Brevet FR2692007A1 — publié le 19931210

La présente invention concerne un dispositif d'admission pour un moteur à combustion interne. L'invention concerne notamment un agencement d'un dispositif d'admission pour un moteur à plusieurs soupapes par cylindre, par exemple du type diesel à injection directe. Afin d'obtenir le meilleur rendement possible pour un moteur à combustion interne, il est notamment néces- saire de pouvoir obtenir un niveau élevé de turbulence dans la chambre de combustion de chaque cylindre pour des régimes de rotation faibles du moteur sans toutefois dégrader de manière trop importante la perméabilité des conduits d'admission pour les hauts régimes de rotation, c'est-à-dire l'aptitude à l'écoulement aisé d'un débit maximal de gaz d'admission dans ces conduits. Dans ce but, il a déjà été proposé un agencement selon lequel chaque cylindre comporte au moins deux soupapes d'admission agencées chacune dans un conduit d'admission dont l'un débouche dans la chambre de combus- tion du cylindre selon une direction sensiblement tangentielle de manière à provoquer un mouvement tourbillonnaire des gaz d'admission L'autre conduit d'admission débouche selon une direction sensiblement radiale et il est équipé en amont d'au moins un volet d'obturation qui permet de commander le débit des gaz dans ce conduit et notamment de l'interrompre pour les faibles régimes de rotation du moteur afin que le flux des gaz débouchant de ce conduit ne vienne pas perturber l'effet tourbillonnaire engendré par le flux des gaz débouchant tangentiellement dans la chambre de combustion interne. Un agencement de ce type est par exemple décrit et représenté dans le document US-A-4 354 463 dans lequel les conduits d'admission s'étendent dans la culasse sensiblement côte à côte, ce qui ne permet pas d'optimi- ser les directions souhaitées de pénétration des gaz d'admission dans la chambre de combustion interne et ce qui ne permet notamment pas d'obtenir l'effet tourbillon- naire intense souhaité. Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un dispositif d'admission pour un moteur à combustion interne comportant au moins un cylindre dont la chambre de combustion est délimitée à sa partie supérieure par une culasse qui est agencée au-dessus du cylindre et qui comporte deux conduits d'admission dont chacun s'étend depuis un orifice d'entrée, formé dans une face latérale de la culasse sensiblement parallèle à l'axe du cylindre, en direction de la chambre de combus- tion dans laquelle il débouche par un orifice de sortie formé au droit de la tête d'une soupape d'admission associée et du type comportant un collecteur d'admission qui est adjacent à la face latérale de la culasse et qui comporte un premier canal relié à l'orifice d'entrée d'un premier des deux conduits de la culasse et équipé d'un volet du débit des gaz dans ce premier conduit, et un second canal relié à l'orifice d'entrée du second conduit d'admission de la culasse, la partie terminale de ce second conduit s'étendant selon une direction tangen- tielle sensiblement perpendiculaire à un plan contenant l'axe du cylindre et passant par le centre de l'orifice de sortie du second conduit, caractérisé en ce que la partie terminale du premier conduit s'étend selon une direction radiale sensiblement parallèle à un plan contenant l'axe du cylindre, en ce que les deux orifices de sortie des conduits d'admission sont situés respecti- vement d'un côté et de l'autre d'un plan de référence contenant l'axe du cylindre et perpendiculaire à ladite face latérale de la culasse, et en ce que les centres des deux orifices d'entrée des conduits d'admission sont situés sensiblement sur une ligne parallèle à l'axe du cylindre. Selon d'autres caractéristiques de l'invention le second conduit d'admission s'étend sensible- ment dans un plan horizontal perpendiculaire à l'axe du cylindre, et le centre de l'orifice d'entrée du second conduit est situé en-dessous du centre de l'orifice d'entrée du premier conduit; la ligne sur laquelle sont situés les centres des deux orifices d'entrée est contenue dans un plan paral- lèle au plan de référence et est située par rapport à ce dernier du même côté que l'orifice de sortie du premier conduit d'admission; le premier conduit d'admission s'étend depuis son orifice d'entrée jusqu'à sa partie terminale à proximité d'un plan vertical sensiblement parallèle au plan de référence; la partie terminale du premier conduit d'admis- sion s'étend selon une direction sensiblement parallèle à l'axe du cylindre; les parties terminales des premier et second conduits d'admission s'étendent respectivement dans des plans parallèles entre eux. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront à la lecture de la description détail- lée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue schématique de dessus d'une portion de la culasse d'un moteur à combustion interne réalisé conformément aux enseignements de l'invention; la figure 2 est une vue en section selon la ligne 2-2 de la culasse de la figure 1 à laquelle est adjointe une portion d'un collecteur d'admission; et la figure 3 est une vue schématique illustrant la face latérale de droite de la culasse illustrée aux figures 1 et 2. Sur les figures, on a illustré de manière schémati- que une culasse 10 qui est montée sur la face supérieure du bloccylindres 12 d'un moteur à combustion interne dont un cylindre 14 d'axe A est représenté. La face inférieure 16 de la culasse 10 coopère avec le cylindre 14 et le piston (non représenté) pour délimiter la chambre de combustion 17 du cylindre. L'admission des gaz d'admission dans la chambre de combustion est réalisée au moyen de deux conduits 1 et 2 formés dans la masse de la culasse 10. Le premier conduit 1 s'étend depuis son orifice d'entrée El jusqu'à son orifice de sortie Si formé dans la face inférieure de la culasse 10. De même, le second conduit 2 s'étend depuis son orifice d'entrée E 2 jusqu'à son orifice de sortie 52. Les deux orifices d'entrée El et E 2 sont formés dans une face latérale F de la culasse 10 qui est sensiblement parallèle à l'axe A du cylindre 14 et perpendiculaire à un plan de référence PO contenant l'axe A. Comme on peut le constater aux figures 1 et 3, les centres C El et CE 2 des orifices d'entrée El et E 2 sont situés sur une même ligne verticale L qui est contenue dans un plan P 4 parallèle au plan de référence PO et décalée latéralement par rapport à celui-ci. Le centre C 51 et C 52 des orifices de sortie Si et 52 sont agencés sensiblement symétriquement de part et d'autre du plan de référence PO. La première partie, ou partie d'amont, du premier conduit 1, s'étend depuis l'orifice d'entrée El sensible- ment dans le plan vertical P 4. La partie terminale, ou partie d'aval, du premier conduit 1 s'étend selon une direction radiale contenue dans un plan Pl qui contient l'axe A du cylindre 14. Comme on peut le voir à la figure 2, la partie terminale du premier conduit 1 s'étend selon une direc- tion verticale sensiblement parallèle à l'axe A du cylindre de manière à déboucher dans la chambre de combustion interne parallèlement à cet axe. Le second conduit d'admission 2 s'étend globalement sensiblement dans un plan horizontal perpendiculaire à l'axe A du cylindre 14. Depuis son orifice d'entrée E 2 situé en-dessous de l'orifice d'entrée El, le second conduit d'admission 2 s' incurve, traverse le plan de référence PO et se termine par une partie terminale qui s'étend selon une direction contenue dans un plan P 2 qui est perpendiculaire à un plan P 3 contenant l'axe A du cylindre 14. La partie terminale du second conduit d'admission 2 débouche ainsi de manière sensiblement tangentielle à l'intérieur de la chambre de combustion pour y provoquer un effet tourbillonnaire. Les plans Pl et P 2 dans lesquels s'étendent respectivement les directions des parties terminales des premier et second conduits d'admission 1 et 2 sont sensiblement parallèles entre eux. Selon un agencement connu, la culasse 10 est associée à un collecteur d'admission 18 qui est fixé, par exemple au moyen d'une bride 20 sur la face latérale F de la culasse et qui comporte un premier canal 21 et un second canal 22. Un dispositif d'obturation commandé, par exemple du type à volet 24 est agencé dans le premier canal 21 dont la sortie est reliée à l'orifice d'entrée El du premier conduit d'admission. La sortie du second canal 22 est reliée à l'orifice d'entrée E 2 du second conduit d'admission 2. Le dispositif à volet 24 est par exemple commandé au moyen d'un moteur pas à pas dont la rotation est pilotée par un dispositif de commande électronique en fonction par exemple d'une cartographie d'admission et d'allumage, en particulier de manière à être fermé pour les faibles régimes de rotation ou les faibles charges du moteur pour lesquels il est souhaitable de privilégier le passage des gaz d'admission dans le second conduit d'admission 2 de manière qu'ils pénètrent dans la chambre de combustion avec un effet tourbillonnaire important. L' invention trouve tout particulièrement à S appli- quer dans un moteur à quatre soupapes par cylindre, par exemple du type diesel à injection directe, o les soupapes d'admission sont très excentrées par rapport à l'axe du cylindre. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'admission pour un moteur à combus- tion interne comportant au moins un cylindre ( 14) dont la chambre de combustion est délimitée à sa partie supérieure par une culasse ( 10) qui est agencée au-dessus du cylindre ( 14) et qui comporte deux conduits d'admis- sion ( 1, 2) dont chacun s'étend depuis un orifice d'entrée (El, E 2), formé dans une face latérale (F) de la culasse ( 10) sensiblement parallèle à l'axe (A) du cylindre ( 14), en direction de la chambre de combustion dans laquelle il débouche par un orifice de sortie (Si, 52) formé au droit de la tête d'une soupape d'admission associée et du type comportant un collecteur d'admission ( 18) qui est adjacent à la face latérale (F) de la culasse ( 10) et qui comporte un premier canal ( 21) relié à l'orifice d'entrée (El) d'un premier ( 1) des deux conduits ( 1, 2) de la culasse ( 10) et équipé d'un volet ( 24) de commande du débit des gaz dans ce premier conduit ( 1), et un second canal ( 22) relié à l'orifice d'entrée (E 2) du second conduit d'admission ( 2) de la culasse ( 10), la partie terminale de ce second conduit s'étendant selon une direction tangentielle (P 2) sensiblement perpendiculaire à un plan (P 3) contenant l'axe (A) du cylindre ( 14) et passant par le centre (C 52) de l'orifice de sortie ( 52) du second conduit ( 2), caractérisé en ce que la partie terminale du premier conduit ( 1) s'étend selon une direction radiale (Pi) sensiblement parallèle à un plan contenant l'axe (A) du cylindre ( 14), en ce que les deux orifices de sortie (Si, 52) des conduits d'admission ( 1, 2) sont situés respectivement d'un côté et de l'autre d'un plan de référence (PO) contenant l'axe (A) du cylindre ( 14) et perpendiculaire à ladite face latérale (F) de la culasse ( 10), et en ce que les centres (CE 1, CE 2) des deux orifices d'entrée (El, E 2) des conduits d'admission ( 1, 2) sont situés sensiblement sur une ligne (L) parallèle à l'axe (A) du cylindre ( 14). 2 Dispositif d'admission selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second conduit d'admission ( 2) s'étend sensiblement dans un plan horizontal perpendicu- laire à l'axe (A) du cylindre, et en ce que le centre (CE 2) de l'orifice d'entrée (E 2) du second conduit ( 2) est situé en-dessous du centre (CE 1) de l'orifice d'entrée (El) du premier conduit d'admission ( 1). 3 Dispositif d'admission selon la revendication 2, caractérisé en ce que la ligne (L) sur laquelle sont situés les centres (CE 1, CE 2) des deux orifices d'entrée (El, E 2) des conduits d'admission est contenue dans un plan (P 4) parallèle au plan de référence (PO) et est située par rapport à ce dernier du même côté que l'ori- fice de sortie (Si) du premier conduit ( 1). 4 Dispositif d'admission selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier conduit d'admission ( 1) s'étend depuis son orifice d'entrée (El) jusqu'à sa dite partie terminale dans un plan vertical (P 4) sensiblement parallèle au plan de référence (PO). Dispositif d'admission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie terminale du premier conduit d'admission ( 1) s'étend selon une direction sensiblement parallèle à l'axe (A) du cylindre ( 14). 6 Dispositif d'admission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parties terminales des premier et second conduits d'admission ( 1, 2) s'étendent respectivement dans des plans (Pi, P 2) parallèles entre eux.