EP0461952B1 - Agencement d'arbre à cames dans la culasse d'un moteur à combustion interne - Google Patents

Agencement d'arbre à cames dans la culasse d'un moteur à combustion interne Download PDF

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EP0461952B1 EP19910401440 EP91401440A EP0461952B1 EP 0461952 B1 EP0461952 B1 EP 0461952B1 EP 19910401440 EP19910401440 EP 19910401440 EP 91401440 A EP91401440 A EP 91401440A EP 0461952 B1 EP0461952 B1 EP 0461952B1
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    • F01L1/0532—Camshafts overhead type the cams being directly in contact with the driven valve
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02F7/006—Camshaft or pushrod housings
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    • F01L2001/0537—Double overhead camshafts [DOHC]
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    • F01M9/10—Lubrication of valve gear or auxiliaries
    • F01M9/101—Lubrication of valve gear or auxiliaries of cam surfaces
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    • F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]
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    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F2001/104—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling using an open deck, i.e. the water jacket is open at the block top face

Definitions

  • the present invention relates to an arrangement of camshaft in the cylinder head of an internal combustion engine, of the type comprising upper half-bearings and lower half-bearings assembled to each other by means of screws, and a cylinder head cover for the assembly fixed to the cylinder head, the upper half-bearings having come integrally with the cylinder head cover (see FR-A-1 511082).
  • the camshaft (s) are mounted on lower half-bearings coming from molding with the cylinder head, and are held by upper half-bearings which cover each lower half-bearing respectively and fixed on the cylinder head by screws.
  • the object of the present invention is to eliminate these drawbacks.
  • the invention relates to an arrangement of the aforementioned type, characterized in that the lower half-bearings are separate inserts fixed to the cylinder head cover by screws whose heads are located on the side opposite the cover cylinder head and are received in a recess of the cylinder head.
  • FIGs. 1 to 3 there is shown in Figs. 1 to 3 an internal combustion engine with overhead camshaft.
  • This engine essentially comprises an engine block 1, a cylinder head 2 fixed to this engine block by means of screws 3, and a camshaft 4 mounted on the cylinder head, and a bearing cover or cylinder head cover 6 in one piece which has parts 7 projecting downwards, bored into half-cylinders, forming upper half-bearings.
  • the camshaft 4 is mounted in these upper half-bearings 7 and is held in position by separate lower half-bearings 8 fixed to the cylinder head cover 6 by screws 9 (Fig. 2).
  • the cylinder head cover is itself fixed to the cylinder head by screws 10 located to the right of the cams 11 of the camshaft (Fig. 3).
  • the cylinder head cover 6 further comprises a longitudinal channel 12 to which radial holes 13 are connected and serving to supply pressurized oil for the lubrication of the camshaft and its bearings.
  • the mechanisms 14, for example with hydraulic tappet, for controlling the valves, mounted in the cylinder head, are in contact with the cams 11 and are actuated by the rotation of the camshaft.
  • a lip seal 15 and a drive pulley 16 are mounted in a known manner at the end of the camshaft after installation thereof in the cylinder head.
  • the cylinder head cover is a continuous piece, it provides sealing and there is no need to cover it with a cover.
  • each lower half-bearing 8 is centered relative to the cylinder head cover by centering rings 17 and fixed to the cylinder head cover using the aforementioned screws 9, the heads of which are received in a large recess 18 provided in the inside the cylinder head.
  • the channel 12 can be placed at any point of a large circumference portion of the cylinder head cover, which makes it possible to choose this point as a function of the dimensions criteria which must be respected.
  • the recess 18 surrounds the valve control mechanisms 14, which facilitates the circulation of the lubricating oil, in particular between the bearings of the camshaft and the mechanisms 14, and its rapid evacuation towards the lower part of the engine. .
  • the assembly is done by first placing the camshaft in the cylinder head cover and then fixing the half-bearings 8 using the screws 9 on the cylinder head cover. There is then an assembly which can be mounted on the cylinder head and fixed with the screws 10. As a result, the assembly of the cylinder head cover, the camshaft and the lower half-bearings can be done outside the engine assembly line.
  • the invention is applied to a multi-valve engine which comprises two parallel overhead camshafts 4A and 4B.
  • the bearing cover 6A is a single piece which serves as a common cylinder head cover for the two cylinder head elements 2A and 2B and defines the upper half-bearings 7A and 7B of the two trees.
  • the assembly is identical to that which has been described previously; the cylinder head cover has two longitudinal channels 12A, 12B for the lubrication of the respective camshafts.
  • the mounting on the cylinder head is also done as above using fixing screws 10A.
  • the bearing cover includes a circuit 19 for molding intended to collect and distribute the intake air to the various cylinders of the engine, which also contributes to reducing the vertical size of the engine.
  • the intake air circulates in the circuit 19 and cools the cylinder head cover, then is taken up by a tube 20 to be led to the intake device 21 integrated into the cylinder head.

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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Description

  • La présente invention a pour objet un agencement d'arbre à cames dans la culasse d'un moteur à combustion interne, du type comprenant des demi-paliers supérieurs et des demi-paliers inférieurs assemblés les uns aux autres au moyen de vis, et un couvre-culasse de recouvrement de l'ensemble fixé à la culasse, les demi-paliers supérieurs étant venus de matière avec le couvre-culasse (voir FR-A- 1 511082).
  • Dans la construction actuelle des moteurs, le ou les arbres à cames sont montés sur des demi-paliers inférieurs venus de moulage avec la culasse, et sont maintenus par des demi-paliers supérieurs venant couvrir respectivement chaque demi-palier inférieur et fixés sur la culasse par des vis.
  • Cette disposition présente plusieurs inconvénients :
    • les demi-paliers supérieurs formant un ensemble discontinu, il est nécessaire de fermer la culasse par un capot supplémentaire qui enveloppe l'ensemble des mécanismes, ce qui augmente l'encombrement du moteur et la complexité de la structure ;
    • la fixation des demi-paliers supérieurs se faisant nécessairement par l'extérieur, les têtes de vis de fixation de ces demi-paliers dépassent à l'extérieur de l'ensemble, ce qui augmente l'encombrement du mécanisme ;
    • les demi-paliers supérieurs formant un ensemble discontinu, il est nécessaire de prévoir un dispositif de lubrification rapporté qui augmente également l'encombrement du mécanisme, est difficile à monter et crée des risques de fuites ; de plus, la présence des têtes de vis précitées limite les possibilités de positionnement de ce dispositif de lubrification ;
    • l'assemblage des pièces : arbre à cames, demi-paliers supérieurs, dispositif de lubrification, capot, ne peut être fait que sur la chaîne de montage du moteur.
  • La présente invention a pour but d'éliminer ces inconvénients.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un agencement du type précité, caractérisé en ce que les demi-paliers inférieurs sont des pièces rapportées séparées fixées sur le couvre-culasse par des vis dont les têtes sont situées du côté opposé au couvre-culasse et sont reçues dans un évidement de la culasse.
  • Suivant d'autres caractéristiques de l'invention :
    • le couvre-culasse comporte un canal longitudinal auquel sont raccordés des perçages servant à amener l'huile sous pression pour la lubrification de l'arbre à cames et de ses paliers ;
    • dans le cas du montage d'au moins deux arbres à cames, le couvre-culasse définit les demi-paliers supérieurs de tous les arbres à cames ;
    • le couvre-culasse comporte un conduit d'air venu de moulage pour la ventilation du moteur.
  • Des exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés, sur lesquels :
    • la Fig. 1 représente un premier mode de réalisation de la culasse selon l'invention, prise en coupe longitudinale suivant la ligne I-I des Fig. 2 et 3 ;
    • la Fig. 2 représente la même culasse prise en coupe transversale suivant la ligne II-II de la Fig. 1, dans le plan médian d'un palier d'arbre à cames ;
    • la Fig. 3 représente la même culasse, prise en coupe transversale suivant la ligne III-III de la Fig. 1, dans le plan médian d'une came ;
    • la Fig. 4 est une vue en bout, partiellement en coupe transversale, d'un autre mode de réalisation de l'invention.
  • On a représenté aux Fig. 1 à 3 un moteur à combustion interne à arbre à cames en tête. Ce moteur comprend essentiellement un bloc moteur 1, une culasse 2 fixée sur ce bloc moteur au moyen de vis 3, et un arbre à cames 4 monté sur la culasse, et un couvre-paliers ou couvre-culasse 6 d'une seule pièce qui possède des parties 7 en saillie vers le bas, alésées en demi-cylindres, formant des demi-paliers supérieurs.
  • L'arbre à cames 4 est monté dans ces demi-paliers supérieurs 7 et est maintenu en position par des demi-paliers inférieurs séparés 8 fixés sur le couvre-culasse 6 par des vis 9 (Fig. 2). Le couvre-culasse est lui-même fixé sur la culasse par des vis 10 situées au droit des cames 11 de l'arbre à cames (Fig. 3).
  • Le couvre-culasse 6 comporte en outre un canal longitudinal 12 auquel sont raccordés des perçages radiaux 13 et servant à amener de l'huile sous pression pour la lubrification de l'arbre à cames et de ses paliers. Les mécanismes 14, par exemple à poussoir hydraulique, de commande des soupapes, montés dans la culasse, sont en contact avec les cames 11 et sont actionnés par la rotation de l'arbre à cames.
  • Un joint d'étanchéité 15 à lèvres et une poulie d'entraînement 16 sont montés de façon connue en bout d'arbre à cames après installation de celui-ci dans la culasse. Le couvre-culasse étant une pièce continue, il assure l'étanchéité et il n'est pas nécessaire de le couvrir par un capot. Comme le montre la Fig. 2, chaque demi-palier inférieur 8 est centré par rapport au couvre-culasse par des bagues de centrage 17 et fixé sur le couvre-culasse à l'aide des vis 9 précitées dont les têtes sont reçues dans un large évidement 18 prévu à l'intérieur de la culasse. Il en résulte en particulier que le canal 12 peut être placé en un point quelconque d'une large portion de circonférence du couvre-culasse, ce qui permet de choisir ce point en fonction des critères d'encombrement que l'on doit respecter.
  • L'évidement 18 entoure les mécanismes 14 de commande des soupapes, ce qui facilite la circulation de l'huile de lubrification, notamment entre les paliers de l'arbre à cames et les mécanismes 14, et son évacuation rapide vers la partie basse du moteur.
  • Le montage se fait en disposant d'abord l'arbre à cames dans le couvre-culasse puis en fixant les demi-paliers 8 à l'aide des vis 9 sur le couvre-culasse. On dispose alors d'un ensemble qui peut être monté sur la culasse et fixé à l'aide des vis 10. Il en résulte que l'assemblage du couvre-culasse, de l'arbre à cames et des demi-paliers inférieurs peut être fait en dehors de la chaîne de montage du moteur.
  • Dans le mode de réalisation de la Fig. 4, l'invention est appliquée à un moteur multi soupapes qui comporte deux arbres à cames en tête parallèles 4A et 4B. Le couvre-paliers 6A est une pièce unique qui sert de couvre-culasse commun pour les deux éléments de culasse 2A et 2B et définit les demi-paliers supérieurs 7A et 7B des deux arbres. Pour chacun des arbres à cames, le montage est identique à celui qui a été décrit précédemment ; le couvre-culasse possède deux canaux longitudinaux 12A, 12B pour la lubrification des arbres à cames respectifs. Le montage sur la culasse se fait également comme précédemment en utilisant des vis de fixation 10A. En outre, le couvre-paliers comporte un circuit 19 venu de moulage destiné à collecter et à répartir l'air d'admission vers les différents cylindres du moteur, ce qui contribue également à réduire l'encombrement vertical du moteur. L'air d'admission circule dans le circuit 19 et refroidit le couvre-culasse, puis est repris par une tubulure 20 pour être conduit jusqu'au dispositif d'admission 21 intégré à la culasse.

Claims (4)

  1. Agencement d'arbre à cames (4 ; 4A, 4B) dans la culasse (2 ; 2A) d'un moteur à combustion interne, du type comprenant des demi-paliers supérieurs (7 ; 7A) et des demi-paliers inférieurs (8) assemblés les uns aux autres au moyen de vis (9), et un couvre-culasse (6 ; 6A) de recouvrement de l'ensemble fixé à la culasse, les demi-paliers supérieurs étant venus de matière avec le couvre-culasse, caractérisé en ce que chaque demi-palier inférieur (8) est une pièce rapportée séparée fixée sur le couvre-culasse par des vis (9) dont les têtes sont situées du côté opposé au couvre-culasse et sont reçues dans un évidement (18) de la culasse.
  2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couvre-culasse (6 ; 6A) comporte un canal longitudinal (12 ; 12A) auquel sont raccordés des perçages (13) servant à amener l'huile sous pression pour la lubrification de l'arbre à cames et de ses paliers.
  3. Agencement selon la revendication 1 ou 2, pour le montage d'au moins deux arbres à cames (4A ; 4B), caractérisé en ce que le couvre-culasse (6A) définit les demi-paliers supérieurs (7A) de tous les arbres à cames.
  4. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couvre-culasse (6A) comporte un conduit d'air (19) venu de moulage pour la ventilation du moteur.
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