Brevet FR2702246A1 — publié le 19940909

CACHE-CULASSE MULTIFONCTION POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A ARBRE A CAMES EN TETE L'invention concerne, dans un moteur à combustion interne à arbre à cames en tête, un cache-culasse conçu pour remplir non seulement le rôle de carter supérieur, mais aussi pour remplacer d'autres organes d'assemblage et de lubrification. Dans les moteurs usuels à arbre à cames en tête, le cache-culasse est généralement constitué par un carter en métal embouti, destiné à abriter la partie supérieure de la culasse ou du bloc moteur, dans laquelle sont usinés des demi-paliers inférieurs destinés à recevoir l'arbre à cames, qui se trouve maintenu dans lesdits demi-paliers inférieurs par des demi-paliers supérieurs vissés dans la culasse ou le bloc moteur. Dans les moteurs usuels la lubrification des paliers est généralement assurée par un circuit d'huile indépendant des assemblages mécaniques précités. Une telle conception nécessite un assez grand nombre de pièces différentes et le cache-culasse ne constitue en définitive qu'un carter de protection. Un des buts de l'invention est au contraire de fournir un cache-culasse qui, outre sa fonction de carter de protection, permette également de positionner et de maintenir en place l'arbre à cames et incorpore de plus le circuit de lubrification des paliers de l'arbre à cames. Un autre but de l'invention est de fournir un cacheculasse dont la réalisation en une seule pièce par usinage d'un matériau identique à celui du bloc moteur permet d'améliorer la répartition et la diffusion de la chaleur de combustion et en conséquence d'améliorer le rendement thermique du moteur dans son ensemble. Un autre but de l'invention est de fournir un cacheculasse dont l'usinage en une seule pièce permet de réduire son encombrement et de participer ainsi à la réduction de la taille du moteur lui-même. Un autre but de l'invention est de fournir un cacheculasse dont le coût de fabrication et les frais d'entretien sont réduits en raison de la diminution du nombre de pièces à produire et à assembler pour remplir la même fonction. Pour atteindre les buts précités le cache-culasse selon l'invention est réalisé selon des techniques comparables à celles utilisées pour la fabrication du bloc moteur ou de la culasse, par exemple par usinage d'une ébauche de fonderie. Cette ébauche comporte notamment des chambres permettant le libre déplacement en rotation d'une ou plusieurs cames et des formes pour les demi-paliers supérieurs de l'arbre à cames. Cette ébauche est ensuite usinée d'une part pour obtenir les cotes précises des demi-paliers, voire pour permettre la mise en place de coussinets, d'autre part pour réaliser le circuit de distribution des produits lubrifiants sur les paliers.Ce circuit de lubrification comporte généralement un conduit central ayant une extrémité débouchant sur l'extérieur du cache-culasse par un embout ajustable à un circuit de distribution d'huile, ledit conduit central étant en communication avec les paliers au moyen de petits canaux traversants. Dans le cas où le moteur comporte deux arbres à cames, un pour l'admission et un pour l'échappement, il suffit de répéter le dispositif qui vient d'être décrit. L'invention sera mieux comprise en référence à un exemple de cache-culasse destiné à un moteur à deux cylindres en ligne comportant quatre soupapes. Aux figures annexées - la figure 1 est une vue perspective du cacheculasse coupé selon la ligne I - I de la figure 2; et - la figure 2 est une vue de dessus du cacheculasse. Dans les figures 1 et 2, et particulièrement dans la coupe médiane de la figure 1, le cache-culasse 1 est représenté sous forme d'un bloc allongé parallélépipédique comportant dans son axe une nervure de renforcement 9 comprenant des évidements 10 au droit de chaque trou traversant 7 destiné au passage des boulons de fixation du cache-culasse sur la culasse ou sur le bloc moteur luimême (non représentés). Dans le mode de réalisation représenté, les faces latérales du cache-culasse 1 comportent des ailettes 8 destinées à augmenter la diffusion de la chaleur dans l'air ambiant. La face inférieure du cache-culasse 1 comporte une succession de chambres 5, de dimensions telles qu'elles permettent la libre rotation d'une ou de plusieurs cames non représentées. Dans l'exemple représenté, la chambre médiane peut recevoir deux cames alors que les chambres des extrémités ne reçoivent qu'une seul came. Chaque chambre 5 délimite avec la chambre suivante , ou avec une paroi du cache-culasse, des cloisons 11 se terminant par des demi-paliers 6 de forme semi-cylindrique. Un conduit principal de lubrification (2) est usiné dans la masse du cache-culasse 1, dans le plan médian des demi-paliers 6, et dans la partie supérieure formant une nervure de renforcement 9. Dans l'axe des cloisons 11 sont percés des canaux secondaires 3 destinés à la lubrification des paliers 6. Ces canaux secondaires débouchent dans le conduit de distribution principal 2 du lubrifiant. Le conduit principal 2 est prolongé vers l'extérieur, sur un petit côté du cache-culasse, par un embout de raccordement 4 permettant de relier le dispositif de lubrification de l'arbre à cames au circuit de pression d'huile par des moyens qui ne sont pas représentés. Le mode de réalisation qui vient d'être décrit est susceptible d'être modifié, sans sortir du cadre de l'invention pour permettre son adaptation à tout type de moteur. I1 est par exemple possible d'alimenter le conduit principal 2 en lubrifiant au moyen d'un autre canal perpendiculaire audit conduit principal. Le cache-culasse réalisé selon l'invention permet donc en une seule opération d'effectuer l'assemblage de l'arbre à cames et du circuit de lubrification par simple fixation de boulons dans les trous traversant 7 prévus à cet effet. De même, lorsque des opérations d'entretien sont nécessaires, le simple dévissage des boulons de fixation permet d'avoir accès à la partie supérieure de la culasse ou du bloc moteur. REVENDICATIONS 1. Cache-culasse pour un moteur à combustion interne à arbre à cames en tête, caractérisé en ce qu'il comporte des cloisons (11) délimitant au moins deux chambres (5) permettant la libre rotation d'une ou plusieurs cames, des moyens de positionnement et de maintien (6, 7) de l'arbre à cames sur la culasse ou le bloc moteur et des moyens de lubrification (2, 3) des paliers de l'arbre à cames, et en ce qu'il est usiné en une seule pièce. 2. Cache-culasse selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de positionnement et de maintien de l'arbre à cames sont constitués par des demipaliers (6) usinés dans les cloisons (11) qui séparent les chambres à cames. 3. Cache-culasse selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de lubrification des paliers (6) sont constitués par un canal principal (2) usiné dans la partie supérieure du cache-culasse (1) et par des canaux secondaires (3) mettant en communication ledit canal principal (2) et lesdits paliers (6). 4. Cache-culasse selon la revendication 3, caractérisé en ce que le canal principal (2) est situé dans une nervure (9) réalisée dans la partie supérieure du cache-culasse. 5. Cache-culasse selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre de part et d'autre de l'axe de l'arbre à cames des trous traversants (7) de part et d'autre d'au moins deux paliers pour permettre sa fixation.