Brevet FR3007076A1 — publié le 20141219

CARTER CYLINDRE AVEC ENTREE ELARGIE POUR LIQUIDE DE REFROIDISSEMENT [0001] La présente invention concerne un carter cylindre présentant une entrée élargie pour son circuit interne de liquide de refroidissement, ce carter cylindre étant destiné à équiper les moteurs à combustion interne notamment ceux d'un véhicule automobile. [0002] Un moteur à combustion interne dégage de la chaleur lors de son fonctionnement et a besoin en conséquence d'être refroidi. Ceci est fait en lui intégrant un circuit interne de liquide de refroidissement, le liquide de refroidissement étant avantageusement à base d'eau. [0003] Un carter cylindre comprend des cylindres servant de chambres de combustion du moteur qui s'échauffent en fonctionnement. Le circuit interne de liquide de refroidissement présente au moins une chambre de liquide de refroidissement, avantageusement une chambre de liquide par cylindre. Le liquide circule à travers cette ou ces chambres en réalisant un échange thermique avec évacuation de la chaleur hors du carter cylindre mais aussi une uniformisation des températures à l'intérieur du carter cylindre. [0004] La ou les chambres de liquide de refroidissement sont donc disposées à proximité d'un cylindre de façon à faire circuler le liquide de refroidissement à proximité de celui-ci. Le circuit interne de liquide de refroidissement présente aussi une entrée et une sortie de liquide de refroidissement, l'entrée introduisant dans le carter cylindre un liquide de refroidissement à une température moindre que celle du liquide de refroidissement évacué par la sortie. [0005] Le débit du liquide de refroidissement par le circuit interne dans le carter cylindre est important pour garantir un refroidissement suffisant de la ou des chambres de combustion dans le carter cylindre. Un débit important est favorisé par une entrée large du circuit de refroidissement. [0006] L'entrée du circuit interne de liquide de refroidissement dans le carter cylindre est logée dans un élément de réception faisant partie du carter cylindre et destiné à recevoir en son intérieur une alimentation externe en liquide de refroidissement, par exemple par l'insertion dans cet élément de réception d'une sortie d'un circuit externe de liquide de refroidissement qui comprend une pompe. [0007] La configuration interne que doit prendre l'élément de réception du circuit externe peut réduire la dimension de l'entrée du circuit interne et donc le débit de liquide de refroidissement dans le circuit interne. [0008] Par exemple, la section de l'entrée peut ne pas être suffisante pour pouvoir assurer le passage du débit créé par la pompe du circuit externe. Il convient que l'entrée de liquide de refroidissement présente une section suffisante dans le carter cylindre pour alimenter le moteur en liquide avec une pompe à liquide de refroidissement à débit variable, ceci même pour le plus fort des débits de la pompe. [0009] Une possibilité serait de décaler l'élément de réception dans un endroit dans lequel il pourrait offrir plus de surface à l'entrée du circuit interne ou d'augmenter les dimensions de l'élément de réception. [0010] Ceci n'est pas toujours possible compte tenu du manque de place sous capot dans un véhicule automobile, ceci le plus souvent par présence d'un autre élément comme par exemple une ou des vis de fixation de la culasse ou pour des contraintes de montage, par exemple une bride de serrage posée sur le carter cylindre sur une ligne d'usinage, etc. [0011] D'autre part, un carter cylindre présente des contraintes de fabrication qu'on est tenu de respecter et qui ne permettent pas d'effectuer de tels changements sur le carter cylindre. [0012] Le document EP-B-0 851 109 décrit un moteur à combustion interne du type à refroidissement par liquide de refroidissement comprenant un cylindre situé dans le carter cylindre du moteur et un circuit interne de liquide de refroidissement intégré dans le carter cylindre. Ce circuit interne comprend une partie entourant le cylindre et formant donc une chambre de liquide de refroidissement. [0013] L'entrée de ce circuit est un trou traversant prévu au niveau de la paroi externe du moteur faisant face au circuit interne. Ce document ne traite pas de la problématique du débit de liquide de refroidissement dans le circuit interne de refroidissement du carter cylindre mais de l'absorption des vibrations. Il ne donne donc aucune solution quant à l'augmentation du débit de liquide de refroidissement par l'entrée du circuit interne de refroidissement. [0014] Par conséquent, l'objet de la présente invention est, d'une part, de concevoir un carter cylindre présentant une entrée pour son circuit de liquide de refroidissement de section suffisamment grande afin de permettre le passage de la totalité du fluide de refroidissement que lui envoie la pompe du circuit externe et, d'autre part, que cette adaptation soit compatible avec le procédé de fabrication du carter cylindre et les contraintes que la forme extérieure du carter cylindre doit respecter. [0015] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un carter cylindre de moteur à combustion présentant au moins un cylindre et intégrant un circuit interne de liquide de refroidissement, ce circuit interne présentant une entrée, une sortie et au moins une chambre de liquide de refroidissement disposée à proximité dudit au moins un cylindre de façon à faire circuler le liquide de refroidissement à proximité dudit au moins un cylindre, l'entrée dudit circuit étant pratiquée à travers un logement intérieur défini par un élément de réception faisant partie du carter cylindre et destiné à recevoir une alimentation externe en liquide de refroidissement, caractérisé en ce que le logement intérieur est muni d'une protubérance permettant d'augmenter la surface de passage de l'entrée du circuit interne de refroidissement. [0016] L'effet technique obtenu est l'accroissement de la section de passage de l'entrée du circuit interne de liquide de refroidissement, ceci d'une manière simple et sans nécessiter de changer complètement le procédé de fabrication du carter cylindre ni la configuration du carter cylindre, sa forme extérieure et le positionnement des diverses parties du carter cylindre restant inchangés. [0017] Avantageusement, le logement intérieur de l'élément de réception est cylindrique en étant fermé à une de ses extrémités, l'entrée du circuit interne présentant une portion de passage pratiquée sur la tranche du cylindre, la protubérance se trouvant au niveau de cette portion de passage et présentant une ouverture prolongeant ladite portion de passage. [0018] Avantageusement, la protubérance est sensiblement sous la forme d'un parallélépipède rectangle creux reposant sur l'extrémité fermée du logement intérieur par une de ses faces tandis que sa face opposée présente l'ouverture prolongeant ladite portion de passage. [0019] Avantageusement, la protubérance et l'extrémité fermée sont d'un même tenant. [0020] La présente invention concerne aussi un ensemble d'un circuit externe de liquide de refroidissement et d'un carter cylindre, le circuit de refroidissement externe étant relié au circuit interne de liquide de refroidissement du carter cylindre et comprenant une pompe pour la circulation du liquide de refroidissement en son intérieur et dans le circuit interne du carter cylindre, caractérisé en ce que le carter cylindre est tel que précédemment mentionné. [0021] La présente invention concerne un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un tel ensemble d'un circuit de liquide de refroidissement et d'un carter cylindre. [0022] Selon un autre aspect, la présente invention concerne un procédé de fabrication d'un tel carter cylindre s'effectuant par moulage dans un moule, caractérisé en ce que la partie du moule correspondant au logement intérieur de l'élément de réception du carter cylindre comprend une forme rentrante correspondant à la protubérance permettant d'augmenter la surface de [entrée de passage du circuit interne de liquide de refroidissement. [0023] Avantageusement, la forme rentrante est un méplat. [0024] Avantageusement, le méplat est disposé sur deux parties complémentaires du moule. [0025] Avantageusement, le procédé est un procédé de moulage sous-pression ou par gravité. [0026] D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique en perspective d'un élément de réception de sortie de circuit externe de liquide refroidissement faisant partie d'un carter cylindre selon l'état de la technique, l'élément de réception portant en son intérieur l'entrée du circuit interne de liquide de refroidissement du carter cylindre, - la figure 2 est une représentation schématique en perspective d'un élément de réception de sortie de circuit externe de liquide refroidissement faisant partie d'un carter cylindre selon la présente invention, [élément de réception portant en son intérieur une entrée agrandie pour le circuit interne de liquide de refroidissement du carter cylindre, - la figure 3 est une représentation schématique d'un carter cylindre selon la présente invention avec un élément de réception portant une entrée agrandie pour le circuit interne de liquide de refroidissement. [0027] Aux figures 1 et 2, l'élément de réception 2 du carter cylindre 1 est montré séparément du reste du carter cylindre 1. Cet élément de réception fait cependant partie intégrante du carter cylindre 1 comme il peut être vu à la figure 3. [0028] En se référant à la figure 1, cette figure montre pour un carter cylindre 1 de moteur à combustion l'élément de réception 2 de la sortie d'un circuit externe de liquide de refroidissement à l'exclusion du reste du carter cylindre 1, cet élément de réception étant conforme à l'état de la technique. Le circuit externe de liquide de refroidissement fait office d'alimentation externe en liquide de refroidissement du carter cylindre 1, le liquide de refroidissement étant avantageusement à base d'eau avec ou sans additif. [0029] Le carter cylindre 1 intègre un circuit interne de liquide de refroidissement, ce circuit interne présentant une entrée 3a et une sortie de passage de liquide ainsi qu'au moins une chambre de liquide de refroidissement disposée à proximité dudit au moins un cylindre. Ceci permet de faire circuler le liquide de refroidissement à proximité dudit au moins un cylindre pour son refroidissement. [0030] L'élément de réception 2 présente un logement de réception 2a en son intérieur. Ce logement de réception 2a peut être avantageusement de forme sensiblement cylindrique en étant fermé à une de ses extrémités 5. Le logement 2a reçoit la sortie du circuit externe de liquide de refroidissement et la fait communiquer avec le circuit interne de liquide de refroidissement interne au carter cylindre par l'intermédiaire de son entrée 3a de passage. [0031] Ceci se fait en disposant l'entrée 3a de passage du circuit interne au carter cylindre 1 dans la tranche du cylindre formé par le logement 2a intérieur à l'élément de réception 2. L'entrée de passage 3a est donc en communication avec la sortie du circuit externe reçue dans le logement 2a de l'élément de réception 2 en étant alimentée en liquide de refroidissement par le circuit externe. [0032] L'entrée 3a de passage traverse le logement 2a pour déboucher à [intérieur du carter cylindre 1 et communiquer avec le reste du circuit interne de liquide de refroidissement au carter cylindre 1. [0033] La tranche du cylindre formant le logement de réception 2a et sa courbure limitent les dimensions de l'entrée 3a de passage, ce qui se révèle très désavantageux, le débit créé par une pompe disposée dans le circuit extérieur de fluide de refroidissement étant diminué lors du passage du fluide par cette entrée 3a. [0034] A la figure 2, qui illustre un carter cylindre 1 selon la présente invention, les dimensions extérieures de l'élément de réception 2 et du carter cylindre 1 sont conservées. Il en va de même pour le logement de réception 2a intérieur qui conserve globalement sa forme, avantageusement cylindrique, à la différence près que le logement de réception 2a comporte une protubérance 4 permettant d'augmenter la surface de l'entrée 3 de passage du circuit interne de refroidissement dans le carter cylindre 1. [0035] En considérant la portion de passage de [entrée 3 se trouvant sur la tranche du 5 cylindre formé par le logement de réception 2a, la protubérance 4 se trouve avantageusement au niveau de cette portion de passage et présente une ouverture 6 de passage prolongeant ladite portion de passage. [0036] Comme montré à la figure 2, la protubérance 4 est sensiblement sous la forme d'un parallélépipède rectangle creux reposant sur l'extrémité fermée 5 du logement de 10 réception 2a intérieur par une de ses faces tandis que sa face opposée présente l'ouverture 6 prolongeant la portion de passage à travers la tranche du cylindre formé par le logement de réception 2a. [0037] Avantageusement, la protubérance 4 et l'extrémité fermée 5 du logement de réception 2a intérieur à l'élément de réception 2 sont d'un même tenant. Une telle 15 protubérance 4 peut permettre d'augmenter la section de passage de l'entrée 3 de 10 à 50%, par exemple en la faisant, par exemple, passer d'une surface de 500 mm2 obtenue selon l'état de la technique à une surface de 687mm2 selon la présente invention. [0038] La figure 3 permet de voir le positionnement de l'élément de réception 2 sur le carter cylindre 1, le logement de réception 2a à l'intérieur de cet élément de réception 2 20 étant muni d'une entrée élargie formée dans la protubérance 4 se trouvant au niveau de la portion de passage montrée à la figure 1 et présentant une ouverture 6 prolongeant ladite portion de passage. [0039] En se référant à la figure 2, l'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un carter cylindre 1 effectué par moulage dans un moule. La partie du moule 25 correspondant au logement intérieur 2a de l'élément de réception 2 faisant partie du carter cylindre 1 comprend une forme rentrante correspondant à la protubérance 4 permettant d'augmenter la surface de l'entrée de passage du circuit interne de liquide de refroidissement. Cette forme rentrante permet d'obtenir la création de la protubérance 4 lors du moulage. 30 [0040] Pour une protubérance sensiblement sous la forme d'un parallélépipède rectangle, la forme rentrante est sous la forme d'un méplat. [0041] Avantageusement le moule est en plusieurs parties et le méplat est disposé sur deux parties complémentaires du moule. [0042] Le procédé de moulage d'un carter cylindre est usuellement un procédé de moulage sous-pression. La présence d'une protubérance 4 dans le logement de réception 2a intérieur à la pièce de réception 2 du carter cylindre 1 permet de conserver ce type de procédé de fabrication. En alternative, le procédé de moulage peut aussi s'effectuer par gravité. [0043] L'invention concerne aussi un ensemble d'un circuit externe de liquide de refroidissement et d'un carter cylindre 1, le circuit de refroidissement externe étant relié au circuit interne de liquide de refroidissement du carter cylindre 1 et comprenant une pompe pour la circulation du liquide de refroidissement en son intérieur et dans le circuit interne du carter cylindre 1, le carter cylindre étant tel que précédemment mentionné. [0044] L'invention concerne enfin un véhicule automobile comportant un tel ensemble d'un circuit de liquide de refroidissement et d'un carter cylindre 1. [0045] La présente invention permet une optimisation de la section de passage de l'entrée du circuit interne de liquide de refroidissement dans le carter cylindre, l'élément ajouté pour augmenter la section de passage, c'est-à-dire la protubérance, présentant une bonne tenue thermomécanique et donc une bonne durabilité en fonctionnement. [0046] Tout en obtenant de manière simple un accroissement de la section de passage de l'entrée du circuit interne de liquide de refroidissement, selon l'invention il est ainsi possible de conserver le procédé usuel de fabrication du carter cylindre qui est le moulage sous pression en n'effectuant seulement que des modifications légères dans la conception du moule. [0047] L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'a titre d'exemples. REVENDICATIONS: 1. Carter cylindre (1) de moteur à combustion présentant au moins un cylindre et intégrant un circuit interne de liquide de refroidissement, ce circuit interne présentant une entrée (3), une sortie et au moins une chambre de liquide de refroidissement disposée à proximité dudit au moins un cylindre de façon à faire circuler le liquide de refroidissement à proximité dudit au moins un cylindre, l'entrée (3) dudit circuit étant pratiquée à travers un logement (2a) intérieur défini par un élément de réception (2) faisant partie du carter cylindre (1) et destiné à recevoir une alimentation externe en liquide de refroidissement, caractérisé en ce que le logement (2a) intérieur est muni d'une protubérance (4) permettant d'augmenter la surface de passage de l'entrée (3) du circuit interne de refroidissement. 2. Carter cylindre (1) selon la revendication 1, dans lequel le logement (2a) intérieur de l'élément de réception (2) est cylindrique en étant fermé à une (5) de ses extrémités, l'entrée (3) du circuit interne présentant une portion de passage (3a) pratiquée sur la tranche du cylindre, la protubérance (4) se trouvant au niveau de cette portion de passage (3a) et présentant une ouverture (6) prolongeant ladite portion de passage (3a). 3. Carter cylindre (1) selon la revendication 2, pour lequel la protubérance (4) est sensiblement sous la forme d'un parallélépipède rectangle creux reposant sur l'extrémité fermée du logement (2a) intérieur par une de ses faces tandis que sa face opposée présente l'ouverture prolongeant ladite portion de passage (3a). 4. Carter cylindre (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour lequel la protubérance (4) et l'extrémité fermée (5) sont d'un même tenant. 5. Ensemble d'un circuit externe de liquide de refroidissement et d'un carter cylindre (1), le circuit de refroidissement externe étant relié au circuit interne de liquide de refroidissement du carter cylindre (1) et comprenant une pompe pour la circulation du liquide de refroidissement en son intérieur et dans le circuit interne du carter cylindre (1), caractérisé en ce que le carter cylindre (1) est selon l'une quelconque des revendications précédentes. 6. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble d'un circuit de liquide de refroidissement et d'un carter cylindre (1) selon la revendication 5. 7. Procédé de fabrication d'un carter cylindre (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, ce procédé s'effectuant par moulage dans un moule, caractérisé en ce que la partie du moule correspondant au logement (2a) intérieur de l'élément de réception (2) du carter cylindre (1) comprend une forme rentrante correspondant à la protubérance (4) permettant d'augmenter la surface de l'entrée (3) de passage du circuit interne de liquide de refroidissement. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la forme rentrante est un méplat. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le méplat est disposé sur deux parties complémentaires du moule. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, lequel est un procédé de moulage sous-pression ou par gravité.