FR2988780A1 - HEAT ENGINE CYLINDER HEAD ASSEMBLY - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un ensemble de culasse (10) de moteur thermique, notamment de véhicule automobile, dit à arbre à cames en tête comportant une culasse (10) recevant en rotation un arbre à cames (12) qui est guidé en rotation dans ladite culasse (10) par l'intermédiaire d'au moins deux paliers (14), chaque palier (14) comportant au moins : - une portée (16) cylindrique interne solidaire de la périphérie de l'arbre à cames (12) et, - une base de palier (18) comportant une demi-portée (20) externe inférieure solidaire de la culasse, - un chapeau de palier (22), comportant une demi-portée (24) externe supérieure, apte à être fixé à la culasse (10) au droit de la base de palier (18) pour ajuster la demi-portée externe inférieure avec la demi-portée externe supérieure de manière à former une portée externe du palier, caractérisé en ce que au moins la portée externe (20, 24) de chaque palier (14) est obtenue par projection à froid de poudres métalliques et/ou céramiques à l'aide d'un gaz selon un procédé dit de projection gazo-dynamique.The invention relates to a cylinder head assembly (10) for a combustion engine, particularly a motor vehicle engine, said overhead camshaft having a cylinder head (10) receiving in rotation a camshaft (12) which is guided in rotation in said cylinder head (10) via at least two bearings (14), each bearing (14) comprising at least: - an inner cylindrical bearing surface (16) integral with the periphery of the camshaft (12) and, - a bearing base (18) having a lower half-span (20) outer integral with the cylinder head, - a bearing cap (22) having a upper outer half-span (24), adapted to be fixed to the cylinder head (10) to the right of the bearing base (18) for adjusting the lower outer half-span with the upper outer half-span so as to form an outer bearing surface of the bearing, characterized in that at least the outer bearing surface (20, 24) of each bearing (14) is obtained by cold spraying metal powders and / o u ceramics using a gas according to a so-called gaso-dynamic projection process.

Description

"Ensemble de culasse de moteur thermique" La présente invention concerne un ensemble de culasse de moteur thermique, notamment de véhicule automobile, dit à arbre à cames en tête comportant une culasse recevant en rotation un arbre à cames qui est guidé en rotation dans ladite culasse par l'intermédiaire d'au moins deux paliers, chaque palier comportant au moins : - une portée cylindrique interne solidaire de la périphérie de l'arbre à cames et, - une base de palier comportant une demi-portée externe inférieure solidaire de la culasse, - un chapeau de palier, comportant une demi-portée externe supérieure, apte à être fixé à la culasse au droit de la base de palier pour ajuster la demi-portée externe inférieure avec la demi-portée externe supérieure de manière à former une portée externe du palier. On connaît de nombreux exemples d'ensembles de culasse, notamment des ensembles de culasse comportant des paliers lisses. Ces paliers lisses présentent notamment l'inconvénient d'être soumis à d'importants efforts radiaux et à une pollution élevée de l'huile, notamment à base de matières charbonneuses ou de particules métalliques, qui entraînent l'usure des paliers de la culasse. Cette usure est particulièrement préjudiciable aux culasses réalisées dans des matériaux tendres comme l'aluminium. Pour réduire les frottements et réduire par ailleurs les émissions de CO2 des moteurs, il a été envisagé d'ajouter des roulements sur les paliers d'arbres à cames. Or, du fait de la forme des cames, il n'est pas possible de 30 monter un roulement préalablement assemblé sur un arbre à cames après que l'arbre à cames ait été fabriqué. Plusieurs solutions consistent donc à rapporter sur l'arbre à cames et dans la culasse les différents éléments constitutifs du roulement, à savoir au moins un élément formant la piste intérieure du roulement, une cage, et au moins un élément formant la piste extérieure du roulement. En effet, la culasse étant généralement en aluminium, matériau dont la dureté est réduite, il n'est pas possible de former le ou les éléments extérieurs du roulement directement dans la culasse. Il n'est pas non plus possible de former le ou les éléments intérieurs du roulement directement sur l'arbre à cames. En effet, la réalisation d'une piste de roulement sur un arbre à cames impliquerait un traitement de celui-ci visant à accroître sa dureté. Or, la plupart des arbres à cames actuels sont réalisés à l'aide d'un procédé selon lequel la came est enfilée sur un tube, tube qui est ensuite soumis à un procédé de déformation pour immobiliser la came sur ledit tube. Ce procédé de déformation implique de pouvoir utiliser un tube dont la dureté est limitée afin de garantir sa déformation plastique dans la came associée. L'utilisation d'un tube de dureté élevée rendrait impossible le montage des cames. Dans la suite de la description du processus de déformation du tube de l'arbre à cames nous prendrons en exemple le processus dit de « dudgeonnage » mais le problème reste identique à d'autre techniques telles que l'hydroformage, le frettage à chaud ou à froid. Selon une première solution connue de l'état de la technique, il a été proposé de monter successivement une demi- bague extérieure inférieure du roulement dans la culasse, puis deux demi-cages porteuses d'aiguilles, de rouleaux ou de billes sur l'arbre à came, à nouveau une demi-bague extérieure supérieure du roulement, et enfin un chapeau de palier ou couvre-culasse. The present invention relates to a cylinder head assembly of a heat engine, especially a motor vehicle, said engine having a head cam having a cylinder head receiving in rotation a camshaft which is guided in rotation in said cylinder head. by means of at least two bearings, each bearing comprising at least: an internal cylindrical surface integral with the periphery of the camshaft and a bearing base comprising a lower outer half-surface integral with the cylinder head - a bearing cap, comprising an upper outer half-span, adapted to be fixed to the cylinder head at the level of the bearing base to adjust the lower outer half-span with the upper outer half-span so as to form a bearing external bearing. Numerous examples of yoke assemblies, including yoke assemblies with plain bearings, are known. These plain bearings have the particular disadvantage of being subjected to significant radial forces and high pollution of the oil, especially based on carbonaceous materials or metal particles, which cause wear of the bearings of the cylinder head. This wear is particularly detrimental to the cylinder heads made of soft materials such as aluminum. To reduce friction and further reduce CO2 emissions from the engines, it has been proposed to add bearings on the camshaft bearings. However, because of the shape of the cams, it is not possible to mount a bearing previously assembled on a camshaft after the camshaft has been manufactured. Several solutions therefore consist in reporting on the camshaft and in the cylinder head the various components of the bearing, namely at least one element forming the inner race of the bearing, a cage, and at least one element forming the outer race of the bearing. . Indeed, the cylinder head is generally aluminum, a material whose hardness is reduced, it is not possible to form the outer element or elements of the bearing directly in the cylinder head. It is also not possible to form the inner member (s) of the bearing directly on the camshaft. Indeed, the realization of a running track on a camshaft would involve a treatment thereof to increase its hardness. However, most current camshafts are made using a method in which the cam is threaded onto a tube, which tube is then subjected to a deformation process to immobilize the cam on said tube. This deformation process involves the use of a tube whose hardness is limited to ensure its plastic deformation in the associated cam. The use of a tube of high hardness would make it impossible to mount the cams. In the following description of the process of deformation of the tube of the camshaft we will take as an example the process called "dudgeonnage" but the problem remains the same as other techniques such as hydroforming, hot shrinking or Cold. According to a first known solution of the state of the art, it has been proposed to successively mount a lower half-outer race of the bearing in the cylinder head, then two half-cages carrying needles, rollers or balls on the camshaft, again a top outer half-ring of the bearing, and finally a bearing cap or cylinder head cover.

Outre un temps de montage relativement long de ces éléments, ceux-ci risquent d'être mal montés et de provoquer le coincement du palier. Selon une deuxième solution connue de l'état de la technique, il a été proposé de créer des bagues et cages fendues pouvant être écartées puis enfilées sur l'arbre à cames. Cette solution nécessite un montage compliqué du fait de l'emplacement du palier qui est généralement implanté entre deux cames consécutives et ne dispose à ce titre que d'un encombrement axial limité. Le montage doit tenir compte de cet encombrement axial car il est nécessaire de mettre en place successivement dans cet espace restreint la cage puis la bague extérieure. Par ailleurs, ces deux solutions ne sont pas satisfaisantes, car la jointure des demi-bagues ou des bords de fente d'une même bague constitue un défaut sur la piste considérée du roulement, défaut qui peut provoquer une usure accélérée des éléments roulants du roulement. L'invention remédie à ces inconvénients en remplaçant les bagues ou demi-bagues par un revêtement épais déposé sur les portées de paliers de la culasse et/ou de l'arbre à cames. Dans ce but, l'invention propose un ensemble de culasse de moteur thermique du type décrit précédemment, caractérisé en ce que au moins les portées externes de chaque palier sont obtenues par projection à froid de poudres métalliques et/ou céramiques à l'aide d'un gaz selon un procédé dit de projection gazo-dynamique. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - la portée interne de chaque palier est aussi obtenue par projection à froid de poudres métalliques et/ou céramiques à 25 l'aide d'un gaz selon un procédé dit de projection gazo-dynamique ; - la portée cylindrique interne est montée directement tournante dans les demi-portées externes inférieure et supérieure ; 30 - au moins une cage munie d'éléments roulants, notamment des aiguilles, des rouleaux ou des billes, est interposée entre la portée cylindrique interne et les demi-portées externes inférieure et supérieure ; - chaque portée obtenue par projection à froid de poudres métalliques et/ou céramiques à l'aide d'un gaz selon un procédé dit de projection gazo-dynamique est d'une épaisseur de 100 à 5000 L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un palier de culasse du type décrit précédemment comportant au moins : - une portée cylindrique interne solidaire de la périphérie de l'arbre à cames et, io - une base de palier comportant une demi-portée externe inférieure solidaire de la culasse, - un chapeau de palier, comportant une demi-portée externe supérieure, apte à être fixé à la culasse au droit de la base de palier pour ajuster la demi-portée externe inférieure avec 15 la demi-portée externe supérieure de manière à former une portée externe du palier. Selon un premier mode de réalisation de l'invention ce procédé est caractérisé en ce qu'on introduit dans un flux de gaz à haute vitesse des poudres métalliques et/ou céramiques qui 20 sont projetées à froid sur la base et le chapeau de palier et/ou la périphérie de l'arbre à cames de manière qu'elle s'y déforment plastiquement et s'y consolident. Selon un second mode de réalisation de l'invention, ce procédé est caractérisé en ce qu'on introduit répétitivement dans 25 une chambre d'un canon remplie d'un mélange gazeux explosif des poudres métalliques et/ou céramiques, puis en ce que l'on provoque une détonation dans ladite chambre pour projeter lesdites poudres par le canon sur la base et le chapeau de palier et/ou la périphérie de l'arbre à cames de manière qu'elles s'y 30 déforment plastiquement et s'y consolident. 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 aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe transversale illustrant le montage d'un palier rapporté d'arbre à cames selon un premier état antérieur de la technique ; - les figures 2A à 2F sont des vues longitudinales illustrant le montage d'un palier rapporté d'arbre à cames selon un second état antérieur de la technique ; - la figure 3 est une vue en coupe transversale d'une bague extérieure du palier de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale illustrant la fabrication d'un arbre à cames ; - la figure 5 est une vue schématique en coupe transversale d'un palier lisse selon l'état de la technique ; - la figure 6 est une vue en coupe longitudinale éclatée représentant un ensemble de culasse selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 7 est une vue en coupe longitudinale éclatée représentant un ensemble de culasse selon un second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 8 est une vue en coupe longitudinale représentant un premier dispositif de projection gazo-dynamique mis en oeuvre dans le procédé selon l'invention ; - la figure 9 est une vue en coupe longitudinale représentant un second dispositif de projection gazo-dynamique mis en oeuvre dans le procédé selon l'invention. In addition to a relatively long assembly time of these elements, they may be poorly mounted and cause jamming of the bearing. According to a second known solution of the state of the art, it has been proposed to create rings and split cages that can be discarded and then threaded onto the camshaft. This solution requires complicated assembly because of the location of the bearing which is generally located between two consecutive cams and therefore has only a limited axial space. The assembly must take into account this axial space because it is necessary to set up successively in this restricted space the cage and the outer ring. Moreover, these two solutions are not satisfactory, because the joining of the half-rings or the slot edges of the same ring constitutes a defect on the bearing track considered, a defect which can cause accelerated wear of the rolling elements of the bearing. . The invention overcomes these disadvantages by replacing the rings or half-rings by a thick coating deposited on the bearing surfaces of the cylinder head and / or the camshaft. For this purpose, the invention proposes a heat engine cylinder head assembly of the type described above, characterized in that at least the outer bearing surfaces of each bearing are obtained by cold spraying metal and / or ceramic powders with the aid of a gas according to a so-called gaso-dynamic projection method. According to other features of the invention: the internal bearing of each bearing is also obtained by cold spraying of metal powders and / or ceramics with the aid of a gas according to a so-called gaso-dynamic projection method; the internal cylindrical bearing is mounted directly rotating in the lower and upper outer half-seats; At least one cage provided with rolling elements, in particular needles, rollers or balls, is interposed between the internal cylindrical bearing surface and the lower and upper external half-bearing surfaces; each range obtained by cold spraying of metal and / or ceramic powders using a gas according to a so-called gas-dynamic projection process is of a thickness of 100 to 5000. The invention also relates to a manufacturing method. a breech bearing of the type described above comprising at least: - an internal cylindrical surface secured to the periphery of the camshaft and - a bearing base having a lower outer half-surface secured to the cylinder head, - a bearing cap, having an upper outer half-span, adapted to be fixed to the breech in line with the bearing base to adjust the lower outer half-span with the upper outer half-span so as to form an outer bearing; of the landing. According to a first embodiment of the invention, this process is characterized in that metal and / or ceramic powders which are cold sprayed onto the base and the bearing cap are introduced into a high velocity gas flow. or the periphery of the camshaft so that it plastically deform and consolidate. According to a second embodiment of the invention, this method is characterized in that a chamber filled with an explosive gaseous mixture is introduced into a chamber of metal and / or ceramic powders, and then that detonation is effected in said chamber to project said powders through the barrel on the base and the bearing cap and / or the periphery of the camshaft so that they plastically deform and consolidate therein . Other features and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the mounting of a camshaft bearing according to a first prior art; FIGS. 2A to 2F are longitudinal views illustrating the mounting of a camshaft bearing according to a second prior art state of the art; - Figure 3 is a cross-sectional view of an outer ring of the bearing of Figure 1; - Figure 4 is a longitudinal sectional view illustrating the manufacture of a camshaft; - Figure 5 is a schematic cross-sectional view of a plain bearing according to the state of the art; FIG. 6 is an exploded longitudinal sectional view showing a bolt assembly according to a first embodiment of the invention; FIG. 7 is an exploded longitudinal sectional view showing a bolt assembly according to a second embodiment of the invention; FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a first gaso-dynamic projection device used in the method according to the invention; - Figure 9 is a longitudinal sectional view showing a second gas-dynamic projection device used in the method according to the invention.

Dans la suite de la description, les termes "inférieur" et "supérieur" sont utilisés de manière non limitative à des fins de description des figures et sans rapport avec la direction de la gravité. On a représenté à la figure 5 une partie d'un ensemble de 30 culasse d'un moteur thermique (non représenté), notamment un moteur thermique de véhicule automobile, dit à arbre à cames en tête. De manière connue, l'ensemble comporte une culasse 10 recevant en rotation un arbre à cames 12 qui est guidé en rotation dans ladite culasse 10 par l'intermédiaire d'au moins deux paliers 14, chaque palier 14 comportant au moins : - une portée cylindrique interne 16 solidaire de la périphérie de l'arbre à cames et, - une base de palier 18 comportant une demi-portée 20 externe inférieure solidaire de la culasse, - un chapeau de palier 22, comportant une demi-portée 24 externe supérieure, apte à être fixé à la culasse 10 au droit de la base de palier 18 pour ajuster la demi-portée externe inférieure 20 avec la demi-portée externe supérieure 24 de manière à former globalement une portée externe du palier 18. Dans une culasse 10 conventionnelle telle qu'elle a été représentée à la figure 5, la portée cylindrique interne 16 est formée directement sur l'arbre à cames 12 et les demi-portées inférieure 20 et supérieure 24 sont formées directement dans la culasse 10, formant ainsi un palier 14 lisse. Un tel palier lisse 14 présente l'inconvénient d'être soumis à d'importants efforts radiaux et à une pollution élevée de l'huile, notamment une pollution à base de matières charbonneuses ou de particules métalliques, qui entraînent l'usure du palier 14 de la culasse 10. Cette usure est particulièrement préjudiciable aux culasses qui sont réalisées dans des matériaux tendres comme l'aluminium. In the remainder of the description, the terms "lower" and "upper" are used in a nonlimiting manner for the purpose of describing the figures and unrelated to the direction of gravity. FIG. 5 shows a portion of a cylinder head assembly of a heat engine (not shown), especially a motor vehicle heat engine, referred to as an overhead camshaft. In known manner, the assembly comprises a yoke 10 receiving in rotation a camshaft 12 which is guided in rotation in said yoke 10 via at least two bearings 14, each bearing 14 comprising at least: - a range internal cylindrical 16 integral with the periphery of the camshaft and - a bearing base 18 having a lower outer half-span 20 secured to the yoke, - a bearing cap 22, having an upper outer half-span 24, adapted to be fixed to the yoke 10 to the right of the bearing base 18 to adjust the lower outer half-span 20 with the upper outer half-span 24 so as to generally form an outer bearing surface of the bearing 18. In a conventional yoke 10 as shown in FIG. 5, the internal cylindrical bearing surface 16 is formed directly on the camshaft 12 and the lower half 20 and upper 24 bearing surfaces are formed directly in the camshaft 12. sse 10, thus forming a smooth bearing 14. Such a sliding bearing 14 has the disadvantage of being subjected to high radial forces and high pollution of the oil, in particular pollution based on carbonaceous materials or metal particles, which cause the wear of the bearing 14 This wear is particularly detrimental to the cylinder heads which are made of soft materials such as aluminum.

Pour réduire les frottements et réduire par ailleurs les émissions de CO2 des moteurs, il a été envisagé d'ajouter des roulements sur les paliers d'arbres à cames. Or la spécificité des formes et des procédés de fabrication en grande série des arbres à cames ne permet pas de monter 30 aisément un roulement entre arbre à cames et culasse. Ainsi, du fait de la forme des cames, il n'est pas possible de monter un roulement déjà assemblé sur un arbre à cames après que l'arbre à cames ait été fabriqué. To reduce friction and further reduce CO2 emissions from the engines, it has been proposed to add bearings on the camshaft bearings. However, the specificity of the shapes and the methods of mass production of the camshafts do not make it possible to easily mount a bearing between the camshaft and the cylinder head. Thus, because of the shape of the cams, it is not possible to mount a bearing already assembled on a camshaft after the camshaft has been manufactured.

Plusieurs solutions consistent donc à rapporter sur l'arbre à cames et dans la culasse les différents éléments constitutifs du roulement, à savoir au moins un élément formant la piste intérieure du roulement, une cage, et au moins un élément formant la piste extérieure du roulement. Ces éléments formant les pistes interne et externe du roulement sont en effet indispensables. En effet, dans le cas d'une culasse réalisée en un matériau tendre comme l'aluminium, dont la dureté est réduite, il n'est pas possible de former le ou les éléments extérieurs du roulement directement dans la culasse. Il n'est pas non plus possible de former le ou les éléments intérieurs du roulement directement sur l'arbre à cames. En effet, la réalisation d'une piste de roulement sur un arbre à cames impliquerait un traitement préalable de celui-ci visant à accroître sa dureté. Or, la plupart des arbres à cames 12 actuels sont réalisés à l'aide d'un procédé de déformation dont un exemple est le processus dit de "dudgeonnage", comme représenté à la figure 4. Several solutions therefore consist in reporting on the camshaft and in the cylinder head the various components of the bearing, namely at least one element forming the inner race of the bearing, a cage, and at least one element forming the outer race of the bearing. . These elements forming the inner and outer tracks of the bearing are indeed essential. Indeed, in the case of a cylinder head made of a soft material such as aluminum, whose hardness is reduced, it is not possible to form the outer element or elements of the bearing directly in the cylinder head. It is also not possible to form the inner member (s) of the bearing directly on the camshaft. Indeed, the realization of a running track on a camshaft would involve a prior treatment of it to increase its hardness. However, most of the current camshafts 12 are made using a deformation process, an example of which is the process called "dudonnage", as shown in Figure 4.

Selon ce procédé, les cames 26 sont enfilées sur un tube 28 comportant un alésage 30. Le tube 28 est ensuite déformé intérieurement par l'introduction dans son alésage 30 d'un outil 32 de diamètre supérieur au diamètre de l'alésage 30, ce qui permet de déformer plastiquement le tube 28 pour immobiliser la came 26 sur ledit tube 28. Ce procédé de déformation implique donc de pouvoir utiliser un tube 28 dont la dureté est limitée afin de garantir sa déformation plastique et l'immobilisation des cames 26 associées. L'utilisation d'un tube 28 de dureté élevée rendrait impossible le montage des cames 26 selon ce procédé. Aussi, pour réaliser un montage d'un roulement 11 entre l'arbre à came 12 et la culasse 10, il a été proposé selon une première solution connue de l'état de la technique qui a été représentée à la figure 1, de monter successivement une demi-bague extérieure inférieure 34 du roulement dans la culasse 18, puis une demi-cage 36, porteuse d'aiguilles, de rouleaux ou de billes 40 sur l'arbre à came, une autre demi-cage 42, porteuse d'aiguilles , de rouleaux ou de billes 40 sur l'arbre à came 12 puis 5 à nouveau une demi-bague extérieure 44 supérieure du roulement, et enfin un chapeau de palier ou couvre-culasse 22. Dans cette configuration la demi-bague extérieure inférieure 34 du roulement 11 comporte la demi-portée inférieure 20 et la demi-bague extérieure 44 supérieure comporte la demi- 10 portée supérieure 24. Outre un temps de montage relativement long de ces éléments, ceux-ci risquent d'être mal montés et de provoquer le coincement du palier. Selon une deuxième solution connue de l'état de la 15 technique qui a été représentée aux figures 2A à 2F, il a été proposé de créer un roulement 11 à partir d'une bague extérieure 46 fendue et d'une cage fendue 48 pouvant être écartées puis enfilées sur l'arbre à cames 12. Selon cette conception, on enfile d'abord la cage fendue 48 20 entre deux cames 26 comme représenté à la figure 2A, puis on plaque la cage contre une des cames comme représenté à la figure 2B. On introduit alors la bague extérieure fendue 46 dans l'espace restant en écartant ses bords 50 comme représenté à la figure 2C puis en les relâchant comme représenté à la figure 2D. 25 On répète la même opération pour agencer la bague 46 sur la cage 48, comme représenté aux figures 2E et 2F. Cette solution nécessite un montage compliqué du fait de l'emplacement du palier qui est généralement implanté entre deux cames 26 consécutives et ne dispose à ce titre que d'un 30 encombrement "e" axial limité. Le montage doit tenir compte de cet encombrement axial car il est nécessaire de mettre en place successivement dans cet espace "e" restreint la cage 48 puis la bague extérieure 46. According to this method, the cams 26 are threaded onto a tube 28 having a bore 30. The tube 28 is then deformed internally by the introduction into its bore 30 of a tool 32 of diameter greater than the diameter of the bore 30, which plastically deforms the tube 28 to immobilize the cam 26 on said tube 28. This deformation process therefore involves the use of a tube 28 whose hardness is limited to ensure its plastic deformation and the immobilization of the associated cams 26. The use of a tube 28 of high hardness would make it impossible to mount the cams 26 according to this method. Also, to achieve a mounting of a bearing 11 between the cam shaft 12 and the cylinder head 10, it has been proposed according to a first known solution of the state of the art which has been shown in FIG. successively a lower outer half-ring 34 of the bearing in the cylinder head 18, then a half-cage 36, carrier of needles, rollers or balls 40 on the camshaft, another half-cage 42, carrier of needles, rollers or balls 40 on the camshaft 12 and 5 again an upper outer half-ring 44 of the bearing, and finally a bearing cap or cylinder head cover 22. In this configuration the lower outer half-ring 34 of the bearing 11 has the lower half-span 20 and the upper outer half-ring 44 has the upper half-span 24. In addition to a relatively long assembly time of these elements, they may be poorly mounted and cause jamming of the bearing. According to a second known solution of the state of the art which has been shown in FIGS. 2A to 2F, it has been proposed to create a bearing 11 from an outer split ring 46 and a split cage 48 which can be spaced and then threaded on the camshaft 12. According to this design, the slotted cage 48 is first threaded between two cams 26 as shown in FIG. 2A, then the cage is pressed against one of the cams as shown in FIG. 2B. The outer split ring 46 is then introduced into the remaining space by spreading its edges 50 as shown in FIG. 2C and then releasing them as shown in FIG. 2D. The same operation is repeated to arrange the ring 46 on the cage 48, as shown in FIGS. 2E and 2F. This solution requires complicated assembly because of the location of the bearing which is generally located between two consecutive cams 26 and therefore has only a limited space "e" axial. The assembly must take account of this axial space because it is necessary to successively set up in this space "e" restricted the cage 48 and the outer ring 46.

Les deux solutions précédemment évoquées ne sont en tout état de causes pas satisfaisantes, car la jointure 51 des demi-bagues 34, 44 représentée à la figure 3 ou la jointure des bords 50 de fente d'une même bague 46 représentés à la figure 2F constituent un défaut sur la piste considérée du roulement associé, défaut qui peut provoquer une usure accélérée des éléments roulants du roulement. L'invention remédie à ces inconvénients en remplaçant les bagues ou demi-bagues d'un roulement par un revêtement épais déposé sur les portées 16, 20, 24 de paliers de la culasse 10 et/ou de l'arbre à cames 12. Dans ce but, et comme cela est illustré aux figures 6 et 7, l'invention propose un ensemble de culasse 10 de moteur thermique du type décrit précédemment, caractérisé en ce que au moins la portée externe 20, 24 de chaque palier 14 est obtenue par projection à froid de poudres métalliques et/ou céramiques à l'aide d'un gaz selon un procédé dit de projection gazodynamique. Avantageusement, dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la portée interne 16 de chaque palier est aussi obtenue par projection à froid de poudres métalliques et/ou céramiques à l'aide d'un gaz selon un procédé dit de projection gazo-dynamique. Il existe deux types principaux de procédés de projection 25 gazo-dynamique. Selon un premier type de procédé qui a été représenté à la figure 8, on introduit dans un flux "F" de gaz à haute vitesse des poudres métalliques et/ou céramiques 53 qui sont projetées à froid sur la base 18 et le chapeau 22 de palier et/ou la périphérie 30 de l'arbre à cames 12 de manière qu'elle s'y déforment plastiquement et s'y consolident. Par exemple, le flux de gaz F est créé dans une chambre 52 qui débouche dans un canon 54 alimenté en poudre 53 par une trémie 56. The two previously mentioned solutions are in any case unsatisfactory because the joint 51 of the half-rings 34, 44 shown in Figure 3 or the join of the edges 50 of the same ring slot 46 shown in Figure 2F constitute a defect on the associated track of the associated bearing, a defect which may cause accelerated wear of the rolling elements of the bearing. The invention overcomes these disadvantages by replacing the rings or half-rings of a bearing by a thick coating deposited on the bearing surfaces 16, 20, 24 of the cylinder head 10 and / or the camshaft 12. this purpose, and as illustrated in FIGS. 6 and 7, the invention proposes a heat engine cylinder head assembly 10 of the type described above, characterized in that at least the outer bearing surface 20, 24 of each bearing 14 is obtained by cold spraying of metal powders and / or ceramics using a gas according to a so-called gasodynamic projection process. Advantageously, in the preferred embodiment of the invention, the internal bearing surface 16 of each bearing is also obtained by cold spraying metal and / or ceramic powders using a gas according to a so-called gas-projection method. dynamic. There are two main types of gas-dynamic projection methods. According to a first type of process which has been shown in FIG. 8, metal and / or ceramic powders 53 are introduced into a flow "F" of high-speed gas which are cold-sprayed onto the base 18 and the cap 22 of FIG. bearing and / or the periphery 30 of the camshaft 12 so that it plastically deform and consolidate there. For example, the flow of gas F is created in a chamber 52 which opens into a gun 54 fed with powder 53 through a hopper 56.

Selon un second type de procédé qui a été représenté à la figure 9, on introduit répétitivement dans une chambre 60 d'un canon 62, remplie d'un mélange gazeux explosif "G", des poudres métalliques et/ou céramiques 53, puis on provoque une détonation dans ladite chambre 60 par exemple à l'aide d'une bougie 64 pour projeter lesdites poudres par le canon sur la base 18 et le chapeau 22 de palier et/ou la périphérie de l'arbre à cames 12 de manière qu'elles s'y déforment plastiquement et s'y consolident. According to a second type of process which has been shown in FIG. 9, a gun 62, filled with an explosive gaseous mixture "G", is introduced into a chamber 60, metal and / or ceramic powders 53, and then causes a detonation in said chamber 60 for example by means of a spark plug 64 to project said powders through the barrel on the base 18 and the bearing cap 22 and / or the periphery of the camshaft 12 so that they plastically deform and consolidate.

Ce procédé permet d'obtenir des portée externe 20, 24 de palier 14 qui sont consolidées par la projection des poudres métalliques. A cet effet, chaque portée 16, 20 ou 24 obtenue par projection à froid de poudres métalliques et/ou céramiques à l'aide d'un gaz selon un procédé dit de projection gazo-dynamique est d'une épaisseur de 100 à 5000 i_tm. La réalisation de ces portées 16, 20, 24 est bien entendu réalisée sur l'arbre à cames 12 fini, après la fixation des cames 26 sur le tube 28. Selon cette conception générale, plusieurs types de paliers peuvent être envisagés. Selon un premier mode de réalisation de l'invention qui a été représenté à la figure 7, la portée cylindrique interne 16 est montée directement tournante dans les demi-portées externes inférieure 20 et supérieure 24. This method makes it possible to obtain external bearings 20, 24 of bearing 14 which are consolidated by the projection of the metal powders. For this purpose, each span 16, 20 or 24 obtained by cold spraying of metal powders and / or ceramics using a gas according to a so-called gas-dynamic projection process is of a thickness of 100 to 5000 i_tm . The realization of these bearing surfaces 16, 20, 24 is of course carried out on the finished camshaft 12, after the fixing of the cams 26 on the tube 28. According to this general design, several types of bearings can be envisaged. According to a first embodiment of the invention which has been shown in FIG. 7, the internal cylindrical bearing surface 16 is mounted directly rotating in the lower and upper outer half-lands.

Selon un premier mode de réalisation de l'invention qui a été représenté à la figure 8 au moins une cage 66 munie d'élément roulants 68, notamment des aiguilles, des rouleaux ou des billes, est interposée entre la portée cylindrique interne 16 et les demi-portées externes inférieure 20 et supérieure 24. According to a first embodiment of the invention which has been shown in FIG. 8, at least one cage 66 provided with rolling elements 68, in particular needles, rollers or balls, is interposed between the internal cylindrical bearing surface 16 and the lower half-outer seats 20 and upper 24.

Il sera compris que la cage 66 peut être une cage unique fendue ou bien être constituée de deux demi-cages. L'invention permet donc de réaliser de manière simple, avantageuse et résistante un montage de roulement entre un arbre à came 12 et une culasse 10 de véhicule automobile, ce qui permet d'augmenter la longévité des culasses réalisées dans des matériaux tendres tels que l'aluminium. It will be understood that the cage 66 may be a single split cage or be made up of two half-cages. The invention thus makes it possible in a simple, advantageous and resistant manner to mount a bearing between a camshaft 12 and a cylinder head 10 of a motor vehicle, which makes it possible to increase the longevity of the cylinder heads made of soft materials such as 'aluminum.

Claims (7)

REVENDICATIONS1. Ensemble de culasse (10) de moteur thermique, notamment de véhicule automobile, dit à arbre à cames en tête comportant une culasse (10) recevant en rotation un arbre à cames (12) qui est guidé en rotation dans ladite culasse (10) par l'intermédiaire d'au moins deux paliers (14), chaque palier (14) comportant au moins : - une portée (16) cylindrique interne solidaire de la périphérie de l'arbre à cames (12) et, - une base de palier (18) comportant une demi-portée (20) externe inférieure solidaire de la culasse, - un chapeau de palier (22), comportant une demi-portée (24) externe supérieure, apte à être fixé à la culasse (10) au droit de la base de palier (18) pour ajuster la demi-portée externe inférieure avec la demi-portée externe supérieure de manière à former une portée externe du palier, caractérisé en ce que au moins la portée externe (20, 24) de chaque palier (14) est obtenue par projection à froid de poudres métalliques et/ou céramiques (56) à l'aide d'un gaz selon un procédé dit de projection gazo-dynamique. REVENDICATIONS1. A cylinder head assembly (10) for a combustion engine, particularly a motor vehicle, said overhead camshaft having a cylinder head (10) receiving in rotation a camshaft (12) which is rotatably guided in said cylinder head (10) by the intermediate of at least two bearings (14), each bearing (14) comprising at least: - a bearing surface (16) internal cylindrical integral with the periphery of the camshaft (12) and - a bearing base (18) having a lower outer half-span (20) integral with the cylinder head, - a bearing cap (22), having an upper outer half-span (24), adapted to be fixed to the cylinder head (10) in the right of the bearing base (18) for adjusting the lower outer half-span with the upper outer half-span so as to form an outer bearing surface, characterized in that at least the outer bearing surface (20, 24) of each bearing (14) is obtained by cold spraying metal and / or ceramic powders (56) with using a gas according to a so-called gaso-dynamic projection process. 2. Ensemble de culasse (10) de moteur thermique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la portée interne (16) de chaque palier (14) est aussi obtenue par projection à froid de poudres métalliques et/ou céramiques (56) à l'aide d'un gaz selon un procédé dit de projection gazo-dynamique. 2. Set of engine cylinder head (10) according to the preceding claim, characterized in that the internal bearing (16) of each bearing (14) is also obtained by cold spraying metal and / or ceramic powders (56) to using a gas according to a so-called gaso-dynamic projection process. 3. Ensemble de culasse (10) de moteur thermique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la portée cylindrique interne (16) est montée directement tournante dans les demi-portées externes inférieure (20) et supérieure (24). 3. Engine cylinder head assembly (10) according to the preceding claim, characterized in that the internal cylindrical bearing surface (16) is mounted directly rotating in the lower (20) and upper (24) outer half-bearings. 4. Ensemble de culasse (10) de moteur thermique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins une cage (66) munie d'élément roulants (68), notamment des aiguilles, des rouleaux ou des billes, est interposée entre laportée cylindrique interne (16) et les demi-portées externes inférieure (20) et supérieure (24). 4. A cylinder head assembly (10) for a heat engine according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least one cage (66) provided with rolling element (68), including needles, rollers or balls, is interposed between the internal cylindrical bore (16) and the lower outer half (20) and upper (24). 5. Ensemble de culasse (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque portée (16, 20, 24) obtenue par projection à froid de poudres métalliques et/ou céramiques à l'aide d'un gaz selon un procédé dit de projection gazo-dynamique est d'une épaisseur de 100 à 5000 i_tm. 5. A bolt assembly (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that each span (16, 20, 24) obtained by cold spraying metal powders and / or ceramics with a gas according to a so-called gaso-dynamic projection method is of a thickness of 100 to 5000 i_tm. 6. Procédé de fabrication d'un palier (14) de culasse selon l'une quelconques des revendications 1 à 5, comportant au moins: - une portée (16) cylindrique interne solidaire de la périphérie de l'arbre à cames (12) et, - une base (18) de palier comportant une demi-portée (20) externe inférieure solidaire de la culasse (10), - un chapeau de palier (22), comportant une demi-portée (24) externe supérieure, apte à être fixé à la culasse (10) au droit de la base de palier (18) pour ajuster la demi-portée externe (20) inférieure avec la demi-portée externe supérieure (24) de manière à former une portée externe du palier (18), caractérisé en ce qu'on introduit dans un flux (F) de gaz à haute vitesse des poudres métalliques et/ou céramiques (56) qui sont projetées à froid sur la base (18) et le chapeau (22) de palier et/ou la périphérie de l'arbre à cames (12) de manière qu'elle s'y déforment plastiquement et s'y consolident. 6. A method of manufacturing a cylinder head bearing (14) according to any one of claims 1 to 5, comprising at least: - a bearing surface (16) internal cylindrical integral with the periphery of the camshaft (12) and, a bearing base (18) having a lower outer half-span (20) integral with the yoke (10), - a bearing cap (22) having an upper outer half-span (24), suitable for be attached to the yoke (10) at the level of the bearing base (18) to adjust the lower outer half-span (20) with the upper outer half-span (24) so as to form an outer bearing surface of the bearing (18); ), characterized in that metal and / or ceramic powders (56) which are cold-sprayed onto the base (18) and the bearing cap (22) are introduced into a high-velocity gas flow (F). or the periphery of the camshaft (12) so that it deforms plastically and consolidate. 7. Procédé de fabrication d'un palier de culasse selon l'une quelconques des revendications 1 à 5, comportant au moins : - une portée (16) cylindrique interne solidaire de la périphérie de l'arbre à cames (12) et, - une base (18) de palier comportant une demi-portée (20) externe inférieure solidaire de la culasse (10), - un chapeau de palier (22), comportant une demi-portée (24) externe supérieure, apte à être fixé à la culasse (10) au droit de la base de palier (18) pour ajuster la demi-portée externe (20)inférieure avec la demi-portée externe supérieure (24) de manière à former une portée externe du palier (18), caractérisé en ce qu'on introduit répétitivement dans une chambre (60) d'un canon (62) remplie d'un mélange gazeux (G) explosif des poudres métalliques et/ou céramiques (56), puis en ce que l'on provoque une détonation dans ladite chambre (60) pour projeter lesdites poudres (56) par le canon (62) sur la base (18) et le chapeau (22) de palier et/ou la périphérie de l'arbre à cames (12) de manière qu'elles s'y déforment plastiquement et s'y consolident. 7. A method of manufacturing a cylinder head bearing according to any one of claims 1 to 5, comprising at least: - a bearing surface (16) internal cylindrical integral with the periphery of the camshaft (12) and, - a bearing base (18) having a lower outer half-span (20) integral with the cylinder head (10), - a bearing cap (22), having an upper outer half-span (24), which can be fixed to the yoke (10) in line with the bearing base (18) for adjusting the lower outer half-span (20) with the upper outer half-span (24) so as to form an outer bearing surface of the bearing (18), characterized in that a gun (62) filled with an explosive gaseous mixture (G) is introduced into a chamber (60) with metallic and / or ceramic powders (56) and then detonation in said chamber (60) to project said powders (56) through the barrel (62) on the base (18) and the bearing cap (22) and / o u the periphery of the camshaft (12) so that it plastically deforms and consolidates.