Brevet FR2742801A1 — publié le 19970627

L'invention concerne une culasse pour un moteur à combustion interne deux temps à balayage en équicou- rant, possédant des canaux d'échappement commandés au moyen de soupapes d'échappement par un arbre à cames, en particulier pour véhicules automobiles. Une culasse de ce type est décrite par exemple dans le document DE-GM 82 23 945. Pour chaque cylindre, on a prévu dans ce cas une soupape d'échappement comman- dée par une came placée sur l'arbre à cames et pourvue d'un raccordement d'attaque et d'un raccordement de sor- tie de profil. Les moteurs deux temps à balayage en équicou- rant ont l'inconvénient que la hauteur de construction de la culasse est relativement grande. La présente invention a donc pour but de créer une culasse du type mentionné au début, mais qui présente une hauteur de construction relativement faible et pos- sède néanmoins un haut rendement et un faible coût de fa- brication. Conformément à l'invention, on obtient ce ré- sultat par le fait que la culasse comprend quatre sou- papes d'échappement pour chaque cylindre, dont les canaux d'échappement mènent vers un même côté de la culasse, l'arbre à cames étant disposé latéralement sur le côté de la culasse situé à l'opposé du côté par lequel sortent les canaux d'échappement, et les soupapes d'échappement situées du côté opposé à l'arbre à cames étant commandées par l'arbre à cames par l'intermédiaire d'organes de com- mande passant transversalement à travers la culasse. Par la prévision de quatre soupapes d'échappe- ment pour chaque cylindre et leur agencement adéquat, on obtient un mode de construction très peu encombrante pour ces soupapes et surtout une nette réduction de la hauteur de la culasse comparativement à des constructions de cu- lasses connues. En effet, comme les canaux d'échappement coordonnés aux quatre soupapes d'échappement sortent d'un seul et même côté de la culasse, on libère de la place sur l'autre côté de la culasse, place qui est utilisée conformément à l'invention pour l'installation de l'arbre a cames. Cela signifie qu'au lieu de la disposition en tête usuelle de l'arbre à cames, dans le plan médian longitudinal de la culasse, entre et au-dessus des soupapes, cet arbre est maintenant disposé parallèlement à l'axe longitudinal de la culasse à côté de celui- ci. Il suffit ainsi de donner à la culasse la hauteur requise pour la commande des soupapes d'échappement. Il est cependant nécessaire que _es soupapes d'échappement situées sur le côté opposé à l'arbre à cames puissent être commandées par cet arbre par l'intermédiaire d'organes de commande qui passent transversalement à travers la culasse. Différentes possibilités sont concevables à cet effet. Selon une solution simple, on peut employer une tige de culbuteur (ou un "poussoir") s'étendant le long du dessus de la culasse et obliquement à travers l'espace de distribu- tion de celle-ci. Pour les soupapes d'échappement placées directement à côté de l'arbre à cames, on peut employer simplement des constructions à culbuteurs connues. Grâce à la disposition selon l'invention des soupapes et des canaux d'échappement associes, il est possible aussi, conformément à l'invention, de prévoir des sections d'échappement relativement grandes afin de réduire la pression de balayage. De plus, il devient ainsi possible d'obtenir un moteur avec seulement un côté "chaud". La culasse selon l'invention est néanmoins de structure relativement simple, ce qui procure une réduction des coûts. La culasse selon l'invention permet aussi d'ap- pliquer un régleur de phase à l'arbre aà cames, au moyen duquel différentes positions relatives de l'arbre à cames par rapport au vilebrequin peuvent être établies, ce qui permet de changer les temps d'échappement des soupapes d'échappement. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus schématique de la culasse (sans couvre-culasse) d'un moteur deux temps à deux cylindres à balayage en équicourant; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; et - la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 1. La référence 1 désigne une culasse recouvrant des cylindres non représentés par un fond de culasse la. Pour chaque cylindre, la culasse 1 possède un puits central 2 pour un injecteur. Pour plus de clarté, seulement les parties de la culasse 1 coordonnées à un cylindre sont référencées sur la figure 1. La culasse 1 comporte en outre, pour chaque cy- lindre, quatre soupapes d'échappement 3, 4, 5 et 6 qui sont disposées en V les unes par rapport aux autres et symétriquement par rapport à un axe longitudinal 7. Les soupapes d'échappement 3 et 5 se trouvent donc d'un côté de l'axe longitudinal 7 du bloc-cylindres et les soupapes d'échappement 4 et 6 sont situées de façon correspondante de l'autre côté de l'axe longitudinal. La culasse est réalisée un peu plus large du côté de l'axe 7 o se trouvent les soupapes d'échappement 4 et 6. Cet élargissement permet l'incorporation d'un arbre à cames 8 parallèlement à l'axe longitudinal 7 de la culasse. En hauteur, l'axe de l'arbre à cames 8 se trouve approximativement à mi-longueur des tiges des sou- papes d'échappement. Les soupapes 4 et 6, situées du même côté de la culasse que l'arbre à cames 8, sont commandées par des cames de cet arbre par l'intermédiaire d'une construction à culbuteurs 9 et à éléments de compensation de jeu. Les soupapes d'échappement 3 et 5, situées de l'autre côté, sont également commandées par l'intermé- diaire de culbuteurs 10 auxquels sont coordonnés des élé- ments de compensation de jeu. Les culbuteurs 10 sont com- mandés par l'intermédiaire de tiges de culbuteurs 11 qui s'étendent à travers la culasse 1 et sont inclinés vers le bas en direction de l'arbre à cames 8, le long du des- sus de la culasse (voir la figure 3). Les tiges de culbu- teurs 11 sont commandés de la même façon que les culbu- teurs 9 par des cames de l'arbre 8. Les soupapes d'échappement 3, 4, 5 et 6 comman- dent chacune un canal d'échappement 12, 13, 14 et 15. Le canal 13 pour la soupape 4, située du côté de la culasse 1 dans lequel est incorporé l'arbre à cames 8, mène en direction de la soupape 3 située de l'autre côté, o il se réunit avec le canal d'échappement 12 en un canal col- lecteur 16 commun. Ce dernier est sorti latéralement (voir la flèche A) de la culasse sur le côté (côté de sortie) se trouvant à l'opposé de l'arbre à cames 8. Le canal d'échappement 14 de la soupape 6 mène de la même façon vers le côté de la culasse situé à l'op- posé de l'arbre à cames 8 et s'y réunit avec le canal d'échappement 15 de la soupape 5 en un canal collecteur 17 commun qui, comme l'indique la flèche B, sort de la culasse du même côté que le canal collecteur 16. Pour plus de clarté, les différents canaux sont seulement re- présentés en trait interrompu sur la figure 1. Leur em- placement et leur configuration peuvent cependant être déterminés clairement en combinaison avec les figures 2 et 3. Les canaux d'échappement des deux soupapes situées chaque fois sur l'un des côtés opposés, par rapport à l'axe 7, sont donc rassemblés chaque fois en un canal collecteur Le rassemblement en paires des canaux d'échap- pement, pour former les deux canaux collecteurs 16 et 17, représente une simplification de la construction et un gain de place supplémentaires. La culasse selon l'invention permet en outre un intense refroidissement à eau, en particulier entre les canaux d'échappement. En comparaison avec des constructions de cu- lasse connues, on peut obtenir une réduction de la hau- teur d'environ 40 %. Ainsi que cela est visible sur les dessins, la culasse peut être recouverte, de façon connue, directement au-dessus des culbuteurs 9 et 10, par un couvre-culasse 18. REVENDICATIONS 1. Culasse pour un moteur à combustion interne deux temps à balayage en équicourant, possédant des ca- naux d'échappement commandés au moyen de soupapes d'échappement par un arbre à cames, caractérisée en ce qu'elle comprend quatre soupapes d'échappement (3 - 6) pour chaque cylindre, dont les canaux d'échappement (12 - ) mènent vers un même côté de la culasse (1), l'arbre à cames (8) étant disposé latéralement sur le côté de la culasse (1) situé à l'opposé du côté par lequel sortent les canaux d'échappement (12 - 15), et les soupapes d'échappement (3, 5) situées du côté opposé à l'arbre à cames (8) étant commandées par l'arbre à cames (8) par l'intermédiaire d'organes de commande (11) passant trans- versalement à travers la culasse (1). 2. Culasse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les canaux d'échappement (12-15) sont rassemblés par paires en un canal collecteur (16,17) pour cha- que paire. 3. Culasse selon la revendication 2, caractéri- sée en ce que les canaux d'échappement (12, 13 ou 14, 15) des deux soupapes d'échappement (3, 4 ou 5, 6) situées chaque fois sur l'un des côtés opposés - par rapport à l'axe longitudinal (7) - sont rassemblés en un canal col- lecteur (16 ou 17). 4. Culasse selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les organes de commande sont des tiges de culbuteurs. 5. Culasse selon une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les soupapes d'échappement (4, 6) disposées du côté de la culasse (1) o se trouve l'arbre à cames (8), sont commandées par des culbuteurs (9).