FR2761403A1 - Internal combustion (IC) engine cylinder head - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne une culasse pour moteur à combustion interne. The invention relates to a cylinder head for an internal combustion engine.
D'une façon générale, une culasse de moteur à combustion interne comporte au moins un conduit d'admission et un conduit d'échappement débouchant chacun dans une même chambre de combustion par au moins un orifice susceptible d'etre obturé de façon sélective par coopération d'une soupape avec un siège annulaire qui délimite l'orifice en étant fixé à la culasse par frettage. In general, an internal combustion engine cylinder head comprises at least one intake duct and one exhaust duct each opening into the same combustion chamber by at least one orifice capable of being selectively closed by cooperation a valve with an annular seat which delimits the orifice by being fixed to the cylinder head by shrinking.
La soupape est, classiquement, constituée d'une tête circulaire évasée propre à assurer l'obturation de l'orifice et d'une tige qui coulisse, sous l'action d'une commande à arbre à cames, dans un guide fixé dans la culasse. The valve is, conventionally, made up of a flared circular head capable of closing the orifice and of a rod which slides, under the action of a camshaft control, in a guide fixed in the cylinder head.
La culasse comporte également une chambre d'eau afin d'assurer un refroidissement notamment de la zone de guidage de la soupape, zone sujette à échauffement du fait du frottement de la tige dans son guide. The cylinder head also includes a water chamber in order to ensure cooling, in particular of the valve guide zone, zone subject to heating due to the friction of the rod in its guide.
Le guide de soupape est généralement fixé dans un bossage de la culasse par frettage. Cette technique consiste à monter en force le guide dans un logement dont le diamètre intérieur est légèrement inférieur au diamètre extérieur du guide. Un tel montage a pour conséquence d'engendrer des contraintes de traction sur le bossage. II en résulte donc, au niveau de ce bossage, d'importantes tensions mécaniques qui peuvent conduire à la formation de criques susceptibles d'évoluer en s'amplifiant jusqu'à la destruction de la culasse. The valve guide is generally fixed in a boss of the cylinder head by shrinking. This technique consists in forcibly mounting the guide in a housing whose inside diameter is slightly less than the outside diameter of the guide. The effect of such an assembly is to generate tensile stresses on the boss. This therefore results, at the level of this boss, of significant mechanical tensions which can lead to the formation of cracks capable of evolving while amplifying until the destruction of the cylinder head.
Afin de résoudre ce problème, une solution consiste à augmenter l'épaisseur des parois de la culasse au niveau du bossage, afin d'accroître la résistance mécanique de la culasse. Or il s'avère que cette solution conduirait à une réduction importante des passages d'eau autour du bossage de chaque guide de soupape, donc à une difficulté de réalisation en fonderie, qui nécessiterait, pour obtenir ces passages, des noyaux de taille très réduite et donc très fragiles. In order to solve this problem, one solution consists in increasing the thickness of the walls of the cylinder head at the level of the boss, in order to increase the mechanical resistance of the cylinder head. However, it turns out that this solution would lead to a significant reduction in the water passages around the boss of each valve guide, and therefore to a difficulty in making a foundry, which would require very small cores to obtain these passages. and therefore very fragile.
De plus, une forte épaisseur des bossages nuirait à la transmission de chaleur entre guides et chambres d'eau, donc au refroidissement des tiges de soupape. In addition, a high thickness of the bosses would affect the heat transmission between guides and water chambers, therefore the cooling of the valve stems.
L'invention a pour but de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus. The invention aims to remedy the drawbacks mentioned above.
A cet effet, I'invention a pour objet une culasse pour moteur à combustion interne dans laquelle au moins un conduit d'admission ou d'échappement débouche dans une chambre de combustion par un orifice susceptible d'être obturé de façon sélective par une soupape à tête évasée coopérant avec un siège annulaire délimitant l'orifice et à tige coulissant dans un guide porté par un bossage de la culasse, caractérisée en ce que le siège et le guide de la soupape sont reliés entre eux de manière à former un ensemble monopièce. To this end, the invention relates to a cylinder head for an internal combustion engine in which at least one intake or exhaust duct opens into a combustion chamber through an orifice capable of being selectively closed by a valve. with a flared head cooperating with an annular seat delimiting the orifice and with a sliding rod in a guide carried by a boss of the cylinder head, characterized in that the seat and the guide of the valve are interconnected so as to form a one-piece assembly .
Selon quelques dispositions intéressantes de l'invention
- L'ensemble est réalisé en acier par moulage ou par frittage.According to some interesting provisions of the invention
- The assembly is made of steel by molding or sintering.
- le siège et le guide sont réunis par au moins deux anses. - the seat and the guide are joined by at least two handles.
- au moins une des anses est logée dans un évidement du conduit. - at least one of the handles is housed in a recess in the duct.
- les anses sont disposées dans un même plan qui est perpendiculaire à un plan de symétrie du tronçon du conduit parvenant à la soupape. - The handles are arranged in the same plane which is perpendicular to a plane of symmetry of the section of the conduit reaching the valve.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va su ivre, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés, dans lesquels:
- la figure 1 est une vue partielle, en coupe transversale, d'une partie de la culasse équipée selon l'invention;
- la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne ll-ll de la figure 1, avec deux orifices pour un conduit;
- la figure 3 est une vue en perspective d'un ensemble siège et guide de soupape selon l'invention;
- la figure 4 est une vue partielle en coupe suivant la ligne
IV-IV de la figure 1 de la culasse équipée;
- la figure 5 est une vue en section suivant la ligne V-V de la figure 4, avec deux orifices pour un conduit.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the description which will follow, for the understanding of which reference will be made to the appended drawings, in which:
- Figure 1 is a partial view, in cross section, of a part of the cylinder head fitted according to the invention;
- Figure 2 is a sectional view along the line II-II of Figure 1, with two holes for a conduit;
- Figure 3 is a perspective view of a seat and valve guide assembly according to the invention;
- Figure 4 is a partial sectional view along the line
IV-IV of Figure 1 of the fitted cylinder head;
- Figure 5 is a sectional view along the line VV of Figure 4, with two holes for a conduit.
On notera que seules les parties constitutives d'une culasse nécessaire à la compréhension de l'invention ont été représentées. It will be noted that only the constituent parts of a cylinder head necessary for understanding the invention have been shown.
On voit sur les figures 1 et 2, une partie d'une culasse 1 comprenant un conduit 2 d'admission ou d'échappement débouchant dans une chambre de combustion, non représentée, par un orifice 3 obturable par une soupape 7. FIGS. 1 and 2 show a part of a cylinder head 1 comprising an intake or exhaust duct 2 opening into a combustion chamber, not shown, by an orifice 3 which can be closed off by a valve 7.
Cet orifice 3 est muni d'un siège 4 annulaire de soupape maintenu par frettage dans un logement 5 adéquat usiné dans la culasse 1. Sur ce siège 4 vient s'appliquer une tête évasée 6 de la soupape 7 à tige 8 montée coulissante dans un guide tubulaire 9 emmanché dans un bossage 10 réalisé dans la culasse 1. This orifice 3 is provided with an annular valve seat 4 held by hooping in a suitable housing 5 machined in the cylinder head 1. On this seat 4 is applied a flared head 6 of the valve 7 with a rod 8 slidably mounted in a tubular guide 9 fitted into a boss 10 made in the cylinder head 1.
L'extrémité supérieure de la tige 9 est classiquement solidaire d'une coupelle 11 et un ressort 12 de rappel prend appui sur la coupelle 11 et sur une face extérieure la de la culasse 1. The upper end of the rod 9 is conventionally secured to a cup 11 and a return spring 12 bears on the cup 11 and on an outer face 1a of the cylinder head 1.
La culasse 1 comprend également autour du conduit 2 et du bossage 10 une chambre d'eau 13 permettant de refroidir notamment la soupape. The cylinder head 1 also comprises around the duct 2 and the boss 10 a water chamber 13 making it possible in particular to cool the valve.
Selon la présente invention, le guide 9 de soupape 7 et le siège 4 sont réunis par deux anses 14a et 14b disposées de manière symétrique par rapport à l'axe X-X du siège de soupape, comme visible sur les figures, de manière à former un ensemble 15 réalisé en une seule pièce. According to the present invention, the valve guide 9 and the seat 4 are joined by two handles 14a and 14b arranged symmetrically with respect to the axis XX of the valve seat, as visible in the figures, so as to form a set 15 made in one piece.
Cette ensemble 15 peut être réalisé en métal ou alliage ferreux par moulage ou frittage. This assembly 15 can be made of metal or ferrous alloy by molding or sintering.
Chacune des anses 14a et 14b relie entre elles une extrémité du guide 9 et une face du siège 4 situées en vis-àvis dans le conduit 2. Each of the handles 14a and 14b connects together one end of the guide 9 and one face of the seat 4 located opposite in the duct 2.
On notera que les anses 14a et 14b sont disposées dans un même plan P, correspondant au plan de la figure 1, qui est perpendiculaire à un plan Q, correspondant au plan de la figure 4, de symétrie du tronçon du conduit parvenant à la soupape, de manière à ne pas y gêner l'écoulement gazeux. It will be noted that the handles 14a and 14b are arranged in the same plane P, corresponding to the plane of FIG. 1, which is perpendicular to a plane Q, corresponding to the plane of FIG. 4, of symmetry of the section of the conduit reaching the valve. , so as not to obstruct the gas flow there.
Dans le corps de la culasse, il est prévu des évidements 16a et 16b aptes à recevoir les anses, ceci afin d'assurer une bonne perméabilité du conduit. In the body of the cylinder head, there are provided recesses 16a and 16b capable of receiving the handles, this in order to ensure good permeability of the conduit.
En variante le siège 4 et le guide 9 peuvent être réunis par plus de deux anses disposées de manière à ne pas freiner sensiblement l'écoulement gazeux ou éventuellement à provoquer une déviation ou une turbulence désirée des gaz dans le cas d'un conduit d'admission. As a variant, the seat 4 and the guide 9 can be joined by more than two handles arranged so as not to substantially brake the gas flow or possibly to cause a desired deflection or turbulence of the gases in the case of a duct. admission.
Un tel dispositif de montage de soupape permet d'assurer le maintien de l'ensemble 15 guide-siège principalement par serrage du siège 4, obtenu par frettage, dans son logement 5 et donc d'éviter l'effort de serrage du guide 9 de soupape, et par suite de diminuer l'épaisseur radiale du bossage 10 de la culasse 1. Such a valve mounting device makes it possible to maintain the assembly 15 of the seat guide mainly by tightening the seat 4, obtained by shrinking, in its housing 5 and therefore to avoid the effort of tightening the guide 9 of valve, and consequently to decrease the radial thickness of the boss 10 of the cylinder head 1.
On comprend aisément qu'un tel montage permet de supprimer tout risques de formations de criques dues au serrage et en rapprochant du guide le passage d'eau, d'améliorer l'échange thermique entre le guide 9 et la chambre d'eau 13, donc le refroidissement de la soupape 7. It is easily understood that such an assembly makes it possible to eliminate any risk of cracks forming due to tightening and by bringing the water passage closer to the guide, to improve the heat exchange between the guide 9 and the water chamber 13, therefore cooling the valve 7.
La mise en oeuvre de l'invention est relativement simple et permet de procurer une bonne fiabilité à la culasse et aux soupapes qu'elle comporte. The implementation of the invention is relatively simple and makes it possible to provide good reliability to the cylinder head and to the valves which it comprises.
Bien entendu l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described and illustrated, which has been given only by way of example.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9703447A FR2761403B1 (en) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | CYLINDER HEAD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9703447A FR2761403B1 (en) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | CYLINDER HEAD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2761403A1 true FR2761403A1 (en) | 1998-10-02 |
| FR2761403B1 FR2761403B1 (en) | 1999-05-14 |
Family
ID=9505033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9703447A Expired - Fee Related FR2761403B1 (en) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | CYLINDER HEAD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2761403B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE10227770A1 (en) * | 2002-06-21 | 2004-01-08 | Daimlerchrysler Ag | Arrangement for influencing flow in gas flow channel of cylinder head of combustion engine, has control element with valve seat at which gas charging valve sits close when in the closed position |
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1997
- 1997-03-21 FR FR9703447A patent/FR2761403B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2761403B1 (en) | 1999-05-14 |
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