EP0544774B1 - Moteur a explosions monobloc a distribution amovible - Google Patents

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EP0544774B1
EP0544774B1 EP91915562A EP91915562A EP0544774B1 EP 0544774 B1 EP0544774 B1 EP 0544774B1 EP 91915562 A EP91915562 A EP 91915562A EP 91915562 A EP91915562 A EP 91915562A EP 0544774 B1 EP0544774 B1 EP 0544774B1
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EP
European Patent Office
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engine
per
cylinders
removable
cylinder
Prior art date
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EP91915562A
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German (de)
English (en)
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EP0544774A1 (fr
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Alex Matesic
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Individual
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4285—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of both intake and exhaust channel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/002—Integrally formed cylinders and cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F2200/00—Manufacturing
    • F02F2200/06—Casting

Definitions

  • the present invention relates to a one-piece explosion engine with removable distribution.
  • the four-stroke explosion engines produced to date most often consist of a casing containing the cylinders, and of a cylinder head closing said cylinders, and in which the camshaft (s) are housed, as well as, where applicable where appropriate, the rocker arms, the seal being ensured by a cylinder head gasket subjected to the internal pressure of the cylinders, and the failures of which are unfortunately not rare, resulting in significant repair costs and a more or less long immobilization of the vehicle. .
  • patents No. DE-C-343 978 and DE-C-361 001 both describe a device for internal combustion engines comprising a removable valve support. In both cases, there is an independent support per cylinder intended to allow a easy change of a valve with its seat. This kind of solution, justified at the time of the filing of these patents because of the unreliability of the engines, would today lead to a prohibitive and unnecessary manufacturing cost.
  • patent FR-A-2 595 760 which relates to a device making it possible to vary the volume of the combustion chamber by placing the main chamber in communication with one or more additional combustion chambers constituted by a small cylinder. with variable volume arranged in the cylinder head of the engine. It is easy to realize that such an arrangement necessarily causes very poor circulation of gases in the cylinder, and consequently combustion which is difficult to control.
  • the device according to the present invention eliminates all these drawbacks. Indeed, its one-piece construction does not require a cylinder head gasket; on the other hand, it makes it possible to carry out an internal polishing, after machining, of the distribution conduits and therefore to obtain a significant improvement in the yield and the pollution due to unburnt materials and finally, thanks to its design, it is possible to mount combustion chambers with adjustable or even modular volume during operation, which makes it possible to modify the compression ratio, either depending on the fuel or external conditions, or during engine running, depending on the speed or other variable parameters such as the position of the accelerator. All this being achievable from common engine components, only the engine block itself being modified.
  • the device, Figures 1 to 20 consists on the one hand, of a one-piece engine block 1, comprising cylindrical bores 2 opening into the cylinders 3 and into which the intake ducts 4 terminate and exhaust 5 and on the other hand one or more removable blocks 6 comprising at their upper part a casing 7 with cover 8 containing the camshaft 9, and at its lower part distribution cylinders 10 containing the valves and their spring, and terminated by the valve seat 11.
  • the engine block 1 is cast in one piece, preferably of light alloy with hemispherical combustion chambers 12 and removable liners 13, but may also include cylinders 3 machined in the mass ( Figure 2).
  • Vertical reinforcements will be provided consisting of ribs 15 located in the inter-cylinder space, and intended to reinforce the engine block to avoid possible deformations or elongations in this type of mounting.
  • the intake 4 and exhaust 5 ducts will be machined directly in the block and glazed when finished.
  • the cylindrical bores 2 may be either parallel to the cylinder 3 ( Figure 2), or perpendicular ( Figure 14), or have an intermediate direction ( Figure 1). They are obtained by machining in the engine block 1 and will have at their lower part a shoulder at 90 degrees receiving the seal of the valve seat 11 (FIG. 5 A), or at 45 degrees to receive a segmented mounting of the latter ( Figure 5 B).
  • spark plug well 14 will also be machined directly in the engine block 1, and tapped at its lower part.
  • the distribution cylinders 10 are introduced into the bores 2, then the removable block is made integral with the engine block 1 by means of a series of fixing screws 16 passing through holes 17 fitted with O-rings , possibly being replaced by a single seal between removable block and engine block.
  • the removable block is equipped with lower half-bearings 18, on which is mounted the camshaft 9.
  • the cover 8 comprising upper half-bearings, is adjusted by means of screws 19 and a gasket 21.
  • This assembly must be carried out with hydraulic lifters.
  • the upper half-bearings are replaced by bearing caps 22 screwed into the removable block, the cover 8 being held in place by central screws 23 by means of threads provided for this purpose in the bearing caps.
  • the hydraulic tappets can be replaced by adjustment pads.
  • a passage 24, equipped with a "SPY" seal is provided for the output of the camshaft, the end of which is equipped with a notched drive pinion 25 .
  • the lubrication of the moving parts will be carried out by a set of pipes internal to the engine block 1, emerging in the upper part of the latter and communicating with lights provided in the removable block 6 and equipped with seals.
  • the same principle is applied for the lubrication return.
  • the distribution cylinders 10 are terminated by a valve seat end piece 11 mounted either screwed or fitted, or else embedded in the mass in the foundry and then machined, the sealing of which is ensured by a seal 26 (FIG. 5 A) or of segment 27 (FIG. 5B).
  • the distribution cylinders have internally, in the upper part, a valve spring well 28 and in the lower part a gas passage 29 provided with a lateral light 30 communicating with the conduit intake 4, or the exhaust duct 5.
  • a valve stem guide 31 is crimped in the middle part. This middle part can receive reinforcements 32 to ensure the support of the valve spring, and made up of steel pins housed in holes 33 of the distribution cylinder body 10.
  • the side lights 30 can be reinforced either by an oval shape (Figure 10 B) or by replacing them with two half-lights 30 ′ ( Figure 10 C), or by a piece of steel 34 vertically crossing the light and having the one of its extremity inserted into one of the holes 33, either by an axis also made of steel embedded in the mass in the foundry, or even by an adaptable washer 35 set around the periphery of the light.
  • valve seat end piece 11 on the exhaust side is equipped with segments (FIG. 5 B)
  • segments FIG. 5 B
  • the mounting thereof will be carried out by the lower part of the light alloy engine block 1.
  • the shirts can be mounted loose and guided at each end. They will have in the upper part a shoulder 36 which will receive a seal 37 with foldable lugs to prevent the seal from falling once the removable liner engaged in the engine block.
  • the lower part of the shirt will have a shoulder 38 which will receive an O-ring 39 which will ensure the seal with the chamber 40 of engine water.
  • the fixing of the removable liners 13 is obtained by means of a nut 41 with slots 42 screwed into the lower part of the cylinder 3 and tightened to a defined torque then braked.
  • FIG. 12 top and / or bottom threading of the jacket and of the engine block, with or without fixing nut 41, an additional O-ring 43 can be provided between jacket and fixing nut.
  • the latter can be replaced by a base 44, fixed to the base of the engine block by two bolts 45, and secured to two crankshaft bearings 46 which will help maintain the base when the crankshaft is mounted.
  • This arrangement has the advantage of allowing the mounting of a double joint, a joint 39 between the jacket and the engine block, and a second joint 43 between the base 44 and the engine block.
  • FIG. 14 one can see an engine block 1 having the particularity of having cylindrical bores 2, and therefore the distribution cylinders and the valves, perpendicular to the axis of the cylinders 3.
  • the arrangement perpendicular to the cylinders of the distribution cylinders also makes it possible to mount a combustion chamber with variable volume, by virtue of a screwed part 50 (FIGS. 14, 15) or sliding part 51 (FIG. 16) closing the upper part of said combustion chamber.
  • the screwed part will allow a perfect balance of the engine, because the compression ratio will be adjustable to perfection, while the sliding part will offer the possibility of obtaining an excellent performance thanks to the modular compression with the engine running, which allows to consider the removal of turbo-compressor.
  • the shape of the combustion chamber can be hemispherical or other.
  • the screwed part 50 is cylindrical. It has on the cylinder side peripheral grooves which will receive a segment play whose rotation will be prevented by pins 52 crimped after machining.
  • the side opposite to the cylinder is threaded, the upper face comprising screw slots 53 allowing axial displacement varying the volume of the combustion chamber and therefore the compression ratio.
  • a central spark plug well passes axially through the screwed part.
  • This type of assembly requires special segments 54 provided with a lower chamfer, the role of which is the automatic throttling of said segments when the screwed part is put in place.
  • the adjustment of the compression ratio carried out with a high precision compression meter, will be facilitated by numbered marks located on the upper face of the screwed part, as well as a fixed mark on the engine block 1.
  • the sliding part 51 (FIGS. 16 to 18) makes it possible to vary the compression ratio while the engine is running.
  • This part is produced in two parts required for its mounting, a lower part 57 provided, like the screwed part, with grooves 52 with segments 54, and an upper part 58, assembled by fixing screws 59.
  • the two parts are machined to receive a thrust cam 60 secured to a control shaft 61 passing longitudinally through the engine block 1 and carried by bearings 62 secured thereto.
  • the sliding part 51 can move vertically thanks to rectilinear ball bearings 63 arranged in four vertical cylindrical housings 64.
  • the control shaft 61 will be connected to a hydraulic control, which will itself be connected to the accelerator system.
  • the general control pressure which will actuate the entire mechanism will imperatively depend on the angle of attack of the thrust cam 60.
  • FIG. 16 represents a combustion chamber with variable volume at its point of minimum pressure.
  • FIG. 19 we see, from below, the cylindrical bores 2, the distribution cylinders 10, as well as the screwed movable part 50 (or sliding 51).
  • the movable part once mounted is set back relative to the cylinder. The purpose of this removal is to prevent lateral leakage from the range of the valves, because the valve head itself being recessed, the pressure exerted on it can never be fought by the pressure exerted on the lateral range of the valve.
  • FIG. 19 also shows the location of the spark plug wells for the two types of moving parts: central well 14 for the screwed part 50 and lateral well 14 ′, inclined at 45 degrees for the sliding part 51.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
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  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

La présente invention a pour objet un moteur à explosions monobloc à distribution amovible. Il est constitué par la combinaison d'abord, d'un bloc-moteur coulé en une seule pièce formant carter et culasse, et pourvu d'une ou plusieurs séries d'alésages cylindriques (2) parallèles entre eux, ensuite, d'au moins un bloc amovible (6) comportant à sa partie supérieure un carter destiné à l'arbre à cames (9) et, à sa partie inférieure, des cylindres distributeurs (10) porte-soupapes s'ajustant dans les susdits alésages cylindriques, et enfin, des chambres de combustion pouvant comporter une partie supérieure coulissante et ajustable, ou mobile pendant la marche du moteur. Il est destiné à équiper tout dispositif utilisant un moteur à explosions à quatre temps, mono ou multi-cylindres, à refroidissement par eau ou par air.

Description

  • La présente invention a pour objet un moteur à explosions monobloc à distribution amovible.
  • Il est destiné à équiper des véhicules de tous types, tels que automobiles, motocyclettes ou bateaux, ainsi que les engins de travaux publics et d'une façon générale tout dispositif utilisant un moteur à explosions à quatre temps, mono ou multi-cylindres, à refroidissement par eau ou par air.
  • Les moteurs à explosions à quatre temps réalisés à ce jour sont le plus souvent constitués d'un carter contenant les cylindres, et d'une culasse fermant lesdits cylindres, et dans laquelle sont logés le ou les arbres à cames, ainsi que, le cas échéant, les culbuteurs, l'étanchéité étant assurée par un joint de culasse soumis à la pression internes des cylindres, et dont les défaillances ne sont malheureusement pas rares, entraînant des dépenses importantes de remise en état et une immobilisation plus ou moins longue du véhicule.
  • Les moteurs actuels comportent un système de distribution (admission et échappement) constitué par des conduits internes venus de fonderie, dont les parois,par conséquent, présentent une surface assez grossière source de perturbations dans l'écoulement des masses gazeuses entraînant une diminution du rendement global du moteur, ainsi qu'un acroîssement des imbrûlés.
  • Cependant, les brevets N° DE-C-343 978 et DE-C-361 001 décrivent tous deux un dispositif pour moteurs à combustion interne comportant un support amovible de soupapes. Dans les deux cas, il est prévu un support indépendant par cylindre destiné à permettre un changement aisé d'une soupape avec son siège. Ce genre de solution, justifiée à l'époque du dépôt de ces brevets en raison du manque de fiabilité des moteurs, entraînerait aujourd'hui un coût de fabrication prohibitif et inutile.
  • Par ailleurs, ces moteurs ne permettent en général aucun ajustage du taux de compression, ce qui est pourtant souhaitable à l'heure actuelle, en raison de l'évolution des carburants, dans le but de diminuer la pollution.
  • Il faut toutefois mentionner le brevet FR-A-2 595 760 qui concerne un dispositif permettant de faire varier le volume de la chambre de combustion par mise en communication de la chambre principale avec une ou plusieurs chambres de combustion supplémentaires constituées d'un petit cylindre à volume variable aménagé dans la culasse du moteur. Il est aisé de se rendre compte qu'une telle disposition provoque nécessairement une très mauvaise circulation des gaz dans le cylindre, et par conséquent une combustion difficile à maîtriser.
  • Le dispositif suivant la présente invention supprime tous ces inconvenients. En effet, sa construction monobloc ne nécessite pas de joint de culasse; d'autre part, il permet d'effectuer un polissage interne, après usinage, des conduits de distribution et donc d'obtenir une amélioration sensible du rendement et de la pollution due aux imbrûlés et enfin, grâce à sa conception, il est possible de monter des chambres de combustion à volume ajustable ou même modulable durant le fonctionnement, ce qui permet de modifier le taux de compression, soit en fonction du carburant ou des conditions extérieures, soit pendant la marche du moteur, en fonction du régime ou d'autres paramètres variables tels que la position de l'accélérateur. Tout ceci étant réalisable à partir d'éléments de moteurs courants, seul le bloc-moteur proprement dit étant modifié.
  • Il est constitué par la combinaison d'abord, d'un bloc-moteur coulé en une seule pièce formant carter et culasse, et pourvu d'une ou plusieurs séries d'alésages cylindriques parallèles entre eux, ensuite, d'au moins un bloc amovible comportant à sa partie supérieure un carter destiné à l'arbre à cames et, à sa partie inférieure, des cylindres distributeurs porte-soupapes s'ajustant dans les susdits alésages cylindriques, et enfin, des chambres de combustion pouvant comporter une partie supérieure coulissantes et ajustable ou mobile pendant la marche du moteur.
  • Sur les dessin schématiques annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention:
    • la figure 1 représente une coupe transversale passant par l'axe d'un cylindre d'un bloc-moteur selon l'invention,
    • la figure 2 montre dans les mêmes conditions une variante avec cylindres distributeurs parallèles à l'axe des cylindres,
    • les figures 3 et 4 sont des coupes verticales longitudinale de deux versions du bloc amovible, avec couvercle séparé, la seconde comportant des chapeaux de paliers d'arbre à cames,
    • les figures 5 et 6 sont des coupes transversales des blocs amovibles, respectivement des figures 3 et 4,
    • la figure 7 est une vue en plan du bloc amovible, couvercle enlevé,
    • la figure 8 est une coupe axiale d'un détail d'un cylindre de distribution montrant la dispositon de renforts pour le ressort de soupape,
    • les figures 9 et 10 illustrent diverses formes de lumières de passage des gaz d'admission ou d'échappement,
    • les figures 11, 12 et 13 représentent plusieurs montages de chemises amovibles dans le bloc-moteur,
    • la figure 14 représente une coupe transversale d'une variante d'un bloc-moteur selon l'invention, avec cylindres distributeurs perpendiculaires à l'axe des cylindres,
    • les figures 15 et 16 montrent en coupe tansversale les parties supérieures, respectivement ajustable et coulissante, de chambre de combustion à volume variable pouvant être montées sur le bloc-moteur de la figure 14,
    • les figures 17 et 18 représentent respectivement en plan et en coupe axiale la partie supérieure coulissante d'une chambre de combustion correspondant à la figure 16,
    • la figure 19 montre, vue par en dessous, depuis le bas du moteur, la disposition des chambre de combustion à volume variable et des cylindres de distribution, avec l'emplacement des bougies pour les deux types de chambre,
    • la figure 20 représente en A le profil d'une came classique et en B le profil des cames utilisées avec les chambres de combustion à volume variable.
  • Le dispositif, figures 1 à 20, est constitué d'une part, d'un bloc-moteur 1 monobloc, comportant des alésages cylindriques 2 débouchant dans les cylindres 3 et dans les quels aboutissent les conduits d'admission 4 et d'échappement 5 et d'autre part d'un ou plusieurs blocs amovibles 6 comportant à leur partie supérieure un carter 7 avec couvercle 8 contenant l'arbre à came 9, et à sa partie inférieure des cylindres de distribution 10 contenant les soupapes et leur ressort, et terminés par le siège de soupape 11.
  • Le bloc-moteur 1 est coulé en une seule pièce, de préférence en alliage léger avec chambres de combustion hémisphériques 12 et chemises amovibles 13, mais peut également comporter des cylindres 3 usinés dans la masse (figure 2). Il sera prévu des renforts verticaux constitués de nervures 15 situées dans l'espace inter-cylindres, et destinés à renforcer le bloc-moteur pour éviter les déformations ou élongations possibles dans ce type de montage.
  • Les conduits d'admission 4 et d'échappement 5 seront usinés directement dans le bloc et glacés à la finition. Les alésages cylindriques 2 pourront être soit parallèles au cylindre 3 (figure 2), soit perpendiculaire (figure 14), soit avoir une direction intermédiaire (figure 1). Ils sont obtenus par usinage dans le bloc-moteur 1 et comporteront à leur partie inférieure un épaulement à 90 degrés recevant le joint du siège de soupape 11 (figure 5 A), ou à 45 degrés pour recevoir un montage segmenté de celui-ci(figure 5 B).
  • Le puits de bougie 14 sera également usiné directement dans le bloc-moteur 1, et taraudé à sa partie inférieure.
  • Pour le montage du bloc amovible 6, les cylindres de distribution 10 sont introduits dans les alésages 2, puis le bloc amovible est rendu solidaire du bloc-moteur 1 grâce à une série de vis de fixation 16 passant par des trous 17 équipés de joints toriques, pouvant éventuellement être remplacés par un joint unique entre bloc amovible et bloc-moteur.
  • Le bloc amovible est équipé de demi-paliers inférieurs 18, sur lesquels est monté l'arbre à cames 9. Une fois ce dernier en place, le couvercle 8, comportant des demi-paliers supérieurs, est ajusté grâce à des vis 19 et un joint 21. Ce montage doit être réalisé avec des poussoirs hydrauliques. Dans une variante d'exécution (figure 6), les demi-paliers supérieurs sont remplacés par des chapeaux de paliers 22 vissés dans le bloc amovibles, le couvercle 8 étant maintenu par des vis centrales 23 grâce à des taraudages prévus à cet effet dans les chapeaux de palier. Dans ce type de montage, les poussoirs hydrauliques peuvent être remplacés par des pastilles de réglage.
  • A l'une des extrémités du bloc amovible, un passage 24, équipé d'un-joint "SPY" est prévu pour la sortie de l'arbre à came, dont l'extrêmité est équipée d'un pignon cranté d'entrainement 25.
  • Le graissage des pièces en mouvement sera réalisé par un jeu de canalisations internes au bloc-moteur 1, débouchant en partie hautes de celui-ci et communiquant avec des lumières prévues dans le bloc amovible 6 et équipées de joints d'étanchéité. Le même principe est appliqué pour le retour de graissage.
  • Les cylindres de distribution 10 sont terminés par un embout de siège de soupape 11 monté soit vissé, soit emmanché, soit encore noyé dans la masse en fonderie et usiné ensuite, dont l'étanchéité est assurée par un joint 26 (figure 5 A) ou des segment 27 (figure 5 B). Les cylindres de distribution comportent intérieurement, en partie supérieure, un puits de ressort de soupape 28 et en partie inférieure un passage de gaz 29 pourvu d'une lumière latérale 30 communiquant avec le conduit d'admission 4, ou le conduit d'échappement 5. Un guide de queue de soupape 31 est serti en partie médiane. Cette partie médiane peut recevoir des renforts 32 pour assurer l'appui du ressort de soupape, et constitués d'axes en acier se logeant dans des perçages 33 du corps de cylindre de distribution 10.
  • Les lumières latérales 30 pourront être renforcées soit grâce à une forme ovalisée (figure 10 B) soit en les remplaçant par deux demi-lumières 30′(figure 10 C), soit par une pièce en acier 34 traversant verticalement la lumière et ayant l'une de se extrêmité insérée dans l'un des perçages 33, soit par un axe également en acier noyé dans la masse en fonderie, soit encore par une rondelle adaptable 35 sertie dans le pourtour de la lumière.
  • Dans le cas où l'embout de siège de soupape 11 côté échappement est équipé de segments (figure 5 B), il sera nécessaire de prévoir deux segments supplémentaires en amont de la lumière 30 pour éviter une accumulation de chaleur entre le bridage du bloc amovible et la lumière latérale 30, ce qui nécessitera un épaulement supplémentaire sur le bloc amovible 6, pour le centrage de ce dernier.
  • Lorsque les cylindres 3 seront équipés de chemises amovibles 13, le montage de celles-ci sera effectué par la partie inférieure du bloc-moteur 1 en alliage léger. Les chemises pourront être montées libres et guidées à chaque extrêmité. Elles comporteront en partie haute un épaulement 36 qui recevra un joint d'étanchéité 37 avec des linguets rabattables pour éviter que le joint ne tombe une fois la chemise amovible engagée dans le bloc-moteur. La partie inférieure de la chemise comportera un épaulement 38 qui recevra un joint torique 39 qui assurera l'étanchéité avec la chambre d'eau 40 du moteur. La fixation des chemises amovibles 13 est obtenue grâce à un écrou 41 à créneaux 42 vissé dans la partie inférieure du cylindre 3 et serré à un couple défini puis freiné.
  • Plusieurs variantes de fixation de la chemise amovible peuvent être réalisées (figure 12): filetage haut et/ou bas de la chemise et du bloc-moteur, avec ou sans écrou de fixation 41, un joint torique supplémentaire 43 pouvant être prévu entre chemise et écrou de fixation. Ce dernier peut être remplacé par une embase 44, fixée à la base du bloc-moteur par deux boulons 45, et solidaire de deux palliers de vilebrequin 46 qui participeront au maintien de l'embase lorsque le vilebrequin sera monté. Ce montage présente l'avantage de permettre le montage d'un double jointage, un joint 39 entre chemise et bloc-moteur, et un second joint 43 entre l'embase 44 et le bloc-moteur.
  • Sur la figure 14, on peut voir un bloc-moteur 1 présentant la particularité d'avoir des alésages cylindriques 2, et donc les cylindres de distribution et les soupapes, perpendiculaires à l'axe des cylindres 3.
  • Cette disposition supprime tout risque de choc entre soupapes et piston et permet de prévoir des soupapes plus petites que dans les moteurs courants, voire même d'éviter le montage multi-soupapes, car les masses gazeuses ne sont plus freinées par les têtes de soupapes. Par contre, ce type de montage risque de provoquer un manque de dépression, d'où perte de remplissage des cylindres, qui pourra être compensé par des cames spéciales 47 (figure 20 B), comportant deux bossages 48 et 49, le premier bossage 48 avec une faible ouverture créant une dépression étant suivi d'un second bossage 49 à grande ouverture permettant un remplissage maximum.
  • La disposition perpendiculaire aux cylindres des cylindres de distribution permet également de monter une chambre de combustion à volume variable, grâce à une pièce vissée 50 (figures 14, 15) ou coulissante 51 (figure 16) fermant la partie supérieure de ladite chambre de combustion. La pièce vissée permettra un équilibre parfait du moteur, car le taux de compression sera ajustable à la perfection, alors que la pièce coulissante offrira la possibilité d'obtenir un excellant rendement grâce à la compression modulable moteur tournant, ce qui permet d'envisager la suppression de turbo-compresseur.
  • La forme de la chambre de combustion, rectiligne sur le dessin, peut être hémisphérique ou autre.
  • La pièce vissée 50 est cylindrique. Elle comporte côté cylindre des gorges périphériques qui recevront un jeu de segment dont la rotation sera empêchée par des axes 52 sertis après usinage. Le côté opposé au cylindre est fileté, la face supérieure comportant des créneaux de vissage 53 permettant un déplacement axial faisant varier le volume de la chambre de combustion et donc le taux de compression. Un puits de bougie centrale traverse axialement la pièce vissée. Ce type de montage nécessite des segments spéciaux 54 pourvu d'un chanfrein inférieur dont le rôle est l'étranglement automatique desdits segments lors de la mise en place de la pièce vissée. Le réglage du taux de compression, effectué avec un compressiomètre de haute précision, sera facilité par des repères numérotés situés sur la face supérieure de la pièce vissée, ainsi qu'un repère fixe sur le bloc-moteur 1. Une fois le réglage définitif obtenu, la pièce vissée sera recouverte d'un couvercle boulonné 55, comportant des vis de bridage 56 pourvues d'une tête moletée.
  • La pièce coulissante 51 (figures 16 à 18) permet de faire varier le taux de compression pendant la marche du moteur. Cette pièce est réalisée en deux parties nécessitées pour son montage, une partie inférieure 57 pourvue, comme la pièce vissée, de gorges 52 avec segments 54, et une partie supérieurs 58, assemblées par vis de fixation 59. Les deux parties sont usinées pour recevoir une came de poussée 60 solidaire d'un arbre de commande 61 traversant longitudinalement le bloc-moteur 1 et porté par des paliers 62 solidaire de celui-ci.
  • Une fois la partie inférieure 57 mise en place, l'arbre de commande est monté, puis la partie supérieure 58 est montée à son tour et bloquée par les vis de fixation 59, l'arbre de commande 61 étant ainsi rendu prisonnier entre les deux parties. La pièce coulissante 51 pourra se déplacer verticalement grâce à roulements à billes rectilignes 63 disposés dans quatre logements cylindriques verticaux 64.
  • L'arbre de commande 61 sera relié à une commande hydraulique, qui sera elle-même reliée au système accélérateur. La pression de commande générale qui actionnera tout le mécanisme dépendra impérativement de l'angle d'attaque de la came de poussée 60. La figure 16 représente une chambre de combustion à volume variable à son point de pression minimale.
  • Sur la figure 19 on voit, par en-dessous, les alésages cylindriques 2, les cylindres de distribution 10, ainsi que la pièce mobile vissée 50 (ou coulissante 51). On y voit en particulier la communication des alésages cylindrique 2 avec le cylindre. La pièce mobile une fois montée est en retrait par rapport au cylindre. Ce retrait a pour but d'éviter des fuites latérales sur la portée des soupapes, car la tête de soupape étant elle-même en retrait, la pression exercée sur elle ne pourra jamais être combattue par la pression exercée sur la portée latérale de la soupape. La figure 19 montre également l'emplacement des puits de bougie pour les deux types de pièces mobiles: puits central 14 pour la pièce vissée 50 et puits latéral 14′, incliné à 45 degrés pour la pièce coulissante 51.
  • Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à ce dispositif un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été obtenus à ce jour par des dispositifs similaires.

Claims (9)

  1. Moteur à explosions monobloc à distribution amovible, à quatre temps, mono ou multi-cylindres, à refroidissement par eau ou par air, destiné à équiper en particulier des véhicules de tous types, tels que automobiles, motocyclettes, bateaux, ainsi que les engins de travaux publics,
       caractérisé par la combinaison d'une part, d'un bloc-moteur (1) coulé en une seule pièce formant carter et culasse, de préférence en alliage léger, pourvu d'une ou plusieurs séries d'alésages cylindriques (2) parallèles entre eux, débouchant dans les cylindres moteurs (3) et dans les quels aboutissent les conduits d'admission (4) et d'échappement (5) et, d'autre part, d'au moins un bloc amovible (6) comportant à sa partie supérieure un carter destiné à l'arbre à cames (9) et, à sa partie inférieure, des cylindres distributeurs (10) porte-soupapes s'ajustant dans les susdits alésages cylindriques, la chambre de combustion étant à volume variable grâce à une pièce mobile vissée ou coulissante (50, 51), fermant la partie supérieure de ladite chambre de combustion.
  2. Dispositif suivant la revendication 1, se caractérisant par le fait que les cylindres distributeurs (10) sont terminés par un embout de siège de soupape (11) monté soit vissé, soit emmanché, soit encore noyé dans la masse en fonderie et usiné ensuite, dont l'étanchéité est assurée par un joint (26) ou des segment (27), lesdits cylindres distributeurs comportant intérieurement, en partie supérieure, un puits de ressort de soupape (28) et en partie inférieure un passage de gaz (29) pourvu d'une lumière latérale (30) communiquant avec le conduit d'admission (4), ou le conduit d'échappement (5), un guide de queue de soupape (31) étant serti en partie médiane.
  3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la partie médiane des cylindres distributeur (10) reçoit des renforts (32) pour assurer l'appui du ressort de soupape, constitués d'axes en acier se logeant dans des perçages (33) du corps de cylindre distributeur.
  4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les alésages cylindriques (2) sont disposés perpendiculairement à l'axe des cylindres moteurs (3).
  5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la pièce mobile vissée (50) est cylindrique et comporte un filetage se vissant dans le bloc-moteur (1) du côté opposé au cylindre moteur (3) autorisant un déplacement axial faisant varier le volume de la chambre de combustion et permettant d'ajuster le taux de compression, la pièce mobile vissée (50) étant recouverte, une fois le réglage définitif obtenu, d'un couvercle boulonné (55) comportant des vis de bridage (56) pourvues d'une tête moletée.
  6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, se caractérisant par le fait que la pièce mobile coulissante (51) permet de faire varier le taux de compression pendant la marche du moteur, et comporte une partie inférieure (57) pourvue segments (54), et une partie supérieurs (58), assemblées par vis de fixation (59), les deux parties étant usinées pour recevoir une came de poussée (60) solidaire d'un arbre de commande (61) traversant longitudinalement le bloc-moteur (1) et porté par des paliers (62) solidaire de celui-ci, la pièce coulissante (51) se déplaçant verticalement grâce à roulements à billes rectilignes (63) disposés dans quatre logements cylindriques verticaux (64).
  7. Dispositif suivant la revendication 6, se caractérisant par le fait que l'arbre de commande (61) est relié à une commande hydraulique, elle-même reliée au système accélérateur, la pression de commande générale actionnant le mécanisme dépendant impérativement de l'angle d'attaque de la came de poussée (60).
  8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les arbres à cames (9) sont équipés de cames (47) comportant deux bossages, le premier bossage (48) avec une faible ouverture créant une dépression étant suivi d'un second bossage (49) à grande ouverture permettant un remplissage maximum.
  9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le bloc-moteur (1) comporte des chemises amovibles (13) maintenues par vissage et/ou un écrou (41) à la base dudit bloc-moteur.
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