Brevet FR2766871A1 — publié le 19990205

MOTEUR A COMBUSTION INTERNE COMPORTANT UN DISPOSITIF D'OBTURATION 8ELECTIVE DES CONDUITS D'ADMISSION La présente invention a pour objet un moteur à combustion interne destiné à équiper un véhicule automobile. La présente invention concerne plus particulièrement une culasse de moteur à combustion interne comportant un dispositif d'obturation sélective des conduits d'admission destiné à imprimer un mouvement de rotation à la charge dans les cylindres. = Un moteur à combustion interne de type multicylindre comporte classiquement un bâti ou carter constitué par une pièce de fonderie en fonte ou en aluminium présentant une pluralité d'alésages cylindriques à l'intérieur desquels sont logés des pistons. Ces pistons sont reliés au moyen de bielles à un vilebrequin monté tourillonnant dans des paliers agencés à l'extrémité inférieure du carter moteur. Ce carter-cylindres est fermé hermétiquement dans sa partie supérieure par une autre pièce de fonderie appelée culasse. La culasse recouvre donc par sa face inférieure les cylindres de façon à délimiter avec les pistons, les chambres de combustion du moteur. La culasse est traversée par des conduits d'admission et d'échappement desservant les chambres de combustion qui assurent respectivement l'admission de l'air comburant ou du mélangé carburé et l'évacuation des gaz brûlés. Ces conduits présentent au droit des chambres de combustion, des orifices qui sont obturés par des soupapes à tiges montées coulissantes dans la culasse à l'intérieur de guides de soupape correspondants et dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par un système de distribution approprié. I1 est connu, notamment pour les moteurs à combustion interne fonctionnant en mélange pauvre et nécessitant de fortes turbulences aérodynamiques dans les chambres de combustion, d'obturer partiellement les conduits d'admission en utilisant des =systèmes obturateurs pilotés logés dans la culasse tels que par exemple des boisseaux. Cette obturation partielle a pour objet d'imprimer sélectivement à la charge pénétrant dans les cylindres un mouvement de rotation ordonné de type Tumble c'est-à-dire un mouvement tourbillonnaire d'axe de rotation perpendiculaire à l'axe des cylindres. Ce mouvement de rotation ordonné de type Tumble est classiquement obtenu, comme cela est par exemple décrit dans les documents EP-A-579.218 et EP-A-641.921, en obturant la partie basse des conduits d'admission ce qui force les gaz à circuler dans la partie haute des conduits et ainsi à pénétrer dans les chambres de combustion avec l'incidence nécessaire. Les éléments obturateurs connus sont montés dans des évidements correspondants s'étendant dans la culasse. Ces logements qui débouchent dans les conduits d'admission, sont adaptés de façon à accueillir entièrement les corps des éléments obturateurs et permettre ainsi leur effacement en position de repos et le libre passage des gaz dans des phases de fonctionnement prédéterminées du moteur telles qu'en pleine charge. De tels logements présentent aujourd'hui l'inconvénient de favoriser l'accumulation de carburant liquide. En effet, le carburant injecté directement dans les conduits d'admission ou bien encore remontant des chambres de combustion tend à se déposer sur les parois des conduits d'admission et plus particulièrement dans les zones en retrait du flux, des gaz d'admission que constituent les évidements formant logements des éléments obturateurs lorsque ces derniers sont manoeuvrés dans leur position active d'obturation partielle des conduits. Le carburant qui s'accumule ainsi dans ces logements est ensuite brusquement évacué dans les conduits d'admission et entraîné dans les chambres de combustion lors du retour en position de repos des éléments obturateurs. Cette soudaine arrivée de carburant a pour effet de provoquer une augmentation incontrôlée de la richesse de la charge et donc des à-coups de couple et des émissions de polluants. Le moteur à combustion interne selon l'invention, a donc pour objet de remédier aux inconvénients précités et ce, de façon particulièrement simple. Le moteur à combustion interne selon l'invention comporte une culasse dans laquelle est ménagée au moins un conduit d'admission destiné à alimenter une chambre de combustion, ce conduit coopérant avec un élément obturateur piloté destiné à venir partiellement obturer le passage et imprimer un mouvement de rotation à la charge dans la chambre de combustion, cet élément obturateur venant se loger en position de repos dans un évidement correspondant de la culasse débouchant dans la partie inférieure du conduit d'admission. Selon l'invention, le moteur est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'évacuation du carburant destinés à éviter toute accumulation de carburant dans l'évidement de la culasse recevant le dispositif obturateur. Selon une caractéristique du moteur à combustion interne objet de l'invention, les moyens d'évacuation du carburant sont constitués par un canal reliant le fond de l'évidement recevant le dispositif obturateur, au conduit d'admission. Selon une caractéristique du moteur à combustion interne objet de l'invention, le canal débouche dans le conduit d'admission au voisinage de l'orifice d'admission. Selon une caractéristique du moteur à combustion interne objet de l'invention, le canal est formé par un simple perçage. Selon une caractéristique du moteur à combustion interne objet de l'invention, l'orifice de sortie du canal est orienté de façon à ne pas modifier l'aérodynamique créée par ledit dispositif obturateur. Selon une caractéristique du moteur à combustion interne objet de l'invention, l'élément obturateur est articulé autour d'un axe s'étendant perpendiculairement audit conduit. Selon une caractéristique du moteur à combustion interne objet de l'invention, l'élément obturateur est formé par un boisseau. : On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue schématique partielle en coupe d'une culasse pour moteur à combustion interne selon l'invention. Conformément à la figure 1, la culasse référencée 1 est celle d'un moteur à combustion interne multicylindre à injection indirecte de carburant de type multipoint. Seuls ont été figurés les éléments de la culasse 1 permettant la compréhension de l'invention. Sur la figure 1, on voit un conduit d'admission 2 s'étendant transversalement à travers la culasse 1 entre une face latérale de cette dernière et une chambre de combustion 3 définie entre la face inférieure de la culasse 1 et le carter moteur, non figuré, s'étendant sous la culasse 1. Le conduit d'admission 2 débouche dans la chambre de combustion 3 par un orifice d'admission 5 que vient classiquement obturer une soupape à tige 4. La tête évasée de la soupape 4 repose en appui contre un siège rapporté, monté fretté dans la culasse 1, entourant l'orifice 5. Un injecteur de carburant 6 est logé dans un alésage correspondant de la culasse 1 débouchant dans= le conduit 2 à proximité de la soupape d'admission, de sorte que le jet de carburant issu du nez de l'injecteur 6 soit dirigé vers l'orifice d'admission 5. Une vanne rotative 7 de type boisseau, pilotée selon les conditions de fonctionnement du moteur par des moyens appropriés non figurés, commande le débit des gaz d'admission. La vanne 7 est montée dans un évidement correspondant cylindrique 8 ménagé à travers la culasse 1 et débouchant dans la partie inférieure du conduit d'admission 2. Cette vanne 7 a pour objet de modifier en position active d'obturation l'aérodynamique du conduit 2 de façon à générer un mouvement de rotation ordonné approprié de la charge dans la chambre de combustion 3 de type Tumble (tourbillon d'axe perpendiculaire à l'axe du cylindre). La vanne et son logement sont conformés pour que celle-ci épouse la forme du conduit 2 en position de repos de façon à n'engendrer alors aucune perte de charge. Pour éviter toute accumulation de carburant dans l'évidement 8 lorsque la vanne 7 est manoeuvrée en position active, un canal relie le fond de celui-ci au conduit d'admission 2 au voisinage de l'orifice d'admission 5. Un tel canal est réalisé simplement selon l'exemple illustré par un perçage droit 9. Le carburant recueilli dans l'évidement 8 peut ainsi s'écouler en continue non seulement par gravité lorsque le perçage est incliné vers l'orifice d'admission 5 comme cela est figuré, mais également par aspiration grâce au débit d'air traversant le perçage 9 lors de l'ouverture de la soupape d'admission 4. Pour éviter que le jet d'air à la sortie du perçage 9 ne vienne contrarier le mouvement aérodynamique créé par la vanne 7, la direction du perçage 9 est adaptée en conséquence. En particulier le perçage est incliné latéralement de façon à ne pas diriger son jet sur la tige de la soupape. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. Ainsi la présente invention n'est pas limitée au seul élément obturateur 7 du type boisseau décrit conformément à la figure 1, mais elle concerne également tous les types d'éléments obturateurs qu'ils soient rotatifs ou coulissant, du moment qu'ils viennent se loger dans un évidement 8 débouchant dans la partie inférieure du conduit d'admission 2 et que cet évidement 8 soit susceptible d'accumuler du carburant. De même, l'invention concerne tous les types de moteurs, qu'ils soient à allumage commandé ou à allumage par compression, et à injection directe ou injection indirecte. REVENDICATIONS [1) Moteur à combustion interne comportant une culasse (1) dans laquelle est ménagée au moins un conduit d'admission (2) destiné à alimenter une chambre de combustion (3), ledit conduit d'admission (2) coopérant avec un élément obturateur piloté (7) destiné à venir partiellement obturer le passage des gaz et imprimer un mouvement de rotation à la charge dans la chambre de combustion (3), ledit élément obturateur (7) venant se loger en position de repos dans un évidement correspondant (8) de la culasse (1) débouchant dans la partie inférieure dudit conduit d'admission (2), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'évacuation du carburant destinés à éviter toute accumulation de carburant dans l'évidement (8) recevant ledit dispositif obturateur (7). [2) Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'évacuation du carburant sont constitués par un canal (9) reliant le fond dudit évidement (8) audit conduit d'admission (2). [3] Moteur à combustion interne selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit canal (9) débouche dans le conduit d'admission (2) au voisinage de l'orifice d'admission (5). [4) Moteur à combustion interne selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit canal est formé par un simple perçage (9). [5] Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé l'orifice de sortie dudit canal (9) est orienté de façon à ne pas modifier le mouvement aérodynamique créé par ledit dispositif obturateur (7). [6) Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications l à 5, caractérisé en ce que ledit élément obturateur (7) est articulé autour d'un axe s'étendant perpendiculairement audit conduit (2) [7] Moteur à combustion interne selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit élément obturateur est formé par un obturateur rotatif de type boisseau (7).