Brevet FR2803880A1 — publié le 20010720

MOTEUR A COMBUSTION INTERNE AVEC UN CARTER DE VILEBREQUIN MUNI D'UN COUVERCLE DE CARTER DESCRIPTION DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un moteur. Elle concerne en particulier une amélioration d'un moteur comprenant un vilebrequin ayant des premier et deuxième points de tourillonnement disposés à des extrémités opposées du vilebrequin. Un bloc-moteur comporte un carter de vilebrequin avec un premier palier pour supporter le premier point de tourillonnement, sur une paroi latérale, et une ouverture est ménagée dans l'autre paroi latérale, pour faciliter le montage du vilebrequin. Un couvercle de carter est couplé au carter de vilebrequin, à l'aide d'une pluralité de boulons, afin de fermer l'ouverture. DESCRIPTION DE L'ART CONCERNE Un tel moteur est connu, tel que décrit, par exemple, dans le modèle d'utilité japonais N 3-49996. Pour définir une position permettant le couplage du carter de vilebrequin et du couvercle de carter l'un à l'autre dans le moteur, il est de pratique commune de monter de façon ajustée des goupilles de positionnement dans au moins deux trous de positionnement, les trous débouchant dans des surfaces de joint du carter de vilebrequin et du couvercle de carter. Les deux goupilles de positionnement sont disposées sur des côtés opposés de l'axe du vilebrequin. Les goupilles de positionnement sont utilisées exclusivement pour définir la position du couplage mutuel entre le carter de vilebrequin et le couvercle de carter. RESUME DE L'INVENTION De manière correspondante, un but de l'invention est de fournir un moteur construit pour avoir une durée de vie, telle qu'au moins deux goupilles de positionnement se montent de façon ajustée dans le carter de vilebrequin et dans le couvercle de carter, sur leurs faces de joint, non seulement en définissant la position du couplage du carter de vilebrequin et du couvercle de carter l'un par rapport à l'autre, comme dans le moteur classique décrit ci-dessus, mais en augmentant également la rigidité du couvercle de carter. Pour atteindre le but ci-dessus, selon un premier aspect et les deux premières caractéristiques de la présente invention, il est prévu un moteur comprenant un carter de vilebrequin ayant des premier et deuxième points de tourillonnement, disposés en des extrémités opposées l'une à l'autre. Un bloc-moteur comporte un carter de vilebrequin ayant un premier palier supportant le premier point de tourillonnement sur une paroi latérale et une ouverture est ménagée dans l'autre paroi latérale pour faciliter le montage du vilebrequin. Un couvercle de carter est couplé au carter de vilebrequin à l'aide d'une pluralité de boulons, afin de fermer l'ouverture. Un deuxième palier est également prévu pour supporter le deuxième point de tourillonnement, dans lequel au moins deux goupilles de positionnement sont montées ajustées dans le carter de vilebrequin et dans le couvercle de carter sur leurs faces de joint, en des emplacements plus proches d'un alésage de cylindre usiné dans le bloc-moteur que du deuxième palier. Les premier et deuxième paliers correspondent à des premier et deuxième coussinets de paliers dans un mode de réalisation de la présente invention, qui va être décrit ci-après. Avec l'agencement ci-dessus, lorsqu'une charge d'explosion est appliquée du vilebrequin au couvercle de carter durant une course d'explosion du moteur, une contrainte de traction est générée sur le couvercle de carter sur une grande surface, entre le deuxième palier et les deux goupilles de positionnement. A ce point, le couvercle de carter, qui a une grande résistance à la contrainte de traction, peut manifester une haute rigidité. Par conséquent, les deux goupilles de positionnement, définissent la position du couplage l'un à l'autre du carter de vilebrequin et du couvercle de carter et, de plus, augmentent la rigidité du couvercle de carter. I1 est ainsi possible d'augmenter la résistance de supportage du vilebrequin tout en réduisant le poids du couvercle de carter. Selon un deuxième aspect caractéristique de la présente invention, en plus de la première caractéristique, les deux goupilles de positionnement sont positionnées de façon pratiquement équidistantes sur des côtés opposés d'un plan qui inclut un axe d'un alésage de cylindre et un axe du vilebrequin. Avec l'agencement ci-dessus, il est possible de rendre égale la charge de cisaillement appliquée sur chaque goupille de positionnement et de répartir la contrainte de traction dans le couvercle de carter, améliorant de cette manière la durée de vie des goupilles de positionnement et du couvercle de carter. Selon un troisième aspect et caractéristique de la présente invention, en plus des première ou deuxième caractéristique, l'une des goupilles de positionnement est creuse. Un passage d'huile, prévu dans le bloc-moteur, et un passage d'huile, prévu dans le couvercle de carter, communiquent l'un avec l'autre par un trou ménagé dans la goupille de positionnement qui est creuse. Avec l'agencement ci-dessus, l'une des goupilles de positionnement creuses a comme fonction de permettre une communication entre le passage d'huile qu'on a dans le bloc-moteur et le passage d'huile qu'on a dans le couvercle de carter. Par conséquent, les passages d'huile et la goupille de positionnement peuvent être disposés coaxialement et, ainsi, la disposition du passage d'huile et de la goupille de positionnement, dans les faces de joint qui sont étroites, peut être obtenue aisément. Selon un quatrième aspect et caractéristique de la présente invention, en plus de l'une quelconque des première à troisième caractéristiques, les goupilles de positionnement sont montées de façon ajustée dans un élément parmi le carter de vilebrequin et le couvercle de carter. Avec l'agencement ci-dessus, un intervalle d'ajustement pour les goupilles de positionnement est ménagé uniquement entre chaque goupille de positionnement et l'autre, parmi le carter de vilebrequin et le couvercle de carter. Il est, par conséquent, possible de limiter le déplacement se produisant entre les faces de joint du carter de vilebrequin et du couvercle de carter et imputables à l'intervalle de remplissage relativement petit, ce qui améliore la précision de l'accouplement. Les buts ci-dessus et d'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont devenir évidents à la lecture de la description ci-après en liaison avec les dessins annexés. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS la figure 1 est une vue de côté d'un système moteur hors-bord, incluant un moteur selon la présente invention ; la figure 2 est une vue en coupe du moteur monté dans le carter de moteur ; la figure 3 est une vue à plus grande échelle du moteur illustré sur la figure 2 ; la figure 4 est une vue de dessus du moteur illustré sur la figure 3, prise dans la direction d'une flèche 4 ; la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne de coupe 5-5 de la figure 4 ; et la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne de coupe 6-6 sur la figure 4. DESCRIPTION DU MODE DE RÉALISATION PRÉFÉRÉ En se référant à la figure 1, un système à moteur hors-bord 0 comprend un support de poupe 1 monté sur une varangue T d'une coque. Un carter 3 s'étendant verticalement, monté de façon basculante en direction latérale par rapport à la coque, est relié au support de poupe 1 par un arbre de pivotement 2. Un moteur E est monté en une partie supérieure du carter 3 et un couvercle moteur 4 est couplé au carter 3, afin de couvrir le moteur E. La puissance de sortie venant d'un vilebrequin 5 du moteur E est transmise à un arbre d'hélice 8 supporté en une partie inférieure du carter 3 par un arbre d'entraînement 6 disposé dans le carter 3 et un dispositif de transmission à engrenage de renvoi d'angle conique 7, capable de commuter entre un mouvement en sens avant et un mouvement en sens arrière, l'un par rapport à l'autre, de manière à entraîner une hélice 9 montée à une extrémité arrière de l'arbre d'hélice 8. En se référant aux figures 2 et 3, le moteur E est monté dans le carter 3, en une attitude dans laquelle le vilebrequin 5 a été tourné verticalement et un bloc-cylindres 11 a été tourné vers l'arrière de 1a coque. Le moteur E comprend un bloc-moteur 12 muni d'une vilebrequin 10 et du bloc-cylindres 11, formé d'une seule pièce l'un avec l'autre. Deux alésages de cylindre supérieur et inférieur 13, 13, ayant des axes horizontaux, sont prévus dans le bloc-cylindres 11. Le carter de vilebrequin 10 a une paroi inférieure fermée et une paroi supérieure munie d'une ouverture 14 permettant le montage du vilebrequin 5. Un couvercle de carter 15 est couplé au carter de vilebrequin 10, afin de couvrir l'ouverture 14. Sa structure d'accouplement va être décrite ci-après Des premier et deuxièmes alésages de palier 20 et 21 sont ménagés dans la paroi inférieure du carter de vilebrequin 10 et du couvercle de carter 15. Un premier point de tourillonnement inférieur 25 et un deuxième point de tourillonnement supérieur 26 du vilebrequin 5 sont portés par des premiers et deuxièmes coussinets de palier 22 et 23 montés dans les perçages de palier 20 et 21, respectivement. Les pistons 27,27, déplaçables en mouvement alternatif dans les alésages de cylindre 13, 13 sont reliés au vilebrequin 5 par des bielles 28, 28, respectivement. Chaque bielle 28, 28 a une extrémité de grande taille, à structure divisée, et un alésage de travail 10a est prévu dans une paroi latérale du carter de vilebrequin 10, à l'opposé des alésages de cylindre 13,13 afin d'assembler les bielles 28, 28. L'alésage de travail 10a est fermé par un couvercle 10b. La structure de l'accouplement du carter de vilebrequin 10 et du couvercle de carter 15 va être décrite en référence aux figures 4 à 6. Le carter de vilebrequin 10 et le couvercle de carter 15 sont chacun muni d'une paire de trous de positionnement 32 et 33 ; 34 et 35, respectivement, qui débouchent dans une face de joint 30, 31 de ceux-ci. Les trous de positionnement 32, 33, 34 et 35 sont disposés en des emplacements plus proches du bloc-cylindres 11 que du deuxième coussinet de palier 23 et espacés de façon équidistante sur des côtés opposés d'un plan P comprenant un axe Y du vilebrequin 5 et des axes X des alésages de cylindre 13, 13. Des moitiés d'une paire de goupilles de positionnement 36 et 37 sont montées à ajustement serré dans les trous de positionnement 32 et 33 ménagés dans le carter de vilebrequin 10 et les trous de positionnement 34 et 35 ménagés dans le couvercle de carter 15 sont ajustés sur les autres moitiés des goupilles de positionnement 36 et 37, respectivement. Ainsi, les positions de joint du carter de vilebrequin 10 et du couvercle de carter 15 sont définies pour obtenir la coaxialité des premier et deuxième paliers 22 et 23. Une pluralité de trous taraudés 38 sont ménagés dans le carter de vilebrequin 10 et débouchent dans la face de joints 30 pour entourer l'ouverture 14. Un nombre correspondant de trous d'insertion de boulons 39 sont prévus dans le couvercle de carter 15. Ainsi le carter de vilebrequin 10 et le carter 15 sont couplés l'un à l'autre par le vissage des boulons d'ajustement 40, passés dans les trous d'insertion de boulon 39 et vissés dans les trous taraudés 38, puis le serrage de ces boulons 40. Un joint d'étanchéité aux liquides est ensuite appliqué sur au moins l'une des faces de joint 30 et 31 du carter de vilebrequin 10 et du couvercle de carter 15. L'une des goupilles de positionnement 36 est creuse, de sorte qu'un trou 36a, ménagé dans la goupille de positionnement 36 creuse, est relié, à une de ses extrémités, à un passage d'huile 42 défini dans le bloc-cylindres 11 et, à l'autre extrémité, à un passage d'huile 43 défini dans le couvercle de carter 15. Par conséquent, les deux passages d'huile 42 et 43 communiquent l'un avec l'autre par le trou 36 ménagé dans la goupille de positionnement 36. Le passage d'huile 42 ménagé dans le bloc-cylindres 11 communique avec un trou de lubrification (non représenté) ménagé dans le premier coussinet de palier 22, tandis que le passage d'huile 43 ménagé dans le couvercle de carter 15 communique avec un trou de lubrification (non représenté) ménagé le deuxième coussinet de palier 23. Un trou de travail 43a du passage d'huile 43 débouche dans un côté du couvercle 15, tel que représenté sur les figures 4 et 5. Un capteur de pression hydraulique 46 est monté par vissage dans le trou de travail 43a pour détecter une pression déchargée depuis une pompe à huile 53, par le passage d'huile 43. Avec une telle structure, il n'est pas nécessaire de prévoir spécialement un perçage exclusif pour le montage du capteur de pression d'huile 46 dans le couvercle de carter 15, ce qui mène à une réduction de coût. Dans ce cas, la disposition du capteur de pression hydraulique 46, avec une extrémité de bout tournée latéralement et vers l'arrière du système moteur hors bord O, permet de diminuer le surplomb ou porte-à-faux du capteur de pression hydraulique 46 en direction de l'extérieur du bloc moteur 12, ce qui évite d'avoir à augmenter la taille du couvercle moteur 4. En se référant de nouveau à la figure 3, un arbre à cames 48 d'actionnement de soupape est disposé parallèlement au vilebrequin 5 et est porté dans la culasse 16, en étant couplé à une extrémité arrière du bloc-cylindres 11. Des poulies d'entraînement et menées 50 et 51 sont fixées au vilebrequin 5 et à l'arbre à cames 48 au-dessus de la culasse 16 et du couvercle de carter 15, respectivement, et une courroie crantée 52 est passée autour des poulies d'entraînement et menées 50 et 51, de manière que le vilebrequin 5 entraîne l'arbre à cames 48 sous un rapport de réduction 1/2. La pompe à huile 53 est montée en une partie arrière inférieure du bloc-cylindres 11 et entraînée par l'arbre à cames 48. La pompe à huile 53 pompe de l'huile depuis un bac à huile 54 (voir Fig. 2), couplé à une partie inférieure du bloc moteur 12 et logé dans le carter 3 pour fournir de l'huile aux passages d'huile 42 et 43 et à d'autres parties, de manière à lubrifier les premier et deuxième coussinets de palier 22 et 23 et analogues. L'huile, qui a achevé le travail de lubrification des diverses parties, passe par la partie inférieure du carter de vilebrequin 10 et retourne au bac à huile 54. Tel que représenté sur les figures 2 à 4, un grand nombre de bossages de montage sont prévus, en saillie, sur une surface extérieure du couvercle de carter 15. Un dispositif de démarrage 58 à réenroulement est boulonné sur des boulons de montage 55a et 55c disposés sur des sommets d'un triangle, en des emplacements situés le plus loin possible du vilebrequin 5. Dans le présent mode de réalisation, une disposition fait que les parties ou les composants peuvent être utilisés usuellement dans tout système de moteur hors bord ayant une spécification d'équipement en 6 Volts ou en 12 Volts dans des systèmes de génération de puissance électrique et de chargement électrique. Par exemple, dans la spécification électrique de 12 Volts, une bobine de génération de puissance C multipolaire, annulaire, circulaire (voir Fig. 2) est fixée par un boulon 59 sur des passages 56a à 56c disposés en des sommets d'un triangle, en des emplacements les plus proches possibles du vilebrequin 5. Dans la spécification électrique correspondant à 6 Volts, une bobine de puissance d'allumage semi-circulaire est boulonnée sur ses extrémités opposées sur des bossages 57a et 57b disposés en des emplacements intermédiaires, et une bobine de chargement semi-circulaire est boulonnée à des extrémités opposées sur des passages 57c et 57d. En se référant à la figure 4, le caractère de référence U désigne un dispositif d'allumage CDI monté sur le couvercle latéral 10b et un bossage formé sur le couvercle de carter 15. Le numéro de référence S désigne un moteur de démarreur, et R désigne un régulateur redresseur concernant l'alimentation électrique, les deux étant montés sur une paroi supérieure du bloc moteur 12. Le fonctionnement du moteur E va être décrit ci-dessous. Le perçage de palier 20 prévu pour le montage du premier coussinet 22 afin de supporter le premier point de tourillonnement 25 du vilebrequin 5, est prévu dans le bloc-moteur 12 et le perçage de palier 21 prévu pour le montage du deuxième coussinet 23, pour supporter le deuxième point de tourillonnement 26 du vilebrequin 5, est prévu dans le couvercle de carter 15. Par conséquent, il n'est pas nécessaire d'usiner les deux éléments, tandis qu'on est à l'état accouplé, pour former les perçages de palier 20 et 21, comme ceci est usuel dans les moteurs classiques. Ainsi, l'étape d'accouplement des deux éléments l'un à l'autre et l'étape de leur séparation l'un de l'autre n'est pas nécessaire, ce qui permet de réduire le coût de fabrication, mais permet également de procéder au remplacement du bloc moteur 12 et du couvercle de carter 15, menant à améliorer l'interchangeabilité des pièces. De plus, la fourniture de l'huile de lubrification au deuxième point de tourillonnement 26 du vilebrequin 5 est effectuée depuis la pompe à huile 53 par les passages d'huile 42 et 43 prévus dans le bloc moteur 12 et le couvercle de carter 15. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de définir un passage d'huile pour lubrifier le deuxième point de tourillonnement 26 dans le vilebrequin 5, ce qui simplifie également la structure du passage d'huile dans le vilebrequin 5. En plus, les moitiés de goupilles de positionnement 36 et 37 sont montées sur les trous de positionnement 32, 33, 34 et 35 qui débouchent dans les faces de joint 30 et 31 du vilebrequin 10 ayant le premier coussinet de palier 22 et le couvercle de carter 15 ayant le deuxième coussinet de palier 23. Egalement, le carter de vilebrequin 10 et le couvercle de carter 15 sont couplés l'un à l'autre par la pluralité de boulons 40. Par conséquent, dans l'état dans lequel les premier et deuxième coussinets de palier 22 et 23 ont été positionnés de façon précise sur le même axe, le carter de vilebrequin 10 et le couvercle de carter 15 peuvent être couplés fermement l'un à l'autre, et les premier et deuxième points de tourillonnement 25 et 26 du vilebrequin 5 peuvent être correctement supportés par les premiers coussinets de palier 22 et 23. De manière correspondante, lorsqu'une force d'explosion est appliquée depuis les pistons 27, 27 au vilebrequin 5, par l'intermédiaire des bielles 28, 28, durant une course d'explosion du moteur E, une force de cisaillement est appliquée sur les faces de joint 30 et 31 du carter 10 et du couvercle de carter 15. Cependant, une contrainte de cisaillement, générée sur les goupilles de positionnement 36 et 37, et une force de friction appliquée sur les faces de joint 30 et 31, par la pluralité des boulons 40, permettent de résister à la force de cisaillement subie. En outre, du fait que la paire de goupilles de positionnement 36 et 37 est positionnée plus près du bloc-cylindres 11 que les deuxièmes coussinets de palier 23, lorsque la force d'explosion est appliquée depuis le vilebrequin 5 sur le couvercle de carter 15, une contrainte de traction est générée dans une grande surface entre les deuxièmes coussinets de palier 23 et la paire des goupilles de positionnement 36 et 37. Par conséquent, du fait que le couvercle de carter 15 est fortement résistant à la contrainte de traction, le couvercle de carter 15 manifeste une haute rigidité, en coopération avec la dispersion de la contrainte de traction. De cette manière, la paire de goupilles de positionnement 36 et 37 définit la position pour le couplage l'un à l'autre du carter de vilebrequin 10 et du couvercle de carter 15, mais contribue également à augmenter la rigidité du couvercle de carter 15. Par conséquent, il est possible d'augmenter la résistance de supportage du vilebrequin 5, de réduire le poids du couvercle de carter 15 et de diminuer le nombre de boulons 40 utilisés. En plus, les goupilles de positionnement 36 et 37 sont positionnées de façon équidistante sur des côtés opposés du plan P incluant l'axe du vilebrequin 5 et les axes X des alésages de cylindre 13, 13. I1 est, par conséquent, possible de prévoir efficacement l'égalisation de la charge de cisaillement appliquée aux deux goupilles de positionnement 36 et 37 et de disperser la contrainte de traction générée sur le couvercle de carter 15, de manière à augmenter la durabilité des goupilles de positionnement 36 et 37 et du couvercle de carter 15. En outre, une goupille de positionnement 36 a comme rôle de permettre la communication entre le passage d'huile 42 dans le bloc-cylindres 11 et le passage d'huile 43 dans le couvercle de carter 15. Par conséquent, le passage d'huile 42 et la goupille de positionnement 36 peuvent être positionnés coaxialement et, en résultat, la disposition du passage d'huile 42 et de la goupille de positionnement 36 dans les faces de joint 30 et 31 étroites peut être effectuée aisément. De nouveau, les goupilles de positionnement sont montées avec ajustement serré dans les trous de positionnement 33, 33 ménagés dans le carter de vilebrequin 10, et par conséquent un intervalle d'ajustement pour les goupilles de positionnement 36 et 37 peut être prévu uniquement entre les goupilles de positionnement 36 et 37 et les perçages de positionnement 34 et 35 dans le couvercle de carter 15. Par conséquent, le déplacement entre les faces de joint 30 et 31 du carter de vilebrequin et le couvercle de carter 15, du fait d'un intervalle de montage des goupilles de positionnement 36, 37, peut être minimisé, augmentant la précision de l'accouplement entre le carter de vilebrequin 10 et le couvercle de carter 15. Bien que le mode de réalisation préférée de la présente invention ait été décrit ci-dessus en détail, il est évident que la présente intervention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus et que diverses modifications peuvent être effectuées sans quitter l'esprit et la portée de l'invention définis dans les revendications. Par exemple, on peut disposer trois goupilles de positionnement ou plus en des emplacements plus proches du bloc-cylindres que des deuxièmes coussinets de palier 23. En plus, les goupilles de positionnement 36 et 37 peuvent être montées avec un ajustement serré dans les trous de positionnement 34 et 35 ménagés dans le couvercle de carter 15. REVENDICATIONS 1. Moteur, comprenant un vilebrequin (5), comportant des premier et deuxième points de tourillonnement (25, 26), disposés sur des côtés opposés dudit vilebrequin; un bloc-moteur (12) comprenant un carter de vilebrequin (10), ayant un premier ,palier (22), pour supporter ledit premier point de tourillonnement (25) sur une paroi latérale, et une ouverture placée sur l'autre paroi latérale, afin de monter un vilebrequin; un couvercle de carter (15), couplé au carter de vilebrequin (10) par une pluralité de boulons (40), afin de fermer l'ouverture, et comporte un deuxième palier (23) pour supporter ledit deuxième point de tourillonnement (26) ; et au moins deux goupilles de positionnement (26, 37), montées dans ledit carter de vilebrequin (10) et ledit couvercle de carter (15), sur les faces de joint, en des emplacements plus proches d'un alésage de cylindre (13) du bloc-moteur que dudit deuxième palier (23). 2. Le moteur selon la revendication 1, dans lequel lesdites deux goupilles de positionnement (36, 37) sont placées de façon pratiquement équidistante sur des côtés opposés d'un plan comprenant un axe d'alésage de cylindre (X) et un axe de vilebrequin (Y). 3. Le moteur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel l'une desdites goupilles de positionnement (36, 37) comporte un trou, et un passage d'huile (42) ménagé dans le bloc-moteur et un passage d'huile (43) ménagé dans ledit couvercle de carter (15) communiquant l'un avec l'autre, par ledit trou. 4. Le moteur selon la revendication 1, dans lequel lesdites goupilles de positionnement (36, 37) sont montées par ajustement serré dans l'un, parmi ledit carter de vilebrequin (10) et ledit couvercle de carter (15). 5. Le moteur selon la revendication 2, dans lequel lesdites goupilles de positionnement (36, 37) sont montées par ajustement serré dans l'un, parmi ledit carter de vilebrequin (10) et ledit couvercle de carter (15). 6. Le moteur selon la revendication 3, dans lequel lesdites goupilles de positionnement (36, 37) sont montées par ajustement serré dans l'un, parmi ledit carter de vilebrequin (10) et ledit couvercle de carter (15).