Brevet FR2746442A1 — publié le 19970926

L'invention se rapporte à une culasse de moteur à combustion interne, en particulier d'un moteur diesel, comprenant au moins deux canaux d'admission par cylindre, qui ont des variations différentes de génération d'un moment cinétique angulaire et qui sont commandés par des soupapes d'admission. Il est connu, en particulier dans les moteurs diesel à injection directe, de conformer le canal d'admission de manière qu'il génère un moment cinétique angulaire afin d'obtenir un bon tourbillonnement du carburant avec l'air comburant dans la chambre de combustion. Toutefois, le degré d'admission en subit une réduction. Pour éviter cet inconvénient, un second canal d'admission est fréquemment prévu, qui est conformé en canal de remplissage débouchant tangentiellement dans la chambre de combustion et assurant un bon degré d'admission. Le tourbillonnement généré dans la chambre de combustion varie avec la course de la soupape et notamment le tourbillonnement produit par le canal générant un moment cinétique angulaire diminue considérablement avec l'augmentation de la course de la soupape, tandis que celui qui est produit par le canal de remplissage s'amplifie avec l'augmentation de la course de la soupape, mais ne peut pas en compenser la réduction. Donc, le tourbillonnement diminue considérablement à la fin du processus d'admission. L'invention a pour objet la réalisation d'une culasse du type tel que spécifié en préambule qui permette d'obtenir un fort tourbillonnement pendant la totalité du processus d'admission. Ce brevet atteint, selon l'invention, par le fait que la soupape d'admission qui est associée au canal générant un fort moment cinétique angulaire pour une faible course de la soupape a une course plus faible que la soupape qui est associée au canal générant un fort moment cinétique angulaire pour une grande course de la soupape. Du fait que suivant la suggestion selon l'invention la première soupape d'admission qui est associée au canal avant un grand facteur de génération d'un moment cinétique angulaire ait une course plus faible que celle de la deuxième soupape qui est associée au canal avant un faible facteur de génération d'un moment cinétique angulaire, un fort tourbillonnement est maintenu à la pleine course des deux soupapes grâce à la faible course de la première de celles-ci, ce tourbillonnement étant amplifié par la grande course de la deuxième soupape, de sorte qu'il se produit globalement une augmentation du tourbillonnement. Lorsque les soupapes d'admission sont actionnées par des cames d'un arbre à cames, celle qui actionne la première soupape d'admission est réalisée de manière à produire une plus faible course que celle qui actionne la deuxième soupape d'admission. Dans un moteur à combustion interne ayant une plage limitée de vitesses de rotation, mais qui exige un tourbillonnement accru qui est par exemple souhaité pour des véhicules utilitaires, la came de la première soupape est conçue par exemple pour une course d'au maximum 6 mm de cette dernière et la came de la deuxième soupape est prévue pour une course maximale de 8 mm de cette dernière. Si les soupapes d'admission sont actionnées de manière connue par des dispositifs électriques ou hydrauliques, la différence de leurs courses s'obtient par une commande correspondante de ces dispositifs. Selon un mode de mise en couvre avantageux de l'invention, la deuxième soupape d'admission associée au canal de remplissage peut être actionnée par des moyens connus en eux- mêmes, par exemple par permutation avec une came avant une plus faible course ou par modification de la longueur efficace de la trajectoire de la force entre came et soupape, par exemple au moyen d'une tringlerie hydraulique, avec une course extrêmement faible de cette soupape, par exemple de 3 mm, ce qui permet d'obtenir en pratique l'effet d'une mise hors service sur la soupape, mais avec des avantages en ce qui concerne le tourbillonnement et le débit. L'invention va être décrite plus en détail en regard des dessins annexés sur lesquels: la Figure 1 représente schématiquement une chambre de combustion d'un cvlindre d'un moteur à combustion interne dans laquelle deux canaux d'admission débouchent, la Figure 2 est un graphique représentant les courbes de soulèvement des deux soupapes d'admission et la Figure 3 est un graphique représentant le tourbillonnement en fonction de la course des deux soupapes d'admission. La Figure 1 représente la chambre de combustion 1 d'un cylindre de moteur diesel à injection directe, dans laquelle débouchent deux canaux d'admission 2 et 3 qui sont commandés par des soupapes 4 et 5. Le premier canal d'admission est réalisé en canal de génération d'un moment cinétique angulaire et génère de manière connue, par une conformation appropriée ou par un mode d'exécution approprié de la première soupape 4 ou du siège de cette dernière, un fort tourbillonnement dans la chambre de combustion 1. Le deuxième canal d'admission 3 est un canal dénommé de remplissage qui débouche à peu près tangentiellement dans la chambre de combustion. Deux soupapes d'évacuation 6 et 7 sont par ailleurs disposées dans la 1' chambre de combustion 1. Les soupapes d'admission et d'évacuation sont actionnées par exemple par des cames d'un ou de plusieurs arbres à cames non représentés. Le canal d'admission 2 est de préférence réalisé de manière à produire un fort moment cinétique angulaire pour une 0 faible course de la soupape et le canal 3 est réalisé de manière à générer un fort moment cinétique angulaire pour une grande course de la soupape. Comme le montre le graphique de la Figure 2, la première soupape d'admission 4 associée au canal 2 effectue une course plus faible que celle de la deuxième soupape 5 qui est associée au canal de remplissage 3. Les différences des courses des soupapes peuvent s'obtenir par exemple par des cames ayant des formes différentes. Le graphique de la Figure 3 représente la courbe du tourbillonnement en fonction de la course de la soupape et en particulier la courbe A représente la variation du tourbillonnement généré dans la chambre de combustion 1 par le canal 2 en fonction de la course de la première soupape 4 lorsque la deuxième soupape d'admission 5 est fermée et la courbe B représente la variation du tourbillonnement généré par le canal 3 en fonction de la course de la 3 deuxième soupape d'admission 5 lorsque la première, 4, est fermée. Comme montré, la faible course de la première soupape d'admission 4 évite la réduction du tourbillonnement qui se produit avec une grande course et qui est représentée par la courbe A' en ligne brisée. En service, lorsque les deux soupapes d'admission 4 et 5 sont ouvertes, il se produit dans la chambre de combustion 1 une variation de tourbillonnement qui est représentée par la courbe C. Cette courbe se trouve notablement au-dessus de la courbe D qui représente la variation du tourbillonnement qui se produit lorsque les deux soupapes d'admission ont la même course. Il est possible d'obtenir ainsi qu'un relativement fort tourbillonnement, sensiblement constant, se produise dans la chambre de combustion i pendant tout le processus d'admission et assure la formation d'un bon mélange. Il est aussi possible dans le cadre de l'invention que la culasse puisse être utilisée non seulement pour des moteurs diesel, mais aussi pour des moteurs à essence (moteurs à cvcle Otto). REVENDICATIONS 1. Culasse de moteur à combustion interne, en particulier de moteur diesel, comprenant au moins deux canaux d'admission (2, 3) par cylindre, qui ont des variations différentes de génération d'un moment cinétique angulaire et qui sont commandés par des soupapes d'admission, caractérisée en ce que la soupape d'admission (4) qui est associée au canal (2) générant un fort moment cinétique angulaire pour une faible course de la soupape, effectue une course inférieure à celle de la soupape (5) qui est associée au canal d'admission (3) produisant un grand moment cinétique angulaire pour une grande course de la soupape. 2. Culasse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la soupape (5) associée au canal d'admission (3) avant le plus faible facteur de génération d'un moment cinétique angulaire peut passer à une course extrêmement faible.