Brevet FR2914359A1 — publié le 20081003

"Agencement pour une culasse d'un moteur thermique de véhicule automobile comportant un siège venturi" L'invention concerne un agencement pour une culasse d'un moteur thermique de véhicule automobile, comportant un conduit d'admission qui débouche dans une chambre de combustion par l'intermédiaire d'un siège de soupape rapporté dit "siège venturi", qui est raccordé à une extrémité moulée du conduit et qui comporte au moins un premier tronçon inférieur qui est destiné à coopérer avec une portée tronconique d'une soupape associée, et io un deuxième tronçon comportant une protubérance annulaire intérieure s'étendant vers l'axe dudit siège, pour produire dans la chambre de combustion un écoulement tourbillonnaire des gaz. On connaît de nombreux exemples d'agencements de ce type. 15 Un tel agencement comportant un siège de soupape dit "siège venturi" est notamment décrit dans la demande FR-A-2.867.512. L'effet de la protubérance annulaire qui s'étend vers l'axe du siège permet de créer dans l'écoulement des gaz un mouvement tourbillonnaire de type "tumble" permettant un 20 meilleur brassage des gaz d'admission et par conséquent un rendement accru du moteur associé. L'inconvénient d'un tel agencement est que l'efficacité de la protubérance annulaire est conditionnée par son positionne-ment par rapport aux parois brutes du conduit d'admission. 25 En effet, du fait des dispersions résultant du processus de fonderie mis en oeuvre dans la réalisation de la culasse, il peut survenir d'importants défauts de coaxialité entre le siège rapporté et le conduit brut de fonderie, et de ce fait le siège rapporté peut se retrouver localement en saillie radiale ou en retrait radial par 30 rapport aux parois brutes du conduit. Ces retraits ou ces saillies peuvent perturber localement l'écoulement gazeux de manière à le détourner de la protubérance 2 annulaire dont la fonction de production d'un écoulement tourbillonnaire n'est alors plus assurée. L'invention remédie à ces inconvénients en proposant un agencement du type décrit précédemment comportant des moyens permettant de minimiser l'influence d'un défaut de coaxialité sur l'écoulement gazeux au niveau de la protubérance annulaire. Dans ce but, l'invention propose un agencement du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte un troisième tronçon cylindrique supérieur, de longueur déterminée, io qui s'étend entre l'extrémité moulée du conduit et le deuxième tronçon, dont le diamètre intérieur correspond à celui de l'extrémité moulée du conduit, pour éloigner le deuxième tronçon des perturbations de l'écoulement gazeux susceptibles d'être produites par le raccordement du siège à l'extrémité moulée du 15 conduit. Selon, d'autres caractéristiques de l'invention : - le troisième tronçon est d'une longueur minimale associée à un seuil maximum de perturbation de l'écoulement gazeux acceptable au niveau du deuxième tronçon, 20 -l'extrémité moulée du conduit et l'extrémité supérieure du troisième tronçon comportent des chanfreins de même conicité qui sont destinés à réduire l'effet perturbateur du raccordement entre le siège et l'extrémité moulée du conduit sur l'écoulement des gaz en aval dudit raccordement, notamment en cas de défaut 25 de coaxialité du siège par rapport à l'extrémité moulée du conduit. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : 30 - la figure 1 est une vue schématique en coupe représentant un agencement selon un premier état antérieur de la technique ; 3 - la figure 2 est une vue schématique de détail en coupe illustrant un cas de saillie radiale locale du siège de la figure 1 par rapport à l'extrémité moulée du conduit ; - la figure 3 est une vue schématique de détail en coupe illustrant un cas de retrait radial local du siège de la figure 1 par rapport à l'extrémité moulée du conduit ; - la figure 4 est une vue schématique de détail représentant un agencement selon un second état antérieur de la technique ; io - la figure 5 est une vue schématique en coupe représentant un agencement selon l'invention ; - la figure 6 est une vue schématique de détail représentant un agencement en variante selon l'invention ; - la figure 7 est une vue schématique de détail en coupe is illustrant un cas de saillie radiale locale du siège de la figure 6 par rapport à l'extrémité moulée du conduit ; - la figure 8 est une vue schématique de détail en coupe illustrant un cas de retrait radial local du siège de la figure 6 par rapport à l'extrémité moulée du conduit. 20 Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. On a représenté sur les figures 1 et 5 un agencement pour une culasse 10 d'un moteur thermique de véhicule automobile. 25 De manière connue, la culasse 10 comporte un conduit d'admission 12 qui débouche dans une chambre 14 de combustion du moteur associé par l'intermédiaire d'un siège 16 de soupape rapporté dit "siège venturi". De manière connue, le siège 16 est raccordé à une 30 extrémité moulée 18 du conduit 12 et il comporte au moins un premier tronçon inférieur 20 qui est destiné à coopérer avec une portée tronconique d'une soupape (non représentée) associée, et un deuxième tronçon 22 comportant une protubérance annulaire 4 24 intérieure s'étendant vers l'axe dudit siège 16, pour produire dans la chambre 14 de combustion un écoulement tourbillonnaire des gaz. Dans un agencement connu de l'état de la technique du type de celui qui est représenté à la figure 1, du fait des dispersions résultant du processus de fonderie mis en oeuvre dans la réalisation de la culasse 10, il peut survenir d'importants défauts de coaxialité entre le siège 16 rapporté et le conduit 12 brut de fonderie, et de ce fait le siège 16 rapporté peut se io retrouver localement en saillie radiale, comme représenté à la figure 2, ou en retrait radial par rapport à aux parois brutes de l'extrémité 18 moulée du conduit, comme représenté à la figure 3. Dans le cas d'une saillie radiale telle que représentée à la figure 2, la saillie du siège 16 provoque un effet dit "de marche" is qui perturbe l'écoulement gazeux et l'empêche de coopérer avec la protubérance 24 pour produire un écoulement tourbillonnaire de type "tumble". Dans le cas d'un retrait radial telle que représenté à la figure 3, le retrait du siège 16 délimite une cavité 26 dans laquelle 20 s'engouffre l'écoulement gazeux, ce qui crée des perturbations en amont de la protubérance 24, et empêche aussi ladite protubérance de produire l'écoulement tourbillonnaire de type "tumble" souhaité. Pour remédier à cet inconvénient, il est connu de proposer 25 un agencement dans lequel le siège 16 de soupape est d'un diamètre interne légèrement supérieur à celui de la jonction avec l'extrémité 18 moulée du conduit 12. Cette configuration a été représentée à la figure 4. Le siège 16 forme donc un retrait 28 sur toute sa périphérie. Ce retrait est suffisamment minime pour ne 30 perturber qu'en partie l'écoulement au niveau de la protubérance 24 et il permet, en cas de défaut de coaxialité, d'éviter l'effet de marche précité, l'augmentation du diamètre du siège 16 étant supérieur au défaut de coaxialité maximum admissible. Toutefois, cette solution n'est pas souhaitable car, si minime que soit le retrait 28, celui-ci perturbe l'écoulement gazeux au niveau de la protubérance 24. Pour remédier à cet inconvénient, l'invention propose un s agencement du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte un troisième tronçon cylindrique supérieur 30, de longueur "h" déterminée, qui s'étend entre l'extrémité 18 moulée du conduit 12 et le deuxième tronçon 22, dont le diamètre intérieur correspond à celui de l'extrémité moulée 18 du conduit io 12, pour éloigner le deuxième tronçon 22 des perturbations de l'écoulement gazeux susceptibles d'être produites par le raccordement du siège 16 à l'extrémité moulée 18 du conduit 12. Cette configuration permet, dans un cas de saillie radiale telle que représentée à la figure 7, ou de retrait radial tel que 15 représenté à la figure 8, d'éloigner la protubérance 24 des perturbations provoquées par ladite saillie ou ledit retrait, de sorte que l'écoulement gazeux n'est que peu perturbé au niveau de la protubérance 24, qui peut alors jouer son rôle de production d'un mouvement tourbillonnaire. 20 Il sera compris que le troisième tronçon est d'une longueur minimale "h" qui est choisie comme correspondant à un seuil maximum de perturbation de l'écoulement gazeux acceptable au niveau du deuxième tronçon 22. Avantageusement, cet agencement peut être amélioré. 25 Ainsi, comme l'illustrent les figures 6 à 8, l'extrémité moulée 18 du conduit et l'extrémité supérieure 32 du troisième tronçon 30 peuvent comporter des chanfreins 34, 36 de même conicité qui sont destinés à réduire l'effet perturbateur du raccordement entre le siège 16 et l'extrémité moulée 18 du 30 conduit 12 sur l'écoulement des gaz en aval dudit raccordement, notamment en cas de défaut de coaxialité du siège 16 par rapport à l'extrémité moulée 18 du conduit 12. 6 L'invention propose donc un agencement comportant un siège 16 dit "venturi" notablement amélioré. REVENDICATIONS 1. Agencement pour une culasse (10) d'un moteur thermique de véhicule automobile, comportant un conduit d'admission (12) qui débouche dans une chambre (14) de combustion par l'intermédiaire d'un siège (16) de soupape rapporté dit "siège venturi", qui est raccordé à une extrémité moulée (18) du conduit (12) et qui comporte au moins un premier tronçon inférieur (20) qui est destiné à coopérer avec une portée tronconique d'une soupape associée, et un deuxième tronçon (22) io comportant une protubérance annulaire intérieure (24) s'étendant vers l'axe dudit siège (16), pour produire dans la chambre (14) de combustion un écoulement tourbillonnaire des gaz, caractérisé en ce qu'il comporte un troisième tronçon (30) cylindrique supérieur, de longueur (h) déterminée, qui s'étend 15 entre l'extrémité moulée (18) du conduit (12) et le deuxième tronçon (22), dont le diamètre intérieur correspond à celui de l'extrémité (18) moulée du conduit (12), pour éloigner le deuxième tronçon (22) des perturbations de l'écoulement gazeux susceptibles d'être produites par le raccordement du siège (16) à 20 l'extrémité moulée (18) du conduit (12). 2. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le troisième tronçon (30) est d'une longueur minimale (h) associée à un seuil maximum de perturbation de l'écoulement gazeux acceptable au niveau du deuxième tronçon 25 (22). 3. Agencement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité (18) moulée du conduit (12) et l'extrémité supérieure (32) du troisième tronçon (30) comportent des chanfreins (34, 36) de même conicité qui sont destinés à 30 réduire l'effet perturbateur du raccordement entre le siège (16) et l'extrémité moulée (18) du conduit (12) sur l'écoulement des gaz en aval dudit raccordement, notamment en cas de défaut de8 coaxialité du siège (16) par rapport à l'extrémité moulée (18) du conduit (12).