc-cylindres constitue, conjointement avec une partie de la culasse qui ferme respectivement les différentes chambres de cy- lindres du côté de la chambre de combustion, une pièce coulée commune de bloc-moteur, possédant des cavités, réalisées sans utiliser de noyaux perdus, qui sont ouvertes sans contre-dépouille au moins vers une extrémité dans le sens axial des cylindres et qui, afin de former une chemise d'eau continue et fermée, sont fermées par des pièces d'obturation soudées sur les deux extrémités axiales. Selon une configuration supplémentaire avantageuse, les deux pièces d'obturation constituent des supports respectifs pour les pa- liers de montage des arbres à cames d'une part et du vilebrequin d'autre part, et les paliers sont respectivement vissés sur ces sup- ports De plus, les paliers peuvent être chacun constitués d'un sup- port de palier en forme de pont continu, sur lequel sont montés des chapeaux de paliers individuels ou continus Les supports de paliers et chapeaux de paliers respectifs peuvent alors être chaque fois conjointement vissés sur les pièces d'obturation par des vis qui fixent en position les deux éléments de paliers Selon une autre ca- ractéristique supplémentaire, le plan de séparation entre le bloc-cy- lindres et le carter d'huile se trouve à la même hauteur que le plan de séparation entre la pièce d'obturation inférieure, côté chambre de vilebrequin, et le support de palier de vilebrequin Selon une confi- guration supplémentaire avantageuse, pour un carter de moteur du type mentionné en introduction avec plusieurs cylindres juxtaposés en ligne et léchés transversalement par de l'eau de refroi- dissement, deux canaux de refroidissement parallèles sont chaque fois prévus de part et d'autre d'un plan engendré par les axes des cy- lindres, les deux canaux respectivement contigus des cylindres de part et d'autre du plan de définition étant mutuellement reliés dans la cu- lasse par l'espace recouvert par la pièce d'obturation supérieure, tandis que les deux canaux qui se trouvent chaque fois à l'extérieur du plan de définition sont respectivement reliés aux canaux situés à l'intérieur par des évidements préalablement coulés des parois sépara- trices des canaux, qui débouchent vers la pièce d'obturation infé- rieure, côté chambre de vilebrequin Selon une caractéristique supplé- mentaire de l'invention, au moins une partie des perçages de guidage des soupapes se trouve dans la partie principale de bloc-moteur, cou- lée en une pièce Selon une autre caractéristique, les perçages de guidage des poussoirs de soupapes traversent la pièce d'obturation su- périeure, des douilles de guidage pénétrant dans la partie principale étant éventuellement emmanchées dans ces perçages Selon une caracté- ristique supplémentaire avantageuse, les pièces du bloc-moteur, notam- ment la partie principale, sont des pièces coulées sous pression, no- tamment sous vide. Enfin, selon une dernière caractéristique supplémentaire, le ma- tériau des pièces coulées du bloc-moteur est un métal léger, notamment de l'aluminium. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe transversale à travers un mo- teur, avec un étagement à hauteur des extrémités supérieures des cylindres, la figure 2 est une vue en coupe à travers le moteur selon la ligne II-II de la figure 1, et la figure 3 est une vue en coupe à travers le moteur selon la ligne III-III de la figure 2. L'élément central du moteur est un bloc-moteur 1 qui est composé d'une partie principale coulée 2, et de pièces d'obturation supérieure et inférieure 3 et 4, respectivement soudées à l'extrémité supérieure et à l'extrémité inférieure de la partie principale 2. Dans la partie principale 2 se trouvent les chambres de cy- lindres 5, les canaux d'admission et d'échappement 6, un support de bougies d'allumage et les chambres d'eau de refroidissement 7. La partie principale est une pièce d'aluminium coulée sous pres- sion sous vide Les chambres de refroidissement 7 sont préformées dans cette pièce de manière à pouvoir être réalisées par des moules dé- posables Les chambres de refroidissement préformées sont fermées d'un côté par la pièce d'obturation supérieure 3 et de l'autre par la pièce d'obturation inférieure 4, qui sont chacune soudées à la partie prin- cipale 2 La pièce d'obturation inférieure 4 est soudée à l'aide de deux cordons de soudure séparés 8 et 9, le cordon de soudure 9 se trouvant sur la paroi extérieure du carter et le cordon de soudure 8 sur la paroi intérieure des cylindres, à l'extrémité inférieure des cylindres. L'eau de refroidissement s'écoule autour des différents cy- lindres en flux transversal, elle pénètre dans le carter de moteur par la tubulure d'admission 10 et le quitte par la tubulure d'évacuation 11 Les parois de chambres de refroidissement 12,13, continues sur toute la longueur du moteur, sont formées dans la pièce coulée sous pression La paroi de chambre de refroidissement 13 possède des évide- ments 14 qui sont ouverts vers l'extrémité des cylindres et permettent à l'eau de refroidissement de s'écouler transversalement autour des différents cylindres à travers la culasse. Les moyens de montage respectifs pour les arbres à cames 15 et le vilebrequin 16 sont vissés sur la pièce d'obturation supérieure 3 et sur la pièce d'obturation inférieure 4 Les deux paliers de montage sont chacun constitués d'un support de palier 17,18 réalisé sous la forme d'un pont continu, et de chapeaux de paliers 19,20, eux-aussi chaque fois réunis en un pont continu. Le carter de moteur est fermé vers le bas par un carter d'huile 21, qui est boulonné sur la partie principale 2 dans un plan commun coïncidant avec l'extrémité inférieure des cylindres. La culasse est fermée par un couvercle de culasse 22, lui-aussi boulonné sur la partie principale 2. Le fait que les paliers de montage des arbres à cames et du vi- lebrequin soient désaccouplés des régions extérieures du carter de Mo- teur apporte, d'une manière particulièrement avantageuse, une réduc- tion du bruit du groupe moto-propulseur, en diminuant la réflexion du bruit du carter de moteur. Les poussoirs de soupapes 23 sont guidés dans des douilles de guidage 24, qui sont simultanément fixées en position, en ajustement serré, à l'intérieur de la pièce d'obturation supérieure 3 et à l'intérieur de la partie principale 2 qui se raccorde à cette der- nière Les perçages dans lesquels sont introduites les douilles de guidage sont réalisés après l'assemblage par soudage de la pièce d'obturation supérieure 3 Le type de commande des soupapes peut être quelconque, indépendamment de l'exemple représenté. REVENDICATIONS 1 Carter d'un moteur à combustion interneà pistons alternatifs, comportant les parties de culasse, de couvercle de culasse, de bloc- cylindres et de carter d'huile, ainsi que des moyens de montage du vilebrequin et des arbres à cames, c a r a c t é r i S é en ce que la partie de bloc-cylindres consti- tue, conjointement avec une partie de la culasse qui ferme respective- ment les différentes chambres de cylindres ( 5) du côté de la chambre de combustion, une pièce coulée commune de bloc-moteur (partie princi- pale 2), possédant des cavités, réalisées sans utiliser de noyaux per- dus, qui sont ouvertes sans contre-dépouille au moins vers une extré- mité dans le sens axial des cylindres et qui, afin de former une che- mise d'eau continue et fermée, sont fermées par des pièces d'obturation ( 3,4) soudées sur les deux extrémités axiales. 2 Carter de moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux pièces d'obturation ( 3,4) constituent des supports res- pectifs pour les paliers de montage ( 17,19; 18,20) des arbres à cames ( 15) d'une part et du vilebrequin ( 16) d'autre part, et les paliers ( 17,19; 18,20) sont respectivement vissés sur ces supports. 3 Carter de moteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les paliers ( 17,19; 18,20) sont chacun constitués d'un sup- port de palier ( 17,18) en forme de pont continu, sur lequel sont mon- tés des chapeaux de paliers individuels ou continus ( 19,20). 4 Carter de moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les supports de paliers ( 17,19) et chapeaux de paliers ( 18,20) respectifs sont chaque fois conjointement vissés sur les pièces d'obturation ( 3,4) par des vis qui fixent en po- sition les deux éléments de paliers. Carter de moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plan de séparation entre le bloc-cylindres ( 1) et le carter d'huile ( 21) se trouve à la même hau- teur que le plan de séparation entre la pièce d'obturation inférieure ( 4), côté chambre de vilebrequin, et le support de palier de vilebre- quin ( 18). 6 Carter de moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, avec plusieurs cylindres disposés juxtaposés en ligne et léchés transversalement par de l'eau de refroidissement, c a r a c t é r i S é en ce que deux canaux de refroidissement pa- rallèles sont chaque fois prévus de part et d'autre d'un plan engendré par les axes des cylindres, les deux canaux respectivement contigus des cylindres de part et d'autre du plan de définition étant mutuel- lement reliés dans la culasse par l'espace recouvert par la pièce d'obturation supérieure ( 3), tandis que les deux canaux qui se trou- vent chaque fois à l'extérieur du plan de définition sont respective- ment reliés aux canaux situés à l'intérieur par des évidements préala- blement coulés ( 14) des parois séparatrices ( 13) des canaux, qui dé- bouchent vers la pièce d'obturation inférieure ( 4), côté chambre de vilebrequin. 7 Carter de moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie des perçages de guidage des soupapes se trouve dans la partie principale ( 2) de bloc- moteur, coulée en une pièce. 8 Carter de moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les perçages de guidage des pous- soirs de soupapes ( 23) traversent la pièce d'obturation supérieure ( 3), des douilles de guidage ( 24) pénétrant dans la partie principale ( 2) étant éventuellement emmanchées dans ces perçages. 9 Carter de moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pièces du bloc-moteur ( 1), no- tamment la partie principale ( 2), sont des pièces coulées sous pres- sion, notamment sous vide. 10 Carter de moteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le matériau des pièces coulées ( 2,3,4) est un métal léger, notam- ment de l'aluminium.