WO2013117848A2 - Casting core for casting a cylinder head of an internal combustion engine and associated cylinder head - Google Patents

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WO2013117848A2
WO2013117848A2 PCT/FR2013/050232 FR2013050232W WO2013117848A2 WO 2013117848 A2 WO2013117848 A2 WO 2013117848A2 FR 2013050232 W FR2013050232 W FR 2013050232W WO 2013117848 A2 WO2013117848 A2 WO 2013117848A2
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casting
core
cylinder head
internal combustion
combustion engine
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PCT/FR2013/050232
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Pedro Alfonso JIMENEZ-NAVARRO
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Renault S.A.S.
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    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/06—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding lubricant vapours
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209—Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10222—Exhaust gas recirculation [EGR]; Positive crankcase ventilation [PCV]; Additional air admission, lubricant or fuel vapour admission

Definitions

  • Casting core for a cylinder head of an internal combustion engine and associated cylinder head Casting core for a cylinder head of an internal combustion engine and associated cylinder head.
  • the invention relates to the production of a cylinder head of an internal combustion engine, the cylinder head comprising a plurality of cylinder circuits, and more particularly a casting core for an oil channel and a degassing channel of the engine crankcase, obtained by casting in such a cylinder head.
  • the cylinder heads are complex cast iron or aluminum alloy castings. They generally comprise intake ducts, exhaust ducts, water chambers, valves and their control system, injection and / or ignition devices.
  • the cylinder heads are generally made using a sand core for the construction of the internal water, oil, intake and exhaust ducts, as well as the construction of the crankcase degassing duct. by ”) coupling the oil sump to the intake circuit.
  • a core, or casting core is a component of a mold, made of sand, and making it possible to make the internal recesses of a molding part or of the zones against demoulding.
  • a core is made by casting sand in a wooden, resin or metal core box. Sand into which binders have been incorporated is thrown into the core box and then a gas stream such as S0 2 for example is blown onto the sand to allow hardening.
  • a sand casting mold such as a cylinder head mold, generally consists of a lower part, an upper part and one or more cores depending on the complexity of the part to be produced.
  • the cores are placed in a mold or shell (metal mold). A few minutes after pouring, the sand constituting the core is extracted from the pieces during a stripping or shaking operation, the resins of constitution having lost their mechanical properties in contact with the metal.
  • the complicated geometry of the yokes generally does not allow to simply assemble two different pipe circuits in the same core, such as an oil circuit and a blow-by circuit, for example. This has the consequence of multiplying the number of necessary nuclei. It is thus common to have 5 to 6 different cores used for the same cylinder head mold whatever the aluminum casting technology used (gravity, rotacast, low pressure, ...), and consequently to have a cost of returns and a renewal cost multiplied by 5 or 6.
  • the invention proposes to reduce the financial costs and simplify the construction of the casting cores of the cylinder head by proposing a mold for the production of a cylinder head by casting, the mold having a reduced number of cores, and in particular a core of casting comprising two duct circuits.
  • a casting core for an internal combustion engine cylinder head comprising a first portion for casting the conduits of an engine oil circuit and a second portion for casting ducts of a degassing circuit the crankcase, the first and second portions of the casting core being part of a single core piece.
  • the second portion of the core may comprise projecting recirculation chimneys having a lower portion having a release angle of between 5 ° and 7 ° relative to the vertical.
  • the release angle can vary depending on the rigidity of the structure to be demolded and the concentration of hot spots that can reduce mold life.
  • the second portion of the core comprises projecting recirculation chimneys whose free end of a lower part has a demolding gap of between 2 mm and
  • the casting cores are made of sand by molding in metal molds. With a demolding gap of less than 1.5 mm, or a release angle of less than 5 °, the sand cores break during demolding. With a release gap between
  • the maximum angle of demolding is limited by the section of the recirculation stack of the crankcase degassing circuit. Too much angle restricts the section of the chimney too much to maintain good engine performance.
  • the recirculating chimneys projecting from the second portion comprise a minimum section of 1 1 cm 2 in order to obtain a good efficiency of the internal combustion engine.
  • a cylinder head of an internal combustion engine made from such a casting core for an internal combustion engine cylinder head.
  • a method of molding an internal combustion engine cylinder head comprising:
  • a sand casting core by molding in a first mold for a casting core comprising a first portion for casting the conduits of an engine oil circuit and a second portion for casting. conduits of a crankcase degassing circuit, the first and second portions of the sprue being part of a single core piece;
  • Figure 1 shows a top view of the distribution face of a cylinder head of an internal combustion engine according to one embodiment
  • FIG. 2 shows a sectional view of the cylinder head of Figure 1 according to a broken plane ⁇ - ⁇ ;
  • FIG. 1 diagrammatically shows a yoke 1 of an internal combustion engine according to one embodiment of the invention, and more particularly a view of the distribution face D comprising the axis of the camshaft of the invention. internal combustion engine.
  • the cylinder head 1 comprises a wall 2 defining an oil receiving zone 3 capable of being bathed with oil and communicating with an oil circuit.
  • Zone 3 comprises three inlet passages 4 communicating with a low-pressure oil circuit 5 for bringing the low-pressure oil from one of the side faces L1 or L2 of the cylinder head into zone 3.
  • the oil circuit 5 disposed under the oil receiving zone 3 is visible in Figure 2 which shows a section of the cylinder head of Figure 1 in a broken plane ⁇ - ⁇ .
  • Zone 3 also includes oil outlet passages for conveying the oil contained in zone 3 via a pipe 6 visible in FIG. 2 to the combustion face C of the cylinder head 1, opposite the distribution face D, and to the oil sump.
  • Zone 3 comprises eight orifices 7 able to receive the pushers of the cylinder valves of the internal combustion engine.
  • the valve orifices 7 are aligned along an axis (marked in axial line in FIG. 1) extending between the two lateral faces L1 and L2 of the cylinder head 1 and through which the camshaft of the combustion engine passes.
  • the wall 2 comprises U-shaped cavities 8 along this axis for supporting the engine camshaft.
  • Zone 3 also comprises housings 9 for screws for fixing the cylinder head 1.
  • the cylinder head 1 also comprises an intake duct 10 opening on one of the lateral faces L1 or L2 and capable of causing the air to the valve ports 7 via four chimneys not visible in Figures 1 and 2.
  • the cylinder head 1 also includes a degassing circuit of the crankcase allowing a recirculation of the degassed oil into the oil circuit.
  • This degassing circuit of the crankcase comprises three recirculation chimneys 1 1 having an upper portion 12 opening on the distribution face D of the cylinder head 1 and communicating with a lower portion 1 3 opening on the combustion face C of the cylinder head 1.
  • the lower portion 13 and the upper portion 12 are not in the same plane.
  • the duct defining the upper part 12 of the recirculation chimney 1 1 bears on a pillar 14.
  • the cylinder head 1 also comprises ducts 15 of a water circuit coupled together for cooling the cylinder head 1.
  • casting cores comprising a water circuit core, an amission nucleus, a plenum core and a common core for carrying out both Crankcase degassing circuit and oil circuit.
  • the lower part 1 3 of the recirculation stack 1 1 is made with an angle of demolding relative to the vertical which is parallel to the pillar 14, as shown in Figure 3.
  • the straight line axis referenced R in FIG. 3 is orthogonal to the distribution and combustion faces C and parallel to the axis of the upper part 12 of the chimney 1 1 of FIG. recirculation.
  • the lower part 13 has an angle of demolding of 5 ° and 7 °. More particularly, the end of the lower part 13 has at the combustion face C a release distance of 2.2 mm from the vertical shown in center line and passing through the junction point between the part lower 13 and the upper part 12 of the chimney 1 1.
  • This angle has demolding between the lower portion 13 of the chimney January 1 and the vertical allows to unmold the common casting core of the mold used for the realization of said common casting core sand without risk of breaking before introducing it into the mold of the cylinder head 1 for the casting of the oil and degassing circuits of the crankcase.
  • the demolding gap is less than 2 mm between the vertical and the end of the lower part 1 3 at the combustion face C, there is a risk that during demolding the common casting core in broken sand and therefore can not be used to make the cylinder head 1.
  • the casting core will break each time during initial demolding for the realization of said common casting core.
  • Figure 4 shows a flowchart of a method of molding the cylinder head 1 according to one mo implementation.
  • the molding of the cylinder head 1 comprises firstly an initial step 41 0 for producing a common sand casting core by molding in a first mold.
  • the common casting core is for producing an oil circuit and a degassing circuit of the crankcase.
  • the common casting core comprises a first portion for casting the conduits of an engine oil circuit and a second portion for casting the conduits of a crankcase degassing circuit, the first and the second portions being cast. casting core forming part of a single piece of core.
  • a second step 420 the common casting core is demolded.
  • the lower part 13 of the chimney 11 has an angle of demolding relative to the vertical.
  • the common casting core and the other casting cores are introduced into a second mold for the cylinder head 1 of the internal combustion engine.
  • a casting of a metal or a metal alloy is carried out in the second mold to form the cylinder head 1.
  • the cylinder head 1 is demolded in a step 450 and the sand of the casting cores is unblocked in a step 460.
  • the casting core according to the invention thus makes it possible to reduce the cost price and to simplify the construction of the casting cores of the cylinder head by proposing a core grouping together an oil circuit and a degassing circuit of the crankcase, a mold for the production of a cylinder head by casting from such a core, the mold having consequently a reduced number of cores.

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Abstract

This casting core for casting a cylinder head (1) of an internal combustion engine comprises a first portion to produce ducts of an oil circuit of the engine by casting and a second portion to produce ducts of a degassing circuit of the engine housing by casting, the first and second portions of the casting core forming part of a same core part.

Description

Noyau de coulée pour une culasse de cylindres d' un moteur à combustion interne et culasse associée.  Casting core for a cylinder head of an internal combustion engine and associated cylinder head.
L ' invention concerne la réalisation d 'une culasse de cylindres d'un moteur à combustion interne, la culasse comprenant plusieurs circuits de cylindre, et plus particulièrement un noyau de coulée pour un canal d ' huile et un canal de dégazage du carter moteur, obtenus par coulée, dans une telle culasse de cylindre. The invention relates to the production of a cylinder head of an internal combustion engine, the cylinder head comprising a plurality of cylinder circuits, and more particularly a casting core for an oil channel and a degassing channel of the engine crankcase, obtained by casting in such a cylinder head.
Les culasses sont des pièces complexes en fonte ou en alliage d' aluminium obtenues par fonderie. Elles comportent généralement des conduits d ' admission, des conduits d ' échappement, des chambres d' eau, des soupapes et leur système de commande, des dispositifs d' injection et/ou d' allumage. The cylinder heads are complex cast iron or aluminum alloy castings. They generally comprise intake ducts, exhaust ducts, water chambers, valves and their control system, injection and / or ignition devices.
Les culasses sont généralement réalisées en utilisant un noyautage de sable pour la construction des conduits internes d ' eau, d' huile, d ' admission et d' échappement, ainsi que la construction du conduit de dégazage du carter moteur (en anglais « blow-by ») couplant le carter d' huile au circuit d ' admission.  The cylinder heads are generally made using a sand core for the construction of the internal water, oil, intake and exhaust ducts, as well as the construction of the crankcase degassing duct. by ") coupling the oil sump to the intake circuit.
Un noyau, ou noyau de coulée, est un composant d'un moule, réalisé en sable, et permettant de réaliser les évidements intérieurs d'une pièce à mouler ou des zones en contre-démoulage. Un noyau est réalisé en moulant du sable dans une boîte à noyau en bois, en résine ou en métal. Du sable auquel ont été incorporés des liants est projeté dans la boîte à noyau, puis un flux de gaz tel que du S02 par exemple, est soufflé sur le sable pour permettre le durcissement. A core, or casting core, is a component of a mold, made of sand, and making it possible to make the internal recesses of a molding part or of the zones against demoulding. A core is made by casting sand in a wooden, resin or metal core box. Sand into which binders have been incorporated is thrown into the core box and then a gas stream such as S0 2 for example is blown onto the sand to allow hardening.
Un moule de fonderie en sable, tel qu 'un moule de culasse, est généralement constitué d 'une partie inférieure, d'une partie supérieure et d'un ou plusieurs noyaux suivant la complexité de la pièce à réaliser. Lors du moulage d 'une culasse, les noyaux sont mis en place dans un moule ou une coquille (moule métallique) . Quelques minutes après la coulée, le sable constituant le noyau est extrait des pièces lors d'une opération de débourrage ou de décochage, les résines de constitution ayant perdu leurs propriétés mécaniques au contact du métal. A sand casting mold, such as a cylinder head mold, generally consists of a lower part, an upper part and one or more cores depending on the complexity of the part to be produced. When casting a cylinder head, the cores are placed in a mold or shell (metal mold). A few minutes after pouring, the sand constituting the core is extracted from the pieces during a stripping or shaking operation, the resins of constitution having lost their mechanical properties in contact with the metal.
Dans l' étude d 'une culasse destinée à un moteur à combustion interne, trois objectifs principaux sont prix en compte : un bon rendement, un niveau de po llution très bas et un prix de revient très faible . Ces trois obj ectifs ne sont pas toujours compatibles .  In the study of a cylinder head for an internal combustion engine, three main objectives are priced into account: a good yield, a very low level of po lution and a very low cost price. These three objectives are not always compatible.
Il est connu de réaliser chacun des noyaux de sable compris dans la culasse indépendamment les uns par rapport aux autres. Cependant, le coût de revient d'une culasse est proportionnel au nombre de noyaux de coulée utilisés, tout comme le coût de renouvellement chaque 150000 pièces, et les coûts sont donc multipliés avec le nombre de noyaux de coulée utilisés .  It is known to make each of the sand cores included in the yoke independently of each other. However, the cost price of a cylinder head is proportional to the number of casting cores used, as the renewal cost each 150000 pieces, and the costs are multiplied with the number of casting cores used.
La géométrie compliquée des culasses ne permet généralement pas de rassembler de façon simple deux circuits de conduits différents dans un même noyau, comme un circuit d ' huile et un circuit de blow- by par exemple. Ceci a pour conséquences de multiplier le nombre de noyaux nécessaires. Il est ainsi courant d' avoir 5 à 6 noyaux différents utilisés pour un même moule de culasse quelque soit la techno logie de coulée aluminium utilisée (gravité, rotacast, basse pression, ... ), et par conséquent d ' avoir un coût de revient et un coût de renouvellement multipliés par 5 ou 6.  The complicated geometry of the yokes generally does not allow to simply assemble two different pipe circuits in the same core, such as an oil circuit and a blow-by circuit, for example. This has the consequence of multiplying the number of necessary nuclei. It is thus common to have 5 to 6 different cores used for the same cylinder head mold whatever the aluminum casting technology used (gravity, rotacast, low pressure, ...), and consequently to have a cost of returns and a renewal cost multiplied by 5 or 6.
L ' invention se propose de réduire les coûts financiers et de simplifier la construction des noyaux de coulée de la culasse en proposant un moule pour la réalisation d'une culasse par coulée, le moule ayant un nombre réduit de noyaux, et notamment un noyau de coulée comportant deux circuits de conduits . The invention proposes to reduce the financial costs and simplify the construction of the casting cores of the cylinder head by proposing a mold for the production of a cylinder head by casting, the mold having a reduced number of cores, and in particular a core of casting comprising two duct circuits.
Selon un aspect de l ' invention, il est proposé, dans un mode de réalisation, un noyau de coulée pour une culasse de moteur à combustion interne comprenant une première portion pour réaliser par coulée des conduits d'un circuit d ' huile du moteur et une seconde portion pour réaliser par coulée des conduits d 'un circuit de dégazage du carter moteur, la première et la seconde portions du noyau de coulée faisant partie d'une seule pièce de noyau. According to one aspect of the invention, there is provided, in one embodiment, a casting core for an internal combustion engine cylinder head comprising a first portion for casting the conduits of an engine oil circuit and a second portion for casting ducts of a degassing circuit the crankcase, the first and second portions of the casting core being part of a single core piece.
En ayant ainsi un noyau pour la réalisation de deux circuits, on réduit le nombre de noyau utilisé pour le moulage d'une culasse, et par conséquent les coûts de revient et de renouvellement sont réduits.  By thus having a core for the realization of two circuits, it reduces the number of core used for the molding of a cylinder head, and therefore the cost and renewal costs are reduced.
Avantageusement, la seconde portion du noyau peut comprendre des cheminées de recirculation en saillie comportant une partie inférieure possédant un angle de démoulage compris entre 5 ° et 7° par rapport à la verticale.  Advantageously, the second portion of the core may comprise projecting recirculation chimneys having a lower portion having a release angle of between 5 ° and 7 ° relative to the vertical.
L ' angle de démoulage peut varier en fonction de la rigidité de la structure à démouler et de la concentration de points chauds qui peuvent réduire la durée de vie du moule.  The release angle can vary depending on the rigidity of the structure to be demolded and the concentration of hot spots that can reduce mold life.
De préférence, la seconde portion du noyau comprend des cheminées de recirculation en saillie dont l' extrémité libre d 'une partie inférieure possède un écart de démoulage compris entre 2 mm et Preferably, the second portion of the core comprises projecting recirculation chimneys whose free end of a lower part has a demolding gap of between 2 mm and
2.4 mm, et de préférence de 2,2 mm, par rapport à un plan vertical passant par l ' extrémité opposée de la partie inférieure de la cheminée. 2.4 mm, and preferably 2.2 mm, with respect to a vertical plane passing through the opposite end of the lower part of the chimney.
Les noyaux de coulée sont réalisés en sable par moulage dans des moules métalliques. Avec un écart de démoulage inférieur à 1 , 5 mm, ou bien un angle de démoulage inférieur à 5 °, les noyaux en sable cassent lors du démoulage. Avec un écart de démoulage compris entre The casting cores are made of sand by molding in metal molds. With a demolding gap of less than 1.5 mm, or a release angle of less than 5 °, the sand cores break during demolding. With a release gap between
1 .5 mm et 2 mm, il existe encore un risque de casse de la cheminée de recirculation lors du démoulage du noyau de coulée. 1 .5 mm and 2 mm, there is still a risk of breakage of the recirculation stack during demolding of the casting core.
L ' angle maximum de démoulage est limité par la section de la cheminée de recirculation du circuit de dégazage du carter moteur. Un angle trop important restreint la section de la cheminée de manière trop importante pour conserver un bon rendement du moteur.  The maximum angle of demolding is limited by the section of the recirculation stack of the crankcase degassing circuit. Too much angle restricts the section of the chimney too much to maintain good engine performance.
De préférence, les cheminées de recirculation en saillie de la seconde portion comprennent une section minimale de 1 1 cm2 afin d'obtenir un bon rendement du moteur à combustion interne. Preferably, the recirculating chimneys projecting from the second portion comprise a minimum section of 1 1 cm 2 in order to obtain a good efficiency of the internal combustion engine.
La section maximale est limitée par des contraintes de poids total de la culasse, ce poids total ayant une influence directe sur le taux d' émission de C02. Selon un autre aspect, il est proposé dans un mode de réalisation, une culasse de cylindres d 'un moteur à combustion interne réalisée à partir d'un tel noyau de coulée pour une culasse de moteur à combustion interne. The maximum section is limited by total weight constraints of the cylinder head, this total weight having a direct influence on the C0 2 emission rate. In another aspect, there is provided in one embodiment a cylinder head of an internal combustion engine made from such a casting core for an internal combustion engine cylinder head.
Selon un autre aspect, il est proposé, dans un mode de mise en œuvre, un procédé de moulage d ' une culasse de moteur à combustion interne comprenant : In another aspect, there is provided in one embodiment, a method of molding an internal combustion engine cylinder head comprising:
- la réalisation d 'un noyau de coulée en sable par moulage dans un premier moule pour un noyau de coulé e comprenant une première portion pour réaliser par coulée des conduits d'un circuit d' huile du moteur et une seconde portion pour réaliser par coulée des conduits d 'un circuit de dégazage du carter moteur, la première et la seconde portions du noyau de coulée faisant partie d 'une seule pièce de noyau ;  the production of a sand casting core by molding in a first mold for a casting core comprising a first portion for casting the conduits of an engine oil circuit and a second portion for casting. conduits of a crankcase degassing circuit, the first and second portions of the sprue being part of a single core piece;
- le démoulage du noyau de coulée ;  demolding of the casting core;
- l' introduction dudit noyau dans un second moule pour une culasse de moteur à combustion interne ;  introducing said core into a second mold for an internal combustion engine cylinder head;
- une coulée d 'un métal ou d'un alliage métallique dans le second moule pour former la culasse ;  a casting of a metal or a metal alloy in the second mold to form the cylinder head;
- le démoulage de la culasse ; et  - the release of the cylinder head; and
- un décochage du sable du noyau de coulée .  - A stall of the sand of the casting core.
D ' autres avantages et caractéristiques de l' invention apparaîtront à l' examen de la description détaillée d 'un mode de réalisation, nullement limitatif, et des dessins annexés, sur lesquels : Other advantages and features of the invention will appear on examining the detailed description of an embodiment, in no way limiting, and the appended drawings, in which:
la figure 1 représente une vue de dessus de la face de distribution d 'une culasse d 'un moteur à combustion interne selon un mode de réalisation ;  Figure 1 shows a top view of the distribution face of a cylinder head of an internal combustion engine according to one embodiment;
- la figure 2 représente une vue en coupe de la culasse de la figure 1 selon un plan brisé ΙΙ-ΙΓ ;  - Figure 2 shows a sectional view of the cylinder head of Figure 1 according to a broken plane ΙΙ-ΙΓ;
la figure 3 représente plus particulièrement une vue en coupe d'une cheminée d'un circuit de dégazage du carter moteur selon un mode de réalisation ; la figure 4 présente un organigramme d'un procédé de moulage d'une culasse selon un mode de mise en œuvre de l'invention. Sur la figure 1 est représentée schématiquement une culasse 1 d'un moteur à combustion interne selon un mode de réalisation de l'invention, et plus particulièrement, une vue de la face de distribution D comprenant l'axe de l'arbre à cames du moteur à combustion interne. Figure 3 shows more particularly a sectional view of a chimney of a degassing circuit of the crankcase according to one embodiment; Figure 4 shows a flowchart of a method of molding a cylinder head according to an embodiment of the invention. FIG. 1 diagrammatically shows a yoke 1 of an internal combustion engine according to one embodiment of the invention, and more particularly a view of the distribution face D comprising the axis of the camshaft of the invention. internal combustion engine.
La culasse 1 comprend une paroi 2 délimitant une zone 3 de réception d'huile apte à être baignée d'huile et communiquant avec un circuit d'huile. La zone 3 comprend trois passages 4 d'entrée communiquant avec un circuit d'huile 5 à basse pression permettant d'amener l'huile à basse pression depuis l'une des faces latérales Ll ou L2 de la culasse jusque dans la zone 3. Le circuit d'huile 5 disposé sous la zone 3 de réception d'huile est visible sur la figure 2 qui représente une coupe de la culasse de la figure 1 selon un plan brisé ΙΙ-ΙΓ.  The cylinder head 1 comprises a wall 2 defining an oil receiving zone 3 capable of being bathed with oil and communicating with an oil circuit. Zone 3 comprises three inlet passages 4 communicating with a low-pressure oil circuit 5 for bringing the low-pressure oil from one of the side faces L1 or L2 of the cylinder head into zone 3. The oil circuit 5 disposed under the oil receiving zone 3 is visible in Figure 2 which shows a section of the cylinder head of Figure 1 in a broken plane ΙΙ-ΙΓ.
La zone 3 comprend également des passages de sortie 5 d'huile permettant d'acheminer l'huile contenue dans la zone 3 via un conduit 6 visible sur la figure 2 jusqu'à la face de combustion C de la culasse 1, opposée à la face de distribution D, et jusqu'au carter d'huile.  Zone 3 also includes oil outlet passages for conveying the oil contained in zone 3 via a pipe 6 visible in FIG. 2 to the combustion face C of the cylinder head 1, opposite the distribution face D, and to the oil sump.
La zone 3 comprend huit orifices 7 aptes à recevoir les poussoirs des soupapes des cylindres du moteur à combustion interne. Les orifices 7 de soupapes sont alignés selon un axe (repéré en trait d'axe sur la figure 1) s'étendant entre les deux faces latérales Ll et L2 de la culasse 1 et par lequel passe l'arbre à came du moteur à combustion interne. La paroi 2 comprend des cavités 8 en forme de U le long de cet axe destinées à supporter l'arbre à cames du moteur.  Zone 3 comprises eight orifices 7 able to receive the pushers of the cylinder valves of the internal combustion engine. The valve orifices 7 are aligned along an axis (marked in axial line in FIG. 1) extending between the two lateral faces L1 and L2 of the cylinder head 1 and through which the camshaft of the combustion engine passes. internal. The wall 2 comprises U-shaped cavities 8 along this axis for supporting the engine camshaft.
La zone 3 comprend également des logements 9 pour des vis de fixation de la culasse 1.  Zone 3 also comprises housings 9 for screws for fixing the cylinder head 1.
La culasse 1 comprend également un conduit d'admission 10 débouchant sur une des faces latérales Ll ou L2 et capable d'amener l ' air jusqu' aux orifices de soupape 7 via quatre cheminées non visibles sur les figures 1 et 2. The cylinder head 1 also comprises an intake duct 10 opening on one of the lateral faces L1 or L2 and capable of causing the air to the valve ports 7 via four chimneys not visible in Figures 1 and 2.
La culasse 1 comprend également un circuit de dégazage du carter moteur permettant une recirculation de l' huile dégazée jusque dans le circuit d ' huile . Ce circuit de dégazage du carter moteur comprend trois cheminées 1 1 de recirculation comportant une partie supérieure 12 débouchant sur la face de distribution D de la culasse 1 et communiquant avec une partie inférieure 1 3 débouchant sur la face de combustion C de la culasse 1 .  The cylinder head 1 also includes a degassing circuit of the crankcase allowing a recirculation of the degassed oil into the oil circuit. This degassing circuit of the crankcase comprises three recirculation chimneys 1 1 having an upper portion 12 opening on the distribution face D of the cylinder head 1 and communicating with a lower portion 1 3 opening on the combustion face C of the cylinder head 1.
Comme cela apparaît sur la figure 2, la partie inférieure 13 et la partie supérieure 12 ne sont pas dans le même plan. Le conduit définissant la partie supérieure 12 de la cheminée 1 1 de recirculation est en appui sur un pilier 14.  As shown in Figure 2, the lower portion 13 and the upper portion 12 are not in the same plane. The duct defining the upper part 12 of the recirculation chimney 1 1 bears on a pillar 14.
La culasse 1 comprend également des conduits 15 d 'un circuit d' eau couplés ensemble pour le refroidissement de la culasse 1 .  The cylinder head 1 also comprises ducts 15 of a water circuit coupled together for cooling the cylinder head 1.
Afin de réaliser une telle culasse 1 selon l' invention, on utilise une co llection de noyaux de coulée comprenant un noyau de circuit d' eau, un noyau d ' amission, un noyau de plénum et un noyau commun permettant la réalisation à la fois du circuit de dégazage du carter moteur et du circuit d ' huile.  In order to make such a cylinder head 1 according to the invention, use is made of casting cores comprising a water circuit core, an amission nucleus, a plenum core and a common core for carrying out both Crankcase degassing circuit and oil circuit.
Pour réaliser un tel noyau commun, la partie inférieure 1 3 de la cheminée 1 1 de recirculation est réalisée avec un angle a de démoulage par rapport à la verticale qui est parallèle au pilier 14, comme cela est illustré sur la figure 3.  To achieve such a common core, the lower part 1 3 of the recirculation stack 1 1 is made with an angle of demolding relative to the vertical which is parallel to the pillar 14, as shown in Figure 3.
Comme on peut le voir sur cette figure, la droite en trait d' axe référencée R sur la figure 3 est orthogonale aux faces de distribution D et de combustion C et parallèle à l' axe de la partie supérieure 12 de la cheminée 1 1 de recirculation. Dans ce mode de réalisation, la partie inférieure 13 possède un angle a de démoulage compris 5 ° et 7° . Plus particulièrement, l' extrémité de la partie inférieure 13 présente au niveau de la face de combustion C un écart de démoulage de 2,2 mm par rapport à la verticale représentée en trait d' axe et passant par le point de jonction entre la partie inférieure 13 et la partie supérieure 12 de la cheminée 1 1 . Cet angle a de démoulage entre la partie inférieure 13 de la cheminée 1 1 et la verticale permet de démouler le noyau de coulée commun du moule utilisé pour la réalisation dudit noyau de coulée commun en sable sans risquer de le casser avant de l' introduire dans le moule de la culasse 1 pour la réalisation par coulée des circuits d ' huile et de dégazage du carter moteur. As can be seen in this figure, the straight line axis referenced R in FIG. 3 is orthogonal to the distribution and combustion faces C and parallel to the axis of the upper part 12 of the chimney 1 1 of FIG. recirculation. In this embodiment, the lower part 13 has an angle of demolding of 5 ° and 7 °. More particularly, the end of the lower part 13 has at the combustion face C a release distance of 2.2 mm from the vertical shown in center line and passing through the junction point between the part lower 13 and the upper part 12 of the chimney 1 1. This angle has demolding between the lower portion 13 of the chimney January 1 and the vertical allows to unmold the common casting core of the mold used for the realization of said common casting core sand without risk of breaking before introducing it into the mold of the cylinder head 1 for the casting of the oil and degassing circuits of the crankcase.
Si l' écart de démoulage est inférieur à 2 mm entre la verticale et l' extrémité de la partie inférieure 1 3 au niveau de la face de combustion C, il y a un risque que lors du démoulage le noyau de coulée commun en sable casse et ne puisse par conséquent pas être utilisé pour réaliser la culasse 1 .  If the demolding gap is less than 2 mm between the vertical and the end of the lower part 1 3 at the combustion face C, there is a risk that during demolding the common casting core in broken sand and therefore can not be used to make the cylinder head 1.
Si l' écart de démoulage est inférieur à 1 ,5 mm, le noyau de coulée cassera à chaque fois lors du démoulage initial pour la réalisation dudit noyau de coulée commun.  If the demolding gap is less than 1.5 mm, the casting core will break each time during initial demolding for the realization of said common casting core.
Dans ce mode de réalisation, la section de la partie inférieure In this embodiment, the section of the lower part
13 , possède au niveau de la face de combustion C de la culasse 1 , présente une surface comprise entre 10 cm2 et 14 cm2, ce qui permet de conserver un bon rendement moteur. 13, has at the combustion face C of the cylinder head 1, has an area of between 10 cm 2 and 14 cm 2 , which allows to maintain a good engine performance.
La figure 4 présente un organigramme d 'un procédé de moulage de la culasse 1 selon un mo de de mise en œuvre.  Figure 4 shows a flowchart of a method of molding the cylinder head 1 according to one mo implementation.
Le moulage de la culasse 1 comprend tout d' abord une étape initiale 41 0 de réalisation d 'un noyau de coulée commun en sable par moulage dans un premier moule. Le noyau de coulée commun est destiné à réaliser un circuit d ' huile et un circuit de dégazage du carter moteur. Le noyau de coulée commun comprend une première portion pour réaliser par coulée des conduits d 'un circuit d ' huile du moteur et une seconde portion pour réaliser par coulée des conduits d 'un circuit de dégazage du carter moteur, la première et la seconde portions du noyau de coulée faisant partie d'une seule pièce de noyau.  The molding of the cylinder head 1 comprises firstly an initial step 41 0 for producing a common sand casting core by molding in a first mold. The common casting core is for producing an oil circuit and a degassing circuit of the crankcase. The common casting core comprises a first portion for casting the conduits of an engine oil circuit and a second portion for casting the conduits of a crankcase degassing circuit, the first and the second portions being cast. casting core forming part of a single piece of core.
Puis dans une seconde étape 420, le noyau de coulée commun est démoulé. Afin d ' éviter que le noyau de coulée commun en sable ne se dégrade lors du démoulage, la partie inférieure 13 de la cheminée 1 1 possède un angle a de démoulage par rapport à la verticale. Dans une étape suivante 430, on introduit le noyau de coulée commun ainsi que les autres noyaux de coulée dans un second moule pour la culasse 1 du moteur à combustion interne. Then in a second step 420, the common casting core is demolded. In order to prevent the common sand casting core from being degraded during demolding, the lower part 13 of the chimney 11 has an angle of demolding relative to the vertical. In a next step 430, the common casting core and the other casting cores are introduced into a second mold for the cylinder head 1 of the internal combustion engine.
Dans une étape 440, on procède à une coulée d 'un métal ou d'un alliage métallique dans le second moule pour former la culasse 1 .  In a step 440, a casting of a metal or a metal alloy is carried out in the second mold to form the cylinder head 1.
A l' issue de la coulée et du refroidissement du métal, on démoule dans une étape 450 la culasse 1 , et on décoche dans une étape 460 le sable des noyaux de coulée.  At the end of casting and cooling of the metal, the cylinder head 1 is demolded in a step 450 and the sand of the casting cores is unblocked in a step 460.
Le noyau de coulée selon l' invention permet ainsi de réduire les coûts de revient et de simplifier la construction des noyaux de coulée de la culasse en proposant un noyau regroupant un circuit d' huile et un circuit de dégazage du carter moteur, un moule pour la réalisation d 'une culasse par coulée à partir d 'un tel noyau, le moule ayant par conséquent un nombre réduit de noyaux.  The casting core according to the invention thus makes it possible to reduce the cost price and to simplify the construction of the casting cores of the cylinder head by proposing a core grouping together an oil circuit and a degassing circuit of the crankcase, a mold for the production of a cylinder head by casting from such a core, the mold having consequently a reduced number of cores.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Noyau de coulée pour une culasse ( 1 ) de moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu' il comprend une première portion pour réaliser par coulée des conduits d 'un circuit d ' huile (5 ) du moteur et une seconde portion pour réaliser par coulée des conduits d'un circuit de dégazage du carter moteur, la première et la seconde portions du noyau de coulée faisant partie d'une seule pièce de noyau. 1. Casting core for a cylinder head (1) of an internal combustion engine, characterized in that it comprises a first portion for casting the ducts of an oil circuit (5) of the engine and a second portion for producing by casting ducts of a degassing circuit of the crankcase, the first and second portions of the casting core being part of a single piece of core.
2. Noyau de coulée selon la revendication 1 , dans lequel la seconde portion du noyau comprend des cheminées de recirculation en saillie comportant une partie inférieure possédant un angle de démoulage compris entre 5 ° et 7° par rapport à la verticale. 2. Casting core according to claim 1, wherein the second portion of the core comprises projecting recirculation stacks having a lower portion having a release angle of between 5 ° and 7 ° relative to the vertical.
3. Noyau de coulée selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la seconde portion du noyau comprend des cheminées de recirculation en saillie dont l' extrémité libre d 'une partie inférieure possède un écart de démoulage compris entre 2 mm et 2,4 mm, et de préférence de 2,2 mm, par rapport à un plan vertical passant par l' extrémité opposée de la partie inférieure de la cheminée. 3. Casting core according to one of claims 1 or 2, wherein the second portion of the core comprises protruding recirculation chimneys whose free end of a lower portion has a demolding gap of between 2 mm and 2 mm. , 4 mm, and preferably 2.2 mm, with respect to a vertical plane passing through the opposite end of the lower part of the chimney.
4. Noyau de coulée selon l'une des revendications 2 ou 3 , dans lequel les cheminées de recirculation en saillie de la seconde portion comprennent une section minimale comprise entre 10 cm2 et 14 cm2, et de préférence de 1 1 cm2. 4. Casting core according to one of claims 2 or 3, wherein the recirculating chimneys projecting from the second portion comprise a minimum section of between 10 cm 2 and 14 cm 2 , and preferably 1 1 cm 2 .
5. Noyau de coulée selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel les conduits de dégazage du carter moteur comprennent une section minimale comprise entre 10 cm2 et 14 cm2, et de préférence de 1 1 cm2. 5. Casting core according to one of claims 2 to 4, wherein the engine casing degassing ducts comprise a minimum section of between 10 cm 2 and 14 cm 2 , and preferably 1 1 cm 2 .
6. Culasse ( 1 ) de cylindres d 'un moteur à combustion interne, caractérisée en ce qu ' elle est réalisée à partir d 'un noyau de coulée pour une culasse de moteur à combustion interne comprenant une première portion pour réaliser par coulée des conduits d'un circuit d' huile (5) du moteur et une seconde portion pour réaliser par coulée des conduits d'un circuit de dégazage du carter moteur, la première et la seconde portions du noyau de coulée faisant partie d 'une seule pièce de noyau. Cylinder head (1) of an internal combustion engine, characterized in that it is made from a casting core for an internal combustion engine cylinder head comprising a first portion for casting the ducts of an oil circuit (5) of the engine and a second portion for casting the ducts of a degassing circuit of the engine casing, the first and second portions of the casting core. forming part of a single core piece.
7. Culasse ( 1 ) selon la revendication 6 , comprenant des conduits de dégazage du carter moteur réalisés à partir de cheminées ( 1 1 ) de recirculation comprises dans la seconde portion du noyau, en saillie et comportant une partie inférieure ( 13) possédant un angle de démoulage compris entre 5 ° et 7° par rapport à la verticale. 7. Cylinder head (1) according to claim 6, including engine casing degassing ducts made from recirculation chimneys (1 1) included in the second portion of the core, projecting and having a lower portion (13) having a demolding angle between 5 ° and 7 ° relative to the vertical.
8. Culasse ( 1 ) selon l'une des revendications 6 ou 7, comprenant des conduits de dégazage du carter moteur réalisés à partir de cheminées ( 1 1 ) de recirculation comprises dans la seconde portion du noyau, en saillie et dont l' extrémité libre d'une partie inférieure ( 13) possède un écart de démoulage compris entre 2 mm et 2,4 mm, et de préférence de 2,2 mm, par rapport à un plan vertical passant par l' extrémité opposée de la partie inférieure ( 13) de la cheminée ( 1 1 ) . 8. Cylinder head (1) according to one of claims 6 or 7, comprising degassing conduits of the crankcase made from recirculation chimneys (1 1) included in the second portion of the core, projecting and whose end free of a lower part (13) has a demolding gap of between 2 mm and 2.4 mm, and preferably 2.2 mm, relative to a vertical plane passing through the opposite end of the lower part ( 13) of the chimney (1 1).
9. Procédé de moulage d 'une culasse ( 1 ) de moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu ' il comprend : 9. A method of molding a cylinder head (1) of an internal combustion engine, characterized in that it comprises:
- la réalisation d 'un noyau de coulée en sable par moulage dans un premier moule pour un noyau de coulée comprenant une première portion pour réaliser par coulée des conduits d'un circuit d' huile du moteur et une seconde portion pour réaliser par coulée des conduits d 'un circuit de dégazage du carter moteur, la première et la seconde portions du noyau de coulée faisant partie d ' une seule pièce de noyau ;  - producing a sand casting core by molding in a first mold for a casting core comprising a first portion for casting the conduits of an engine oil circuit and a second portion for casting. conduits of a crankcase degassing circuit, the first and second portions of the sprue core forming part of a single core piece;
- le démoulage du noyau de coulée ;  demolding of the casting core;
- l' introduction dudit noyau dans un second moule pour une culasse ( 1 ) de moteur à combustion interne ;  introducing said core into a second mold for a cylinder head (1) of an internal combustion engine;
- une coulée d'un métal ou d'un alliage métallique dans le second moule pour former la culasse ( 1 ) ; - le démoulage de la culasse (1) ; et a casting of a metal or a metal alloy in the second mold to form the cylinder head (1); - the release of the cylinder head (1); and
- un décochage du sable du noyau de coulée.  - A stall of the sand of the casting core.
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la seconde portion du noyau est réalisée avec des cheminées (11) de recirculation en saillie comportant une partie inférieure (13) possédant un angle de démoulage compris entre 5° et 7° par rapport à la verticale. 10. The method of claim 9, wherein the second portion of the core is made with projecting recirculation stacks (11) having a lower portion (13) having a release angle of between 5 ° and 7 ° relative to the vertical.
11. Procédé selon l'une des revendications 9 ou 10, dans lequel la seconde portion du noyau est réalisée avec des cheminées (11) de recirculation en saillie dont l'extrémité libre d'une partie inférieure (13) possède un écart de démoulage compris entre 2 mm et 2,4 mm, et de préférence de 2,2 mm, par rapport à un plan vertical passant par l'extrémité opposée de la partie inférieure (13) de la cheminée (11). 11. Method according to one of claims 9 or 10, wherein the second portion of the core is formed with recirculating chimneys (11) projecting from which the free end of a lower portion (13) has a demolding gap between 2 mm and 2.4 mm, and preferably 2.2 mm, with respect to a vertical plane passing through the opposite end of the lower part (13) of the chimney (11).
12. Procédé selon l'une des revendications 10 ou 11, dans lequel les cheminées (11) de recirculation en saillie de la seconde portion sont réalisées avec une section minimale comprise entre 10 cm2 et 14 cm2, et de préférence de 11 cm2. 12. Method according to one of claims 10 or 11, wherein the recirculating chimneys (11) projecting from the second portion are made with a minimum section of between 10 cm 2 and 14 cm 2 , and preferably 11 cm. 2 .
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