Brevet FR2925599A3 — publié le 20090626

FR 2925599 A3 20090626 FR 0759977 A 20071219 MOTEUR À COMBUSTION INTERNE COMPORTANT UNE CULASSE ET UN TUBE D'INJECTEUR OU DE BOUGIE L'invention concerne les moteurs à combustion interne qui comportent une culasse et un tube d'injecteur ou de bougie. L'invention concerne plus particulièrement un moteur à combustion interne comportant une culasse traversée par au moins un perçage pour le passage d'un injecteur ou d'une bougie. La culasse comporte au moins un tube d'injecteur ou de bougie, telle qu'une bougie d'allumage ou de préchauffage. Le tube est coaxial et est reçu dans le perçage de la culasse. Le tube traverse au moins une cavité de circulation d'un fluide de la culasse, tel qu'un liquide de refroidissement ou encore de l'huile, et il comporte une surface d'extrémité supérieure. Les moteurs à combustion interne qui comportent un injecteur placé en position centrale ou décalée, et une cavité de circulation fluide de la culasse, nécessitent, selon les contraintes d'encombrement ou encore selon les contraintes de refroidissement, une disposition de l'injecteur dans laquelle il traverse ladite cavité de circulation de fluide. Lors d'un démontage ultérieur de l'injecteur, le tube peut sortir de son logement car il peut rester collé à l'injecteur à cause de la calamine qui peut s'interposer et s'accumuler entre la paroi intérieure du tube et l'injecteur. Le document GB299635, par exemple, décrit et représente une configuration dans laquelle le guide interne est formé d'un tube qui est introduit par l'extrémité supérieure du perçage de la culasse. Le tube est maintenu en butée contre une surface de la culasse à l'aide d'un manchon vissé dans une portée cylindrique du perçage définissant un filetage approprié à celui du manchon. Un inconvénient de cette solution est qu'il est nécessaire de réaliser un filetage pour chaque perçage recevant un injecteur. Ceci présente un coût élevé. De plus, il faut s'assurer que cet assemblage ne se dévisse pas compte tenu de l'environnement particulier de la culasse et notamment des vibrations. L'invention vise à pallier les inconvénients ci-dessus en proposant une solution simple et économique. Pour y parvenir, l'invention propose un moteur du type décrit précédemment, dans lequel il comporte un couvre culasse qui se fixe sur la culasse, qui est traversé par un perçage pour le passage de l'injecteur ou de la bougie et en ce que la surface d'extrémité supérieure du tube se trouve en regard d'une surface du couvre culasse. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : le tube est maintenu en butée contre une surface de la culasse par le couvre culasse ; la surface d'extrémité du tube peut se trouver dans le plan de la surface supérieure usinée de la culasse et la surface du couvre culasse correspond à la surface inférieure d'appui contre la face supérieure de la culasse. L'extrémité supérieure du tube peut être frettée dans une portée cylindrique supérieure du perçage de la culasse ; - il peut exister un jeu entre la surface d'extrémité supérieure du tube et la surface du couvre culasse. Un élément, déformable élastiquement, peut être disposé entre la surface d'extrémité supérieure du tube et la surface du couvre culasse une portion du tube peut être guidée dans une portée cylindrique du perçage de la culasse par l'intermédiaire d'un ou plusieurs joints toriques qui assurent l'étanchéité au fluide de la cavité. 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 à la figure 1 représentant une vue schématique en coupe de l'ensemble culasse et couvre culasse du moteur selon un premier mode de réalisation, et à la figure 2 représentant la même vue schématique selon un deuxième mode de réalisation. Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. En référence aux figures 1 et 2, le moteur selon l'invention comporte, de manière non limitative, une culasse 1, au moins un tube d'injecteur 4, et un couvre une culasse 3. La culasse 1 est traversée par au moins un perçage 2 (référencé sur les figures par l'axe du perçage) dans lequel peut être agencé un injecteur (non représenté), une bougie d'allumage (non représentée), ou encore une bougie de préchauffage (non représentée), sensiblement cylindrique et dont l'extrémité inférieure débouche dans une chambre de combustion (non représentée) du moteur et dont au moins une partie est reçue de manière étanche dans le tube 4 coaxial qui est reçu dans le perçage 2 et qui traverse au moins une cavité 24 de circulation de fluide de la culasse 1. Dans le cas où il s'agit d'un injecteur de carburant, on dit alors que le moteur est de type "à injection directe". Le tube 4 comporte, de part et d'autre de la cavité 24, une extrémité inférieure 42 coaxiale qui peut être fixée par frettage dans une portée cylindrique inférieure associée du perçage 2 de la culasse 1. Une portion du tube 4 peut être guidée dans une portée cylindrique 22 du perçage 2 de la culasse 1 par l'intermédiaire d'un ou plusieurs joints toriques 7 qui assurent l'étanchéité au fluide de la cavité 24. Lors du montage, le tube 4 peut être mis en butée contre une surface de la culasse 1. La surface correspond dans cet exemple à la surface inférieure de la cavité 24 de circulation de fluide de la culasse 1. Le couvre culasse 3 est prévu pour être fixé sur la surface supérieur 11 de la culasse 1. Le couvre culasse 3 est traversé par un perçage 5 pour le passage de l'injecteur ou de la bougie. Le perçage 5, représenté par son axe sur les figures, est coaxial au perçage 2 une fois le couvre culasse 3 assemblé sur la culasse 1. L'injecteur, lorsqu'il est utilisé dans l'invention, est mis en appui contre le fond du tube 4 à l'aide par exemple de systèmes de bridage (non représentés) tels qu'ils sont connus de l'homme du métier. Les systèmes de bridages sont fixés sur le couvre culasse 3, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de démonter le couvre culasse 3 pour procéder au démontage des injecteurs. Selon l'invention, la surface d'extrémité supérieure du tube 4 se trouve en regard d'une surface du couvre culasse 3. L'invention permet ainsi de bloquer le tube 4 d'injecteur pour des opérations de maintenance sur les injecteurs par un procédé facile à mettre en oeuvre lors de l'assemblage du moteur. Le tube 4 peut être maintenu en butée contre une surface de la culasse 1 par le couvre culasse 3. Selon un premier mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 1, la surface d'extrémité 41 du tube 4 se trouve dans le plan de la surface supérieure usinée 11 de la culasse 1 et la surface du couvre culasse 3 est la surface inférieure d'appui 31 contre la face supérieure 11 de la culasse 1. Le procédé d'assemblage du moteur dans ce cas comporte, de manière non limitative, une première étape d'insertion du tube 4 d'injecteur ou de bougie à l'intérieur du perçage 2 de la culasse 1, et une deuxième étape de fixation du couvre culasse 3 sur la culasse 1. Et selon l'invention, le tube 4 d'injecteur ou de bougie dépasse de la surface supérieure 11 de la culasse 1, le procédé comportant une étape intermédiaire d'usinage de la surface supérieure 11 de la culasse 1 et de la surface d'extrémité supérieure 41 du tube 4. L'étape d'usinage permet d'usiner en même temps la surface supérieure 11 de la culasse 1 ainsi que la surface d'extrémité supérieure 41 du tube 4 afin de garantir que la surface d'extrémité supérieure 41 se trouve dans le plan de la surface supérieure 11 de la culasse 1. Pour contribuer à la bonne réalisation de cette étape d'usinage tout en offrant une bonne étanchéité au niveau du contact tube 4 et culasse 1, le tube 4 peut être inséré à l'intérieur du perçage 2 de la culasse par frettage d'au moins l'extrémité supérieure du tube 4 dans une portée cylindrique supérieure 21 du perçage 2 de la culasse 1. L'extrémité supérieure du tube 4 qui est frettée dans la portée cylindrique supérieure 21 du perçage 2 de la culasse 1 fait ainsi corps avec la culasse 1, diminuant ainsi les risques de casse lors de l'opération d'usinage. Les formes et la matière du tube 4 seront définies par l'homme du métier en fonction des différences de dilatation thermique entre la culasse 1 et le tube 4, de sorte que le tube 4 soit maintenu en permanence en butée contre la surface de la culasse 1 par le couvre culasse 3, ce qui confère une rigidité accrue de la culasse 1, et une meilleure tenue à la flexion de la paroi supérieure de la chambre de combustion, formée dans la culasse 1. Selon un deuxième mode de réalisation représenté à la figure 2, il existe un jeu entre la surface d'extrémité supérieure 41' du tube 4 et la surface 31 du couvre culasse 3. Ce jeu peut servir dans les cas où il est difficile de concevoir un tube 4 qui se dilate correctement vis-à-vis de la culasse 1. Selon une variante, pour éviter que le tube 4 ne se déplace lors d'une opération de maintenance, parce que le jeu serait trop important, le moteur peut comporter un élément 6, déformable élastiquement, qui est disposé entre la surface d'extrémité supérieure 41' du tube 4 et la surface 31 du couvre culasse 3. Dans les deux modes de réalisation présentés, c'est la surface inférieure 31 du couvre culasse 3 qui se trouve en regard de la surface d'extrémité supérieure du tube 4. Cependant, d'autres surfaces provenant de forme définies sur le couvre culasse peuvent être envisagées par l'homme du métier, notamment pour le deuxième mode de réalisation, selon que cette surface d'extrémité supérieure du tube se trouve en dessous ou au dessus du plan de la surface supérieure 11 de la culasse 1 Revendications 1) Moteur à combustion interne comportant une culasse (1) traversée par au moins un perçage (2) pour le passage d'un injecteur ou d'une bougie, la culasse (1) comportant un tube (4) d'injecteur ou de bougie coaxial qui est reçu dans le perçage (2) de la culasse (1), qui traverse au moins une cavité (24) de circulation de fluide de la culasse (1), et qui comporte une surface d'extrémité supérieure (41), le moteur comportant un couvre culasse (3) fixé sur la culasse (1), qui est traversé par un perçage (5) pour le passage de l'injecteur ou de la bougie, caractérisé en ce que le tube (4) est maintenu en butée contre une surface de la culasse (1) par le couvre culasse (3), la surface d'extrémité supérieure (41) du tube (4) se trouvant en regard de la surface inférieure d'appui (31) contre la face supérieure (11) de la culasse (1), et en ce que la surface d'extrémité (41) du tube (4) se trouve dans le plan de la surface supérieure usinée (11) de la culasse (1). 2) Moteur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure du tube (4) est frettée dans une portée cylindrique supérieure (21) du perçage (2) de la culasse. 3) Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une portion du tube (4) est guidée dans une portée cylindrique (22) du perçage (2) de la culasse (1) par l'intermédiaire d'un ou plusieurs joints toriques (7) qui assurent l'étanchéité au fluide de la cavité (24). 4) Procédé d'assemblage d'un moteur selon la revendication 1 comportant une première étape d'insertion du tube (4) d'injecteur ou de bougie à l'intérieur du perçage (2) de la culasse (1), et une deuxième étape de fixation du couvre culasse (3) sur la culasse (1), caractérisé en ce que le tube (4) d'injecteur ou de bougie dépasse de la surface supérieure (11) de la culasse (1) et en ce que le procédé comporte une étape intermédiaire d'usinage de la surface supérieure (11) de la culasse (1) et de la surface d'extrémité supérieure (41) du tube (4) d'injecteur ou de bougie. 5) Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le tube (4) d'injecteur ou de bougie est inséré à l'intérieur du perçage (2) de la culasse par frettage d'au moins l'extrémité supérieure du tube (4) dans une portée cylindrique supérieure (21) du perçage (2) de la culasse (1).