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La présente invention est rolutive h une oulMM *# moteur à combustion inturno et, plus particulièrement, à =0 culaoue de moteur à combustion interne z haute température, Il est connu dans les moteurs à combustion interne fonctionnât à haute température de protéger les sièges d. soupape par une garniture en alliage plus résistant que la fonte de la culase, Cs dispostire ne constiruent néanmoins
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qu'une 0oltt*.<<m partielle au problème de la protection de* sièges de soupape contre les fisourel produites par les fatîguea thermiques consécutives aux température# élevée$ développées dans les moteurs à combustion interne, part1ou11'- rament, dans les moteurs polyoombuatibles. Ces derniers nécessitent des températures élevées pour fournir un rende. ment élevé.
En outre, les dispositifs précédents présentent le grave inconvénient d'être difficiles à fixer à la culasse et de constituer un danger pour l'ensemble cylindre-piston on cas de détachement.
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Il est également connu de garnir ,t'un.....11. supérieure réfractaire destinée à relever la température de combustion de la chambre en réduisant les perlée de chaleur
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par conduction à travers les pintons et les cogment4g mais cette semelle présente l'inconvénient d'alourdir le piston et d'augmenter l'inertie des pièces mobiles*
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La présente invention vise à reaédier à ces ïnoouvé.
aient* et à relever la température de la chambre de combustion des moteurs à combustion interne tout en protégeant la culasse des effets destructeurs des fatigues thermiques,
A cet effet, le moteur à combustion interne suivant la présente invention ce caractérise en ce qu'il comporte une
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culasse garnie intérieurement d'une aemelltf !'1.ll.an1l'ÙA Joint 4..-<,., .,- .1- ...,,'1 "'''file pt , 'fi% scaelle.
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Dans le présent mémoire, les exjpressions suivan- tes ont les significations suivantes, respectivement t - alliatg rxéfractaire : tout alliage résistant aux fatigues thermiques résultant de l'application cyclique de,températures de l'ordre de 600*0 et plue, et à des refroidissements répétée jusqu'à la température ambiante . joint thermique : discontinuité de la matière introduisant une discontinuité dans la transmission de chaleur.
Il est donné ci-après, à titre purement illustratir, une description d'une forme d'exécution de culasse suivant la présente invention, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en coups axiale d'un ensemble cylindre-oulsasse suivant la présente invention, réali- sés suivant la ligne 1-1 de la figure 2 - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 11-11 de la figure lm, dans laquelle le cylindre n'a pas été représenté.
Dans le dessin, les mêes notations de référence désignent des parties analogues.
Les figures 1 et 2 illustrent l'ensemble constitué par une culasse 1 et un cylindre 2 muni d'une chemins de cylin- dre 2' d'un moteur polyoombustible du type Diesel. La culaasse est pourvue d'évidements 3,4 et 5 constituant respectivement les logements de la chambre de combustion, de la soupape d'admission et de la soupape d'échappement. Elle est, en outre, pourvue d'évidements 6 de refroidissement et d'un logement d'un diamètre supérieur à ;l'alésage D de la chmise de cylindre 2'.
La chemise de cylindre 2' se prolonge jusque dans le logement 7, et comprend une saillie en couronne 8 qui prend appui sur un rebord annulaire Il de la semelle 10, voir figure 1* La chemise 2' est également munie d'un bourré. let 9 prenant appui sur la culasse 1.Il peut être prévu un
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joint d'étanchéité (non représenté) entre,la culasse ? 1 et le cylindre 2, ainsi qu'il est bien connu dans la technique.
La semelle 10 est pourvue de découpez oiroulai- res 13, 14 et 15 constituant respectivement le prolonge-* ment de la chambre de combustion 3, du logement de soupa- pe d'admission 14 et du logement de soupape d'échappement 15. le bord des découpes 14 et 15 est profilé et cons- titue le siège des soupapes d'admission et d'échappé- ment, respectivement
Dans la forme d'exécution illustrée au dessin, la culasse 1 est en fonte et la semelle 10 .et en acier réfractaire. Un alliage réfrectaire approprié *et l'acier au nickel qui est plue réfractaire que la tonte,
c'est-à-dire fui résiste mieux aux fatigues duos aux températures élevées et aux contactions de refroidie... ment. Le choix de la composition de l'alliage de la semelle permet d'en contrôler la conductibilité ther- nique et d'abaisser cette dernière de façon à n'opposer à la transmission de la chaleur de combustion du cylindre dans la culasse concurremment avec l'effet propre au joint 16 thermique entre la semelle et la culasse. En outre, elle permet de donner à la semelle, une résistance supérieure & celle de la culasse en ce qui concerne les tensions de fatigue thermique.
Il est ainsi possible de relever le rendement des moteurs à combustion interne, en particulier des moteurs polycombustibe, tout en prxser vant la culasse des effets d'un accroissement de sollsic- tation thermique. lie mode d'assemleage de la semelle 10 dans le logement 7 de la culasse est, ainsi qu'il est illustré à la figure 1, assuré par la liée de la saillie 8 de
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la chemise d';
cylindre 2'contre le rebord 11 de la @
10 .par suite de l'assemblage du cylindre 2 et @ de la ousse l, 11 cet à noter qu'il eet prévu un jeu de quelques centièmes de millimètre entre le rebord
11 de la. senelel et le logement 7 de la.
culasse et qu'un outre, le coefficient de dilatation thermique de la semelle 10 ne peut être supérieur à celui de la culasse
Bien qu'une forme particulière d'exécution suivant la présente invention ait été décrite, il est entendu que de nombreuses variantes peuvent être apportées quant à la forme, à la composition et à la disposition de la semelle suivant la présente invention.,
Par exemple, la semelle 10 pourrait être plane et disposée contre la culasse la face intérieure de celle- ci étant plane également et dépourvue de logement, ou bien, pourvue d'un logement moins profond que 1'épaisses de la semelle.
L'alliage constituant la semelle peut être choisi parmi les alliages couramment utilisés pour réaliser les aubes de turbines.
11 est à noter e particulier, que les copndi- tiens d'emploi déterminant le choix de la conductibilité! thermique de la semelle qui, dans certains cas, peut être supérieure z la conductibilité de la culasse.
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The present invention is scalable to an internal combustion engine and, more particularly, to high temperature internal combustion engine culaoue, It is known in internal combustion engines to operate at high temperature to protect the seats from . valve by an alloy lining more resistant than the cast iron of the cylinder head, Cs dispostire does not constitute nevertheless
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that a partial 0oltt *. << m to the problem of the protection of * valve seats against the fisourel produced by the thermal fatigue consecutive to the high temperatures $ developed in the internal combustion engines, particularly in the engines. polyoombuatibles. These require high temperatures to provide rendering. ment high.
In addition, the previous devices have the serious drawback of being difficult to attach to the cylinder head and of constituting a danger for the cylinder-piston assembly in the event of detachment.
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It is also known to garnish, t'un ..... 11. upper refractory designed to raise the combustion temperature of the chamber by reducing heat loss
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by conduction through the pintons and cogment4g but this sole has the drawback of making the piston heavier and increasing the inertia of the moving parts *
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The present invention aims to remedy these innovations.
have * and raise the temperature of the combustion chamber of internal combustion engines while protecting the cylinder head from the destructive effects of thermal fatigue,
For this purpose, the internal combustion engine according to the present invention is characterized in that it comprises a
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cylinder head lined with an aemelltf! '1.ll.an1l'ÙA Gasket 4 ..- <,.,., - .1- ... ,,' 1 "'' 'file pt,' fi% scaelle.
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In the present specification, the following expressions have the following meanings, respectively t - refractory alloy: any alloy resistant to thermal fatigue resulting from the cyclic application of temperatures of the order of 600 ° 0 and higher, and at repeated cooling down to room temperature. thermal seal: discontinuity of the material introducing a discontinuity in the transmission of heat.
A description of one embodiment of the cylinder head according to the present invention is given below, purely by way of illustration, with reference to the appended drawing in which - FIG. 1 is an axial sectional view of a cylinder assembly -oulsasse according to the present invention, carried out along line 1-1 of FIG. 2 - FIG. 2 is a sectional view along line 11-11 of FIG. 1m, in which the cylinder has not been shown .
In the drawing, the same reference notations designate like parts.
FIGS. 1 and 2 illustrate the assembly consisting of a cylinder head 1 and a cylinder 2 provided with a cylinder path 2 'of a multi-fuel engine of the Diesel type. The culaasse is provided with recesses 3, 4 and 5 respectively constituting the housings of the combustion chamber, of the intake valve and of the exhaust valve. It is also provided with cooling recesses 6 and a housing with a diameter greater than the bore D of the cylinder insert 2 '.
The cylinder liner 2 'extends into the housing 7, and comprises a crown projection 8 which bears on an annular rim II of the sole 10, see FIG. 1 * The liner 2' is also provided with a stuffing. let 9 resting on the cylinder head 1. A
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gasket (not shown) between the cylinder head? 1 and cylinder 2, as is well known in the art.
The sole 10 is provided with cut-out rollers 13, 14 and 15 constituting respectively the extension of the combustion chamber 3, the intake valve housing 14 and the exhaust valve housing 15. The edge of cutouts 14 and 15 is profiled and constitutes the seat of the inlet and outlet valves, respectively
In the embodiment illustrated in the drawing, the cylinder head 1 is made of cast iron and the sole 10 .et of refractory steel. A suitable refractory alloy * and nickel steel which is more refractory than mowing,
that is to say, fui is more resistant to duos fatigue at high temperatures and cooling contacts. The choice of the alloy composition of the sole makes it possible to control its thermal conductivity and to lower the latter so as not to oppose the transmission of the heat of combustion from the cylinder into the cylinder head concurrently with the Effect specific to the thermal seal 16 between the sole and the cylinder head. In addition, it allows to give to the sole, a higher resistance & that of the cylinder head with regard to thermal fatigue stresses.
It is thus possible to raise the efficiency of internal combustion engines, in particular multi-fuel engines, while preventing the cylinder head from the effects of increased thermal stress. The method of assembling the sole 10 in the housing 7 of the cylinder head is, as illustrated in FIG. 1, provided by the connection of the projection 8 of
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the shirt of;
cylinder 2 'against the rim 11 of the @
10. As a result of the assembly of the cylinder 2 and @ of the sleeve l, 11 this note that there is a play of a few hundredths of a millimeter between the flange
11 of the. senelel and housing 7 of the.
cylinder head and that in addition, the thermal expansion coefficient of the sole 10 cannot be greater than that of the cylinder head
Although a particular embodiment according to the present invention has been described, it is understood that numerous variations can be made as to the shape, the composition and the arrangement of the sole according to the present invention.
For example, the sole 10 could be flat and placed against the cylinder head, the inner face of the latter also being flat and devoid of housing, or else provided with a housing shallower than the thickness of the sole.
The alloy constituting the sole can be chosen from among the alloys commonly used to make turbine blades.
It should be noted in particular that the co-owners determine the choice of conductivity! thermal of the sole which, in certain cases, may be greater than the conductivity of the cylinder head.
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