Brevet FR2761411A1 — publié le 19981002

I L'invention concerne une culasse d'un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, constituée d'une pièce de fonderie présentant un espace d'eau de refroidissement délimité par un fond, un dessus et des parois extérieures latérales, espace à travers duquel s'étendent, à partir de chaque chambre de combustion coordonnée à un cylindre, au moins un canal d'admission menant à une paroi extérieure et au moins un canal d'échappement menant à l'autre paroi extérieure, et comprenant des tubulures formées d'un seul tenant avec le dessus pour les vis de culasse et des parois d'appui formées sur les tubulures et s'étendant jusqu'au fond. Le document DE-A 35 13 126 représente une culasse de ce type générique, dans laquelle des parois d'appui sont prévues entre le fond et le dessus de la culasse et sur lesquelles sont formées des tubulures, s'étendant également jusqu'au fond de la culasse, pour le passage des vis de culasse. Le but de l'invention est de perfectionner la culasse du type générique indiqué ci-dessus, de manière que soient obtenus une meilleure répartition des forces transmises par les vis et un meilleur serrage de la culasse sur le bloc-cylindres, en particulier sur le pourtour de chaque chambre de combustion. Conformément à l'invention, on obtient ce résultat par le fait que les parois d'appui sont formées par des cloisons s'étendant respectivement en direction transversale et en direction longitudinale de la culasse, à la périphérie de chaque chambre de combustion, entre des tubulures de vis voisines, et que la paroi des tubulures de vis se termine, dans la zone périphérique dirigée vers les espaces entourés par les cloisons longitudinales et transversales, à distance du fond. Comme les tubulures de vis ne s'étendent pas jusqu'au fond de la culasse d'après la solution proposée par l'invention, les forces appliquées par les vis sont transmises principalement aux cloisons longitudinales et transversales entourant chaque chambre de combustion, de sorte qu'on obtient un serrage optimal de la culasse sur le bloc- cylindres le long du pourtour de chaque chambre. Il est préférable que les cloisons longitudinales et éventuellement aussi les cloisons transversales extérieures soient décalées vers l'extérieur par rapport aux axes des tubulures de vis. On obtient ainsi une meilleure répartition des forces appliquées par les vis sur une plus grande zone du fond de la culasse. Afin d'améliorer l'application des efforts, les cloisons longitudinales et transversales peuvent s'appuyer sur les faces extrêmes des tubulures de vis. Les bords latéraux des cloisons transversales situées à l'intérieur, peuvent s'étendre, à partir des faces extrêmes des tubulures de vis concernées - c'est-à-dire des tubulures situées entre celles se trouvant à l'extérieur -, obliquement vers l'intérieur jusqu'au fond de la culasse, ceci afin de renforcer le serrage du fond de la culasse sur le bloc-cylindres entre les chambres de combustion. La longueur des tubulures de vis peut correspondre à peu près aux 2/3 de la distance entre le fond et le dessus de la culasse. Dans le but d'éviter l'application d'un moment de force aux cloisons longitudinales en raison de leur raccordement décentré aux tubulures de vis, des appuis peuvent être formés extérieurement sur les faces extrêmes des tubulures, appuis qui s'étendent jusqu'au fond de la culasse. Des espaces intermédiaires pour le passage de l'eau de refroidissement peuvent être prévus entre ces appuis et les cloisons longitudinales voisines. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 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 d'une culasse selon l'invention; - la Figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Figure 1; - la Figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la Figure 1; - la Figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la Figure 1; - la Figure 5 est une vue de dessus de l'ensemble des cloisons longitudinales et transversales; - la Figure 6 est une vue en perspective de l'ensemble montré par la Figure 5, prise obliquement d'en haut sur le côté admission; et - la Figure 7 est une vue en perspective semblable à celle de la Figure 5, mais prise obliquement d'en bas sur le côté échappement. Les Figures 1 à 4 représentent une culasse d'un moteur à combustion interne à quatre cylindres, qui est constituée d'une pièce de fonderie comportant un fond 1, un dessus 2, des parois extérieures latérales 3 et 4 et des parois extérieures aux extrémités, qui délimitent ensemble un espace à eau de refroidissement 5. Le côté inférieur du fond 1 présente, pour chaque cylindre, une chambre de combustion 6 dans laquelle débouchent deux canaux d'admission 7 et d'o partent deux canaux d'échappement 8 qui s'étendent à travers l'espace à eau de refroidissement 5 respectivement à la paroi extérieure latérale 3 et à la paroi extérieure latérale 4. Pour la réception des vis de culasse, dont l'une est représentée à l'extrémité gauche de la Figure 2, des tubulures de vis sont formées d'un seul tenant avec le dessus 2, dont celles situées le plus à l'extérieur sont désignées par 9, celles situées côté admission par 10 et celles situées côté échappement par 11. Comme on peut le voir, chaque chambre de combustion 6 est entourée de quatre tubulures de vis. A la périphérie de chaque chambre 6, sont prévues, entre des tubulures de vis voisines, des parois ou cloisons transversales formées sur et d'un seul tenant avec ces tubulures et orientées dans la direction transversale de la culasse, dont celles situées à l'extérieur sont désignées par 12 et celles situées entre des chambres de combustion voisines par 12', ainsi que des parois ou cloisons longitudinales 13 et 13', orientées dans la direction longitudinale de la culasse, qui sont situées respectivement sur le côté échappement et le côté admission et sont formées d'un seul tenant avec le fond 1 et le dessus 2. Les cloisons longitudinales et transversales entourent des espaces d'eau de refroidissement 5'. Les Figures 5, 6 et 7 représentent l'ensemble des cloisons transversales et longitudinales. Pour plus de clarté, on n'a pas montré les canaux d'admission et d'échappement traversant les cloisons longitudinales 13 et formés sur celles-ci, seuls les canaux d'admission et d'échappement coordonnés à la chambre de combustion située à droite étant indiqués sur les Figures 6 et 7. Afin d'obtenir une répartition optimale des forces exercées par les vis de culasse et, ainsi, un serrage aussi uniforme que possible de la culasse sur le bloc-cylindres, en particulier le long du pourtour de chaque chambre de combustion, les tubulures de vis 9, 10 et 1 1 sont seulement exécutées avec une paroi latérale pleine, à partir du dessus 2, à peu près sur les 2/3 de la hauteur de l'espace d'eau de refroidissement, c'est-à-dire de la distance entre le fond 1 et le dessus 2, les tubulures se prolongeant jusqu'au fond 1 par des appuis 9a, 10a et lla formés sur et d'un seul tenant avec les faces extrêmes 14 des tubulures sur leurs côtés extérieurs. Ainsi que cela ressort en particulier des Figures 6 et 7, les cloisons transversales 12', situées à l'intérieur, sont formées seulement sur les tubulures de vis 10 et 1 1 et leurs bords latéraux 15 s'étendent, à partir des extrémités 14 des tubulures, obliquement vers l'intérieur jusqu'au fond 1. De façon correspondante, les cloisons longitudinales 13' sur le côté admission sont formées seulement d'un seul tenant avec les tubulures de vis 9 et 10 et au moins un bord latéral 16 ou quelques bords latéraux 16 de ces cloisons s'étendent à partir de l'extrémité 14 des tubulures concernées obliquement vers le bas jusqu'au fond 1. De cette manière, les forces exercées par les vis, sont transmises principalement aux cloisons longitudinales et transversales, de sorte qu'on obtient un serrage optimal de la culasse sur le bloc-cylindres le long du pourtour de chaque chambre de combustion et en particulier entre les chambres. Les bords latéraux obliques créent des ouvertures 17 pour le passage de l'eau de refroidissement. Tandis que les appuis 1 la sur le côté échappement s'étendent sur environ 180 du pourtour des tubulures de vis 11 - situées entre les tubulures de vis 9 se trouvant le plus à l'extérieur -, les appuis 10a sur le côté admission sont si étroits que des espaces intermédiaires 17 pour le passage de l'eau de refroidissement sont formés entre eux et les deux cloisons longitudinales voisines 13 et 13'. Comme on peut le voir en particulier sur la Figure 5, les cloisons longitudinales 13 et 13', de même que les cloisons transversales extérieures 12, sont décalées vers l'extérieur par rapport aux axes L des tubulures de vis, ce qui procure une meilleure répartition des forces exercées par les vis sur une plus grande zone de la culasse. La partie médiane de ces cloisons 12, 13 et 13' est incurvée vers l'intérieur dans le but d'obtenir, malgré le décalage précité vers l'extérieur, un appui aussi proche que possible du pourtour de chaque chambre de combustion 6. Comme le montre en particulier la Figure 7, les cloisons longitudinales et transversales s'appuient sur les faces extrêmes 14 des tubulures, de sorte que l'application à ces cloisons des forces exercées par les vis est optimisée. Les appuis 9a, l0a et la, formés extérieurement sur les faces extrêmes 14 des tubulures 9, 10 et 11, empêchent l'application d'un moment de force aux cloisons ou nervures longitudinales. Il ressort des dessins que la forme des cloisons transversales et longitudinales est inspirée des parties transversales et longitudinales correspondantes d'une poutre de même résistance à la flexion. RE V ENDICATIONS 1. Culasse d'un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, constituée d'une pièce de fonderie présentant un espace d'eau de refroidissement (5) délimité par un fond (1), un dessus (2) et des parois extérieures latérales (3, 4), espace à travers duquel s'étendent, à partir de chaque chambre de combustion (6) coordonnée à un cylindre, au moins un canal d'admission (7) menant à une paroi extérieure (3) et au moins un canal d'échappement (8) menant à l'autre paroi extérieure (4), et comprenant des tubulures (9, 10, 11) formées d'un seul tenant avec le dessus (2) pour les vis de culasse et des parois d'appui formées sur les tubulures et s'étendant jusqu'au fond (1), caractérisée en ce que les parois d'appui sont formées par des cloisons (12, 12'; 13, 13') s'étendant respectivement en direction transversale et en direction longitudinale de la culasse, à la périphérie de chaque chambre de combustion (6), entre des tubulures de vis (9, 10, 11) voisines, et que la paroi des tubulures de vis (9, 10, 11) se termine, dans la zone périphérique dirigée vers les espaces (5') entourés par les cloisons longitudinales et transversales, à distance du fond (1). 2. Culasse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les cloisons longitudinales (13, 13') sont décalées vers l'extérieur par rapport aux axes (L) des tubulures de vis (9, 10, 11). 3. Culasse selon la revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les cloisons transversales (12) situées à l'extérieur, sont décalées vers l'extérieur par rapport aux axes (L) des tubulures de vis (9). 4. Culasse selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les cloisons longitudinales et transversales (12, 12'; 13, 13') s'appuient sur les faces extrêmes (14) des tubulures de vis (9, 10, 11). 5. Culasse selon une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que, à partir des faces extrêmes (14) des tubulures de vis (10, 11) situées entre les tubulures de vis (9) extérieures, les bords latéraux (15) des cloisons transversales (12') situées entre des chambres de combustion (6) voisines, s'étendent obliquement vers l'intérieur jusqu'au fond (1). 6. Culasse selon une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la longueur des tubulures à vis (9, 10, 11) correspond à peu près aux 2/3 de la distance entre le fond (1) et le dessus (2). 7. Culasse selon une des revendications i à 6, caractérisée en ce que des appuis (9a, 10a, i la) sont formés extérieurement sur et d'un seul tenant avec les faces extrêmes (14) des tubulures de vis (9, 10, 11) et s'étendent jusqu'au fond (1). 8. Culasse selon la revendication 7, caractérisée en ce que, sur le côté échappement, les appuis (11a) des tubulures de vis (11) situées entre les tubulures de vis (9) se trouvant le plus à l'extérieur, s'étendent sur environ 180 du pourtour des tubulures. 9. Culasse selon la revendication 7, caractérisée en ce que, sur le côté admission, des espaces intermédiaires (17) sont prévus entre les appuis (10a) des tubulures de vis (10) situées entre les tubulures de vis (9) se trouvant le plus à l'extérieur, et les cloisons longitudinales (13') voisines. 10. Culasse selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'au moins quelques bords latéraux (16) des cloisons longitudinales (13') s'étendent obliquement vers le bas à partir des faces extrêmes (14) des tubulures de vis (10) jusqu'au fond (1).