EP1239136A1 - Culasse de moteur thermique comportant un élément supérieur formant couvre-culasse qui porte l'arbre à cames - Google Patents

Culasse de moteur thermique comportant un élément supérieur formant couvre-culasse qui porte l'arbre à cames Download PDF

Info

Publication number
EP1239136A1
EP1239136A1 EP02290582A EP02290582A EP1239136A1 EP 1239136 A1 EP1239136 A1 EP 1239136A1 EP 02290582 A EP02290582 A EP 02290582A EP 02290582 A EP02290582 A EP 02290582A EP 1239136 A1 EP1239136 A1 EP 1239136A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder head
camshaft
head cover
cover
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02290582A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Stéphane Rizzo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Publication of EP1239136A1 publication Critical patent/EP1239136A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F01L1/0532—Camshafts overhead type the cams being directly in contact with the driven valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
    • F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/38—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling the cylinder heads being of overhead valve type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/006—Camshaft or pushrod housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F01L2001/0537—Double overhead camshafts [DOHC]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/20—SOHC [Single overhead camshaft]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/245—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis

Definitions

  • the invention relates to a cylinder head of a heat engine, especially for a motor vehicle.
  • the invention relates more particularly to a cylinder head heat engine, in particular for a motor vehicle, comprising a main part, forming a cylinder head body, intended to be mounted on a cylinder block of the engine and comprising an upper part, forming a cylinder head cover, type in which the cylinder head has a recess which is intended to receive valve actuating elements from the motor and which opens into an upper face of the body cylinder head, to which the cylinder head cover, the elements valve actuation comprising a camshaft fixed to the by means of bearings each consisting substantially of one half fixed in the cylinder head and a half added in the form of a bearing cap.
  • air / fuel mixture intake and exhaust burned are controlled by respective valves, actuated by a camshaft, i.e. a single camshaft, either by two camshafts.
  • the or the camshafts are mounted "at the head", that is to say the closest possible valves, so in the cylinder head.
  • Each camshaft is positioned and rotatably mounted in the cylinder head by means of plain bearings, generally in aluminum or aluminum alloy, each of which is made a half bearing, called a "fixed" half, formed directly in the cylinder head and completed by an attached bearing cap, or a part which incorporates this function, which should therefore be fixed on the cylinder head.
  • oil supply lines are practiced in the cylinder head, so as to lead to the right of the landings.
  • Another solution could consist in decoupling the half-bearings "fixed” from the rest of the cylinder head, but with for consequence which is added between the cylinder head and each half-bearing an interface, i.e. also operations of additional manufacturing, and it is then necessary to provide a tightness at this interface.
  • the object of the invention is therefore to propose a cylinder head in which the mounting of the camshaft, or camshafts, does not have the aforementioned drawbacks, without however increase the complexity of the realization of the cylinder head, nor increase production costs.
  • this objective is achieved with a cylinder head of the type indicated in the introduction, characterized in that that said fixed bearing halves are made in the cylinder head cover.
  • Figure 1 we see a vertical section of a cylinder head according to the state of the art, comprising a main part or cylinder head body 10 whose lower face 12 is intended to be fixed on a cylinder block (not shown) of an engine thermal, which is therefore arranged below the cylinder head in the representation of figure 1.
  • intake (or exhaust) passages 14 intended for the flow of the admitted air / fuel mixture to the engine cylinders, or respectively to the gas flow burns which escape from the cylinders.
  • valves 16 are controlled by valves 16, and these are actuated by at least one camshaft 18, of which we only see the cross section, which extends in the direction longitudinal of the motor, here perpendicular to the plane of the Fig.
  • the camshaft 18 carries cams 20, only one of which is visible here, distributed along its length and each associated with one engine intake or exhaust valves 16.
  • the profile of the cams 20 and their respective angular positions around the shaft 18 are chosen in the desired manner to obtain the temporal succession adequate valve openings / closings which correspond to the engine operating cycles (intake - compression - expansion - exhaust).
  • Cams 20 are only used to control the lowering movement of the valves 16, by pressing the valve stems 22 pointing upwards.
  • the return of valves 16 up in the closed position is secured using springs 24 prisoners between the cylinder head body 10 and cups 26 fixed on the valve stems 22
  • the camshaft 18-20 is housed in a recess longitudinal 28 provided in the upper face 32 formed in the above the cylinder head body 10, which is capped by a part upper forming cylinder head cover 30, fixing the latter being ensured by pressing its lower face 33 on the face upper 32 of the cylinder head body 10.
  • the camshaft 18 is mounted in the cylinder head by bearings each of which is designated as a whole by the reference 34, composed of a half-bearing lower 34a "fixed” formed integrally with the cylinder head body itself, and an added upper half-bearing 34b, known as “hat bearing ", fixed on the cylinder head body corresponding to the fixed lower half-bearing 34a by screws 36, thus completing the bearings 34.
  • the bearing cap has holes 37.
  • Figure 1 shows that the realization of the cylinder head is complex, especially since it still has to house passages for draining the engine coolant, threaded housings for fixing the spark plugs (petrol engines) or glow plugs (engines diesel) or injectors (injection engine), similarly only passages and ducts for the lubricant supplied to bearings 34 of the camshaft 18-20.
  • the cylinder head cover 30 is not not just a simple "cover” to close the upper recess of the cylinder head body 10, but that it is brought to fulfill an important rigidification function of the body cylinder head which no longer has the necessary own rigidity, given the multiple recesses and passages mentioned which through.
  • FIGS. 3a and 3b represent a cylinder head according to the present invention, of new in section and partial elevation.
  • the cylinder head body 10 itself no longer ensures directly the mounting function of the camshaft (symbolized by its axis 18 ').
  • This function is taken over by the party upper forming cylinder head cover 30, produced here practically in the form of a "beam” in which the half-bearings are formed “fixed” upper 34a, with the necessary rigidity counts given the efforts they take, and here too in a way that is well compatible with the stiffening function devolved to the cylinder head beam 30.
  • the lower half-bearings 34b are added parts, fixed under the cylinder head cover beam 30. Because they take almost no effort in operation, they can be as tight as possible, just like their fixing screws, to simply close the corresponding bearing 34.
  • the camshaft includes an axial hole (not shown) closed at both ends, which extends over the entire length concerned by the bearings, and radial holes at each of the bearings.
  • food axial drilling in pressurized lubricant is carried out via a bearing at the end of the camshaft, sparing in the periphery of it a shallow groove and piercings radials which make it communicate with the axial bore.
  • the bearing spans are machined to the dimensions "in situ” finals. That is to say, we proceed to the blank assembly bearing caps on the beam and then beam on the cylinder head body, and we take advantage of the fact that it exists at the end of breech (in the axial direction) anyway an opening for the subsequent passage of the end of the camshaft that it is connect to its drive mechanism (chain, gear, or toothed belt), to introduce the final machining tool axial direction and make it pass successively through the bearings.
  • each bearing cap 34b has a projecting positioning finger 50, which is housed during mounting in a hole 52 of corresponding shape in the face lower 33 of the cylinder head cover beam 30.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

L'invention propose une culasse de moteur thermique, notamment pour un véhicule automobile, comprenant une partie principale ou corps de culasse (10) destiné à être monté sur un bloc-cylindres du moteur et coiffé par un couvre-culasse (30), du type dans lequel la culasse comporte un évidement (28) qui est destiné à recevoir des éléments d'actionnement (18') de soupapes du moteur et qui débouche dans une face supérieure (32) du corps de culasse (10), sur laquelle est fixé ledit couvre-culasse (30), les éléments d'actionnement de soupapes comprenant un arbre à cames (18') fixé au moyen de paliers (34a, 34b) constitués chacun sensiblement d'une moitié fixe (34a) dans la culasse et d'une moitié rapportée sous forme d'un chapeau de palier (34b), caractérisée en ce que lesdites moitiés fixes de paliers (34a) sont réalisées dans le couvre-culasse (30). <IMAGE>

Description

L'invention concerne une culasse de moteur thermique, notamment pour un véhicule automobile.
L'invention concerne plus particulièrement une culasse de moteur thermique, notamment pour un véhicule automobile, comprenant une partie principale, formant corps de culasse, destinée à être montée sur un bloc-cylindres du moteur et comprenant une partie supérieure, formant couvre-culasse, du type dans lequel la culasse comporte un évidement qui est destiné à recevoir des éléments d'actionnement de soupapes du moteur et qui débouche dans une face supérieure du corps de culasse, sur laquelle est fixé le couvre-culasse, les éléments d'actionnement de soupapes comprenant un arbre à cames fixé au moyen de paliers constitués chacun sensiblement d'une moitié fixe dans la culasse et d'une moitié rapportée sous forme d'un chapeau de palier.
Dans une culasse de moteur à combustion interne, l'admission du mélange air/carburant et l'évacuation des gaz brûlés sont commandées par des soupapes respectives, actionnées par un arbre à cames, soit un arbre à cames unique, soit par deux arbres à cames.
Dans la plupart des véhicules de production récente, le ou les arbres à cames sont montés "en tête", c'est-à-dire le plus près possible des soupapes, donc dans la culasse.
Chaque arbre à cames est positionné et monté à rotation dans la culasse au moyen de paliers lisses, généralement en aluminium ou en alliage d'aluminium, dont chacun est constitué d'une moitié de palier, dite moitié "fixe", formée directement dans la culasse et complété par un chapeau de palier rapporté, ou une pièce qui intègre cette fonction, qu'il convient donc de fixer sur la culasse.
Pour assurer la lubrification nécessaire entre l'arbre à cames, habituellement réalisé en acier, et l'aluminium des paliers, on pratique des conduits d'amenée d'huile dans la culasse, de manière à déboucher au droit des paliers.
Il en résulte un certain nombre de contraintes pour la conception et la réalisation de la culasse. En particulier, les demi-paliers "fixes" réalisés au niveau de la culasse sont obtenus lors de la fabrication de celle-ci par moulage. De ce fait, leurs formes et leurs positions dépendent des contraintes de réalisation de la culasse, à savoir que celle-ci doit présenter d'une part des passages adéquats pour les éléments de la distribution, ainsi que des passages pour les vis de fixation de la culasse sur le bloc-cylindres du moteur.
En particulier, on cherche à placer les paliers de l'arbre à cames autant que possible au milieu entre deux cylindres successifs du moteur, mais la culasse doit être également fixée sur le bloc-cylindres du moteur précisément dans la même région intermédiaire entre les cylindres, de sorte que l'on doit prévoir pratiquement dans un même plan transversal de la culasse quatre ou six perçages verticaux, deux pour la fixation de la culasse sur le bloc-cylindres du moteur et deux ou quatre pour la fixation du ou des chapeaux de paliers. Cela n'est pas toujours possible.
Par ailleurs, compte tenu de l'orientation des demi-paliers fixes ménagés dans la culasse, la quasi-totalité des efforts qui se développent entre l'arbre à cames et les soupapes sont précisément dirigés en sens opposé à ces demi-paliers fixes, de sorte qu'ils doivent être encaissés par les chapeaux de paliers rapportés. Il convient donc d'en tenir compte lors de la conception et de la réalisation de ces chapeaux de paliers, ainsi que de leur fixation sur le reste de la culasse.
Dans une architecture très compacte, comme c'est le cas des moteurs de petite cylindrée, l'implantation de ces demi-paliers fixes devient un problème important, et l'on peut être amené à opter pour des solutions techniques non optimales, qu'il s'agisse du coût, de la masse, ou des performances techniques. À titre d'exemple, on pourra en effet être amené à choisir un écartement, considéré dans le sens axial de l'arbre à cames, plus important que nécessaire entre les paliers, avec pour corollaire qu'il sera alors nécessaire de rendre l'arbre à cames plus rigide, donc plus lourd et plus volumineux.
Une autre solution pourra consister à découpler les demi-paliers "fixes" du reste de la culasse, mais avec pour conséquence que l'on ajoute entre la culasse et chaque demi-palier une interface, c'est-à-dire également des opérations de fabrication supplémentaires, et il convient alors de prévoir une étanchéité au niveau de cette interface.
Enfin, les nombreux conduits, canaux, évidements et perçages ainsi ménagés dans la culasse, et tout particulièrement dans le corps de culasse, diminuent sensiblement sa rigidité, et l'on doit donc fréquemment prévoir que le couvre-culasse fixé sur la face supérieure du corps de culasse présente une rigidité propre à conférer à l'ensemble formé par le corps de culasse et le couvre-culasse une rigidité suffisante. La fixation de ce couvre-culasse nécessite également des perçages taraudés correspondants pour des vis de fixation.
Le but de l'invention est par conséquent de proposer une culasse dans laquelle le montage de l'arbre à cames, ou des arbres à cames, ne présente pas les inconvénients précités, sans toutefois augmenter la complexité de la réalisation de la culasse, ni accroítre les coûts de production.
Conformément à l'invention, cet objectif est atteint avec une culasse du type indiqué en introduction, caractérisée en ce que lesdites moitiés fixes de paliers sont réalisées dans le couvre-culasse.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
  • les moitiés fixes de paliers réalisées dans le couvre-culasse présentent une orientation propre à encaisser sensiblement la totalité des efforts subis en fonctionnement par l'arbre à cames ;
  • le couvre-culasse est réalisé sous forme d'une poutre présentant une rigidité propre à compléter celle du corps de culasse ;
  • la fixation des chapeaux de palier est effectuée sous la face inférieure du couvre-culasse qui est lui-même en appui sur la face supérieure du corps de culasse ;
  • deux taraudages formés dans le couvre-culasse pour des vis de fixation d'un chapeau de palier et deux perçages formés dans le corps de culasse pour des vis de fixation de la culasse sont agencés sensiblement dans un même plan axial du moteur, entre deux cylindres de celui-ci ;
  • l'arbre à cames comporte un perçage central pour la distribution de lubrifiant aux paliers de l'arbre à cames ;
  • chaque chapeau de palier comporte des trous de passage pour des vis de fixation, et le couvre-culasse comporte des taraudages pour lesdites vis ;
  • chaque chapeau de palier comporte un doigt de positionnement en saillie, qui vient se loger lors du montage dans un trou de forme correspondante dans la face inférieure de la poutre couvre-culasse.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront 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 en coupe schématique fragmentaire, par un plan axial vertical parallèle aux axes des cylindres, d'une première culasse selon l'état de la technique ;
  • la figure 2a est une vue en coupe d'une deuxième culasse selon l'état de la technique, prise suivant la ligne 2a-2a de la figure 2b ;
  • la figure 2b est une vue en élévation partielle de dessus de la culasse de la figure 2a ;
  • la figure 3a est une vue en coupe d'une culasse selon l'invention, prise suivant la ligne 3a-3a de la figure 3b, dans une représentation analogue à celle de la figure 2a ; et
  • la figure 3b est une vue en élévation partielle de dessus de la culasse de la figure 3a.
Dans l'ensemble des figures, on a utilisé les mêmes références pour désigner des éléments identiques ou remplissant les mêmes fonctions, le cas échéant accompagnées d'un indice (a, b, etc..), ou encore du signe ['] (prime)ou ["] (seconde).
De plus, dans la présente description, les expressions "verticale", "au-dessous", etc., se rapportent à l'orientation des éléments d'un moteur thermique tel qu'il est représenté aux figures.
Dans la figure 1, on voit une coupe verticale d'une culasse selon l'état de la technique, comprenant une partie principale ou corps de culasse 10 dont la face inférieure 12 est destinée à être fixée sur un bloc-cylindres (non représenté) d'un moteur thermique, qui est donc disposé au-dessous de la culasse dans la représentation de la figure 1.
Dans la région inférieure du corps de culasse 10 sont ménagés des passages 14 d'admission (ou d'échappement) destinés à l'écoulement du mélange air/carburant admis vers les cylindres du moteur, ou respectivement à l'écoulement des gaz brûlés qui s'échappent hors des cylindres.
Ces passages 14 sont commandés par des soupapes 16, et celles-ci sont actionnées par au moins un arbre à cames 18, dont on ne voit que la section transversale, qui s'étend dans le sens longitudinal du moteur, ici perpendiculairement au plan de la figure. L'arbre à cames 18 porte des cames 20, dont une seule est visible ici, réparties sur sa longueur et associées chacune à l'une des soupapes d'admission ou d'échappement 16 du moteur.
Comme bien connu, le profil des cames 20 et leurs positions angulaires respectives autour de l'arbre 18 sont choisis de la manière désirée pour obtenir la succession temporelle adéquate des ouvertures/fermetures des soupapes qui correspondent aux cycles de fonctionnement du moteur (admission - compression - détente - échappement).
Les cames 20 servent uniquement à commander le mouvement de descente des soupapes 16, en appuyant sur les queues de soupape 22 dirigées vers le haut. Le retour des soupapes 16 vers le haut en position fermée est assuré à l'aide de ressorts 24 prisonniers entre le corps de culasse 10 et des coupelles 26 fixées sur les queues de soupapes 22
L'arbre à cames 18-20 est logé dans un évidement longitudinal 28 prévu dans la face supérieure 32 ménagée dans le dessus du corps de culasse 10, qui est coiffé par une partie supérieure formant couvre-culasse 30, la fixation de ce dernier étant assurée par appui de sa face inférieure 33 sur la face supérieure 32 du corps de culasse 10. L'arbre à cames 18 est monté dans la culasse par des paliers dont chacun est désigné dans son ensemble par la référence 34, composé d'un demi-palier inférieur 34a "fixe" venu de matière avec le corps de culasse lui-même, et d'un demi-palier supérieur 34b rapporté, dit "chapeau de palier", fixé sur le corps de culasse en correspondance du demi-palier fixe inférieur 34a par des vis 36, en complétant ainsi les paliers 34. Pour le passage des vis 36, le chapeau de palier comporte des trous 37.
La figure 1 montre que la réalisation de la culasse est complexe, d'autant plus qu'elle doit encore abriter des passages pour l'écoulement du liquide de refroidissement du moteur, des logements taraudés pour la fixation des bougies d'allumage (moteurs à essence) ou des bougies de préchauffage (moteurs diesel) ou encore des injecteurs (moteur à injection), de même que des passages et conduits pour le lubrifiant apporté aux paliers 34 de l'arbre à cames 18-20.
On voit aussi à cette figure que le couvre-culasse 30 n'est pas uniquement un simple "couvercle" destiné à refermer l'évidement supérieur du corps de culasse 10, mais qu'il est amené à remplir une fonction de rigidification importante du corps de culasse qui ne présente plus la rigidité propre nécessaire, compte tenu des multiples évidements et passages évoqués qui le traversent.
Il est également clair que les demi-paliers inférieurs 34a n'encaissent presque aucun effort en fonctionnement, mais que les demi-paliers supérieurs 34b encaissent pratiquement tous les efforts, principalement dus aux ressorts de rappel 24. Il faut donc en tenir compte pour leur dimensionnement, et celui de leur fixation.
Par contre, l'aspect apparemment satisfaisant pour les hommes de métier, c'est ici que la réalisation des demi-paliers inférieurs directement venus de matière dans le corps de culasse lors de son moulage paraít s'imposer comme étant la solution la plus simple et la moins coûteuse.
En observant maintenant les figures 2a et 2b, on réalise que cette solution mène souvent à des choix techniques difficiles. En effet, il s'agit ici d'une culasse qui porte deux arbres à cames (non représentés eux-mêmes dans la figure, mais symbolisés par leurs axes 18' et 18"), comme cela devient habituel dans les moteurs modernes, notamment les moteurs de petite cylindrée dont on cherche à obtenir la plus grande puissance possible.
Dans la coupe de la figure 2a les demi-paliers inférieurs 34a' et 34a" sont déplacés relativement loin vers le haut et vers l'extérieur, si l'on se réfère à un plan longitudinal et vertical médian du moteur, symbolisé par la ligne L-L dans la vue en élévation de la figure 2b. De façon correspondante, les demi-paliers supérieurs 34b' et 34b" sont réalisés venus de matière avec un composant commun qui forme aussi le couvre-culasse 30. Cette solution présente à cet égard au moins l'avantage que l'intégration des demi-paliers supérieurs 34b' et 34b" dans le couvre-culasse est homogène avec sa fonction de rigidification.
Par contre, les contraintes géométriques sont telles que, comme le montre la figure 2b, les taraudages 38 destinés aux vis 36 de fixation des demi-paliers supérieurs doivent être avancés axialement (c'est-à-dire dans la direction L-L) si loin qu'ils se trouvent pratiquement au même niveau qu'un cylindre du moteur (C). Les zones intermédiaires entre les cylindres sont en effet réservées aux perçages 40 destinés aux vis de fixation de la culasse sur le bloc-cylindres, qui ne peuvent en aucun cas être placées ailleurs puisqu'elles sont essentielles pour l'étanchéité de la culasse sur le bloc-cylindres.
On se reportera maintenant aux figures 3a et 3b qui représentent une culasse conforme à la présente invention, de nouveau en coupe et en élévation partielle.
Ici, le corps de culasse 10 lui-même n'assure plus directement la fonction de montage de l'arbre à cames (symbolisé par son axe 18'). Cette fonction est reprise par la partie supérieure formant couvre-culasse 30, réalisée ici pratiquement sous forme d'une "poutre" dans laquelle sont formés les demi-paliers supérieurs "fixes" 34a, avec la rigidité nécessaire compte tenu des efforts qu'ils encaissent, et ici aussi d'une manière qui est bien compatible avec la fonction de rigidification dévolue à la poutre couvre-culasse 30.
Les demi-paliers inférieurs 34b sont des pièces rapportées, fixées sous la poutre couvre-culasse 30. Du fait qu'ils n'encaissent presque aucun effort en fonctionnement, ils peuvent être dimensionnés au plus juste, tout comme leurs vis de fixation, pour simplement fermer le palier 34 correspondant.
Les avantages de cette solution sont multiples. En premier lieu, du fait qu'il n'est plus nécessaire de prévoir des demi-paliers fixes formés dans le corps de culasse, on dispose d'une plus grande liberté pour sa conception. Il n'est pas non plus nécessaire de prévoir des perçages dans le corps de culasse pour la fixation des chapeaux de palier, ce qui mène aussi à une plus grande liberté de conception.
À cet égard, puisque les taraudages 38' pour les vis de fixation 36' des chapeaux de paliers 34b sont ménagés dans la poutre couvre-culasse 30 et non plus dans le corps de culasse 10, il n'y a pas d'obstacle à prévoir que ces taraudages 38' formés dans la poutre et les perçages 40 formés dans le corps de culasse 10 pour les vis de fixation de la culasse sur le bloc-cylindres soient agencés sensiblement dans le même plan axial du moteur, entre deux cylindres de celui-ci.
Il faut bien entendu prévoir dans la culasse des taraudages 42 pour des vis de fixation 44 de la poutre couvre-culasse 30 sur le corps de culasse 10. Grâce à la rigidité propre de la poutre 30, il sera possible de prévoir ces taraudages 42 à des emplacements pratiquement quelconques, dans lesquels ils n'interfèrent pas avec d'autres éléments de la culasse ou de l'ensemble mécanique arbre à cames/soupapes.
Notamment, lorsqu'il reste suffisamment de matière, on pourra ménager les taraudages 42 aussi sensiblement dans le même plan que les vis de fixation de la culasse, c'est-à-dire entre deux cylindres (C) successifs du moteur.
Pour la lubrification des paliers 34, rien n'empêche de prévoir dans le corps de culasse 10, et/ou dans la poutre couvre-culasse 30, des conduits de distribution de lubrifiant, comme par exemple le même lubrifiant qui sert pour les éléments mécaniques du moteur, ces conduits menant jusqu'aux demi-paliers supérieurs 34a.
Il pourra toutefois être judicieux de prévoir une lubrification par le centre de l'arbre à cames. Dans ce cas, celui-ci comporte un perçage axial (non représenté) fermé aux deux bouts, qui s'étend sur toute la longueur concernée par les paliers, et des perçages radiaux au niveau de chacun des paliers. L'alimentation du perçage axial en lubrifiant sous pression s'effectue via un palier à l'extrémité de l'arbre à cames, en ménageant dans la périphérie de celui-ci une gorge peu profonde et des perçages radiaux qui la font communiquer avec l'alésage axial.
Il convient encore de remarquer que le fait de ménager les demi-paliers "fixes" porteurs sur la poutre couvre-culasse ne mène pas, lors de l'assemblage, à des éventuels cumuls de tolérances néfastes entre l'arbre à cames - qui dépend de la poutre couvre-culasse - d'une part, et le reste du mécanisme de soupapes - qui dépend du corps de culasse - d'autre part.
En effet, les portées de paliers sont usinées aux cotes finales "in situ". C'est-à-dire que l'on procède au montage à blanc des chapeaux de paliers sur la poutre puis de la poutre sur le corps de culasse, et l'on profite du fait qu'il existe en bout de culasse (selon le sens axial) de toute façon une ouverture pour le passage ultérieur de l'extrémité de l'arbre à cames qu'il s'agit de relier à son mécanisme d'entraínement (à chaíne, à engrenages, ou à courroie crantée), pour introduire l'outil d'usinage final en direction axiale et lui faire traverser successivement les paliers.
Les très faibles jeux qui peuvent ensuite résulter du démontage puis du remontage sont sans importance. Les seuls jeux dont on ne pourra pas totalement s'affranchir sont les jeux axiaux, c'est-à-dire dans le sens de la longueur de l'arbre à cames. Ces jeux restent toutefois ici dans la plage de ceux que l'on constate dans les culasses de réalisation classique et ne représentent aucune gêne.
À titre d'option, chaque chapeau de palier 34b comporte un doigt de positionnement 50 en saillie, qui vient se loger lors du montage dans un trou 52 de forme correspondante dans la face inférieure 33 de la poutre couvre-culasse 30.

Claims (8)

  1. Culasse (10) de moteur thermique, notamment pour un véhicule automobile, comprenant une partie principale ou corps de culasse (10) destiné à être monté sur un bloc-cylindres du moteur et coiffé par un couvre-culasse (30), du type dans lequel la culasse comporte un évidement (28) qui est destiné à recevoir des éléments d'actionnement (18-20) de soupapes du moteur et qui débouche dans une face supérieure (32) du corps de culasse (10), sur laquelle est fixé ledit couvre-culasse (30), les éléments d'actionnement de soupapes comprenant un arbre à cames (18) fixé au moyen de paliers (34) constitués chacun sensiblement d'une moitié fixe (34a) dans la culasse et d'une moitié rapportée sous forme d'un chapeau de palier (34b),
       caractérisée en ce que lesdites moitiés de paliers fixes (34a) sont réalisées dans le couvre-culasse (30).
  2. Culasse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moitiés de paliers (34a) réalisées dans le couvre-culasse (30) présentent une orientation propre à encaisser sensiblement la totalité des efforts subis en fonctionnement par ledit arbre à cames (18).
  3. Culasse selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le couvre-culasse (30) est réalisé sous forme d'une poutre présentant une rigidité propre à compléter celle du corps de culasse (10).
  4. Culasse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la fixation des chapeaux de palier (34b) est effectuée sous la face inférieure (??) du couvre-culasse (30).
  5. Culasse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que deux taraudages (38') formés dans le couvre-culasse (30) pour des vis de fixation (36') d'un chapeau de palier (34b) et deux perçages (40) formés dans le corps de culasse (10) pour des vis de fixation de la culasse sont agencés sensiblement dans un même plan axial du moteur, entre deux cylindres de celui-ci.
  6. Culasse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'arbre à cames comporte un perçage central pour distribution de lubrifiant aux paliers de l'arbre à cames (18).
  7. Culasse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que chaque chapeau de palier (34b) comporte des trous de passage (37) pour des vis de fixation (36'), et le couvre-culasse (30) comporte des taraudages (38') pour lesdites vis (36').
  8. Culasse selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que chaque chapeau de palier (34b) comporte un doigt de positionnement (50) en saillie, qui vient se loger lors du montage dans un trou (52) de forme correspondante dans la face inférieure (33) de la poutre couvre-culasse (30).
EP02290582A 2001-03-09 2002-03-08 Culasse de moteur thermique comportant un élément supérieur formant couvre-culasse qui porte l'arbre à cames Withdrawn EP1239136A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0103230A FR2821891B1 (fr) 2001-03-09 2001-03-09 Culasse de moteur thermique comportant un element superieur, formant couvre-culasse, qui porte l'arbre a cames
FR0103230 2001-03-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1239136A1 true EP1239136A1 (fr) 2002-09-11

Family

ID=8860928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02290582A Withdrawn EP1239136A1 (fr) 2001-03-09 2002-03-08 Culasse de moteur thermique comportant un élément supérieur formant couvre-culasse qui porte l'arbre à cames

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1239136A1 (fr)
FR (1) FR2821891B1 (fr)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1462618A2 (fr) * 2003-03-25 2004-09-29 Isuzu Motors Limited Structure du palier pour un arbre aux cames
WO2007083223A1 (fr) * 2006-01-19 2007-07-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Structure de support pour arbre à cames d'un moteur à combustion interne
CN103925100A (zh) * 2013-01-15 2014-07-16 长城汽车股份有限公司 发动机缸盖总成

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1254906B (de) * 1960-07-14 1967-11-23 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Kolbenbrennkraftmaschine
US3477417A (en) * 1966-12-15 1969-11-11 Peugeot Camshaft in a heat engine or compressor and the machine resulting therefrom
DE3542997A1 (de) * 1984-12-14 1986-06-19 Volkswagen AG, 3180 Wolfsburg Zuendvorrichtung fuer eine fremdgezuendete brennkraftmaschine
GB2207462A (en) * 1987-07-30 1989-02-01 Ford Motor Co Mounting I.C. engine camshafts
EP0458341A1 (fr) * 1990-05-24 1991-11-27 Mazda Motor Corporation Culoisse de cylindre d'un moteur du type à double arbre à cames
WO2000020730A1 (fr) * 1998-10-05 2000-04-13 Eaton Automotive S.P.A. Ensemble commande des soupapes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1254906B (de) * 1960-07-14 1967-11-23 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Kolbenbrennkraftmaschine
US3477417A (en) * 1966-12-15 1969-11-11 Peugeot Camshaft in a heat engine or compressor and the machine resulting therefrom
DE3542997A1 (de) * 1984-12-14 1986-06-19 Volkswagen AG, 3180 Wolfsburg Zuendvorrichtung fuer eine fremdgezuendete brennkraftmaschine
GB2207462A (en) * 1987-07-30 1989-02-01 Ford Motor Co Mounting I.C. engine camshafts
EP0458341A1 (fr) * 1990-05-24 1991-11-27 Mazda Motor Corporation Culoisse de cylindre d'un moteur du type à double arbre à cames
WO2000020730A1 (fr) * 1998-10-05 2000-04-13 Eaton Automotive S.P.A. Ensemble commande des soupapes

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1462618A2 (fr) * 2003-03-25 2004-09-29 Isuzu Motors Limited Structure du palier pour un arbre aux cames
EP1462618A3 (fr) * 2003-03-25 2005-08-10 Isuzu Motors Limited Structure du palier pour un arbre aux cames
US7093980B2 (en) 2003-03-25 2006-08-22 Isuzu Motors Limited Bearing structure for camshaft
WO2007083223A1 (fr) * 2006-01-19 2007-07-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Structure de support pour arbre à cames d'un moteur à combustion interne
US7757646B2 (en) 2006-01-19 2010-07-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Camshaft support structure of an internal combustion engine
CN101321930B (zh) * 2006-01-19 2011-07-27 丰田自动车株式会社 内燃机的凸轮轴支撑结构
CN103925100A (zh) * 2013-01-15 2014-07-16 长城汽车股份有限公司 发动机缸盖总成
CN103925100B (zh) * 2013-01-15 2016-12-28 长城汽车股份有限公司 发动机缸盖总成

Also Published As

Publication number Publication date
FR2821891A1 (fr) 2002-09-13
FR2821891B1 (fr) 2003-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2548730A1 (fr) Moteur a combustion interne a arbre a cames en tete unique
EP0052554B1 (fr) Dispositif de distribution variable pour moteur à combustion interne
FR2552820A1 (fr) Culasse de cylindre pour moteur a combustion interne du type a double arbre a cames en tete
EP0194922B1 (fr) Dispositif d&#39;actionnement de soupapes dans un moteur à combustion interne comportant quatre soupapes inclinées en V et une bougie centrale par cylindre
FR2881175A1 (fr) Commande de reglage de distribution variable de soupapes
FR3084108A1 (fr) Structure de couvercle d’un moteur a combustion interne
FR3084107A1 (fr) Structure de couvercle d&#39;un moteur a combustion interne
FR2688828A1 (fr) Mecanisme reglable de commande de soupapes dans un moteur a combustion interne.
EP1239136A1 (fr) Culasse de moteur thermique comportant un élément supérieur formant couvre-culasse qui porte l&#39;arbre à cames
EP0092447B1 (fr) Dispositif de distribution pour moteur axial
FR2716234A1 (fr) Procédé pour minimiser le jeu dans un mécanisme de commande de soupapes.
FR2707339A1 (fr) Came, en particulier pour commander une soupape de changement de charge.
EP0013847B1 (fr) Chapelle de soupape en champignon refroidie par circulation d&#39;un fluide réfrigérant, pour moteur à combustion interne, notamment pour moteur comprenant deux soupapes d&#39;échappement par cylindre et procédé de montage d&#39;une telle chapelle
FR2707699A1 (fr) Moteur à combustion interne à deux temps commandé par lumières.
FR2553823A1 (fr) Poussoir de soupape pour moteurs a combustion interne et arbres a cames en tete
FR2681376A1 (fr) Dispositif de positionnement d&#39;un arbre a cames de moteur a combustion interne et arbre a cames utilisant ce dispositif.
FR2739410A1 (fr) Agencement de cames pour un moteur a combustion interne
WO2002037647A1 (fr) Arbre d&#39;induit de moteur electrique comportant un pignon de sortie, et son application dans un demarreur de vehicule
FR2799792A1 (fr) Moteur thermique a distribution variable
JP2864398B2 (ja) ４サイクルエンジンの動弁装置
EP0454518A1 (fr) Dispositif d&#39;actionnement de deux soupapes voisines
FR2525274A1 (fr) Procede et dispositif pour la commande de l&#39;admission et de l&#39;echappement dans un moteur a explosion
FR2681903A1 (fr) Coupelle d&#39;appui de ressort de soupape pour moteur a combustion interne.
FR2508549A3 (fr) Systeme de commande de soupape d&#39;admission de combustible pour un moteur a explosion
FR2776704A1 (fr) Ensemble comportant un clapet associe a au moins un conduit et moteur thermique equipe de cet ensemble

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

17P Request for examination filed

Effective date: 20030305

AKX Designation fees paid

Designated state(s): BE DE ES

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20060504