EP3094851B1 - Corps de pompe integrée dans le carter d'un moteur a refroidissement liquide - Google Patents

Corps de pompe integrée dans le carter d'un moteur a refroidissement liquide Download PDF

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EP3094851B1
EP3094851B1 EP15702534.7A EP15702534A EP3094851B1 EP 3094851 B1 EP3094851 B1 EP 3094851B1 EP 15702534 A EP15702534 A EP 15702534A EP 3094851 B1 EP3094851 B1 EP 3094851B1
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    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0043—Arrangements of mechanical drive elements
    • F02F7/0058—Longitudinally or transversely separable crankcases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
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    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0065—Shape of casings for other machine parts and purposes, e.g. utilisation purposes, safety
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02F7/0068—Adaptations for other accessories
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0065—Shape of casings for other machine parts and purposes, e.g. utilisation purposes, safety
    • F02F7/007—Adaptations for cooling

Definitions

  • the present invention relates to the field of twin-cylinder engines, including flat-twin engines with liquid cooling.
  • These engines comprise in known manner two complementary half-casings with respect to a longitudinal vertical joint plane, generally corresponds to the median plane of the motorcycle.
  • a hydraulic pump ensures the circulation of the coolant.
  • the water pump is installed on the clutch housing, itself mounted on one of the half crankcases.
  • the clutch housing has a shape defining the bottom of the pump.
  • the body of the pump is defined by this shape and the lid.
  • a lid closes the body of the pump. Ducts feed the cylinders into boreholes in the clutch housing and the engine crankcase. A hose connects the water heater to the pump inlet on the side of the motorcycle.
  • the solution of the prior art involves the positioning of the pump laterally. It thus forms an unsightly protuberance, and involves the arrival of a tubing of water on the side of the motorcycle. In addition to the inelegant aspect of this tubing, this solution can lead to tearing of the tubing.
  • the present invention relates, in its most general sense, to a water-cooled motorcycle twin-cylinder engine comprising two complementary half-crankcases with respect to a vertical joint plane, including a main engine crankcase. vertical seal, comprising a water pump whose rotor is driven by the distribution shaft.
  • one of the half-casings has a protuberance defining a hollow volume forming the pump body, and opening towards the complementary half-casing by a flat front surface located in the joint plane of the two casings, said pump body being closed by a cover comprising a coolant inlet duct placed on the top of the engine, the cover further having a configuration opening into a coolant outlet.
  • the motor comprises a conduit connecting the body of the pump to the rear cylinder.
  • the connecting conduit connecting the body of the pump to the rear cylinder is constituted by a cavity formed in the half-casing (2) having the pump body.
  • the vertical plane passing through the axis of said inlet duct is placed between said joint plane and the outer vertical plane of said half-casing.
  • the water-cooled motorcycle engine further comprises a tube housed in a duct opening at one of its ends into the liquid outlet said lid, and at the other end in the front cylinder.
  • said tube is movable between a position of use where it ensures a sealed conduction between the pump body and the front cylinder, and a retracted position for disassembly, in which the end of the tube is discarded. sliding the pump head in said duct.
  • said tube has an annular groove cooperating in the use position with a locking screw.
  • said engine is a two-cylinder engine comprising two aligned cylinders, arranged longitudinally with respect to the motorcycle.
  • the conduit connecting the pump body to the rear cylinder is constituted by a cavity formed in the half casing having the pump body.
  • the engine block (1) comprises a main housing forming a right half-casing (2) and a left half-casing (3) associated in a joint plane (4) corresponds in the example described in the longitudinal plane vertical motorcycle.
  • This housing has in known manner a housing (5) for receiving the crankshaft bearing, a laying plane (6) for receiving the rear cylinder, a housing (7) for the distribution chain (or chain well).
  • the right crankcase (2) has a protrusion (8) relative to the left crankcase (3).
  • This protuberance (8) is located at the upper part of the half-casing (2). It delimits a hollow volume (9) corresponding to the pump body receiving the rotor (10).
  • This hollow volume (9) has a generally volute shape, with a portion (11) substantially cylindrical extended by a spiral extension partially separated by a partition of the cylindrical portion (11).
  • This volume opens towards the complementary half-casing (3) by a flat front surface (14) located in the joint plane (4).
  • a cover (17) closes the pump body thus formed, by screwing on the joint plane (4).
  • the half-casing (2) has, at this front surface (14), two countersinks (flat-bottom drilling) (15, 16) for centering the pump cover (17) via two centering sleeves (calibrated tubes complementary to counterbores).
  • the countersinks (15, 16) are extended by threads.
  • two complementary threads (18, 19) are provided on the front surface (14).
  • the lid is fixed on the front surface (14) by four screws cooperating with said threads.
  • the complementary half-casing (3) has a bore (20) perpendicular to the joint planes (6, 21) and parallel to the axis of the cylinders.
  • This bore (20) opens into the laying plane (21) of the front cylinder.
  • this borehole opens into a substantially annular zone (22) provided on the complementary half-casing (3), in the vicinity of the protrusion (14).
  • the pump cover (17) has a water inlet duct (23) extending radially with respect to the pump body, towards the front of the engine, on the upper part of the casing. It is bent to feed the rotor with coolant from the radiator.
  • the cover (17) also has a boss (24) receiving a bleed screw.
  • the cover (17) furthermore has a protuberance (25) inside which is arranged an outlet bore coaxial with the bore (20), for conducting the cooling liquid from the pump body to the front cylinder, through the intermediate of a tube (26) housed in the borehole (20).
  • This tube (26) is configured to allow a tight connection of its upstream end with the output bore, and downstream with the bore (20). O-rings are provided at each end to seal the connection.
  • This tube is movable longitudinally between a position of use, where it provides the hydraulic connection, and a disassembly position in which it enters the complementary housing (3) to allow the disassembly of the cover (17).
  • a screw (28) ensures the locking of the tube (26) in the use position, by cooperation with an annular groove (29).
  • the screw (28) is screwed into a boss (30).
  • the output stream is illustrated on the figure 5 . It breaks down into a flow (31) feeding the front cylinder, and a flow (32) feeding the rear cylinder.
  • This flow (32) impresses a bore (34) parallel to the axis of the pump and opening under the protuberance (25) of the pump cover (17).
  • This flow (32) feeds the rear cylinder via a bore (33) provided in the first half-casing (2).
  • the two boreholes (33, 34) communicate with each other.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

    Domaine de l'invention
  • La présente invention concerne le domaine des moteurs bicylindre, notamment des moteurs de type flat-twin à refroidissement liquide.
  • Ces moteurs comportent de manière connue deux demi-carters complémentaires par rapport à un plan de joint vertical longitudinal, correspond généralement au plan médian de la motocyclette. Une pompe hydraulique assure la circulation du liquide de refroidissement.
    • Etat de la technique
  • On connaît par exemple dans l'état de la technique la solution mise en oeuvre sur les motocyclettes Suzuki TL1000S. La pompe à eau est installée sur le carter d'embrayage, lui-même monté sur l'un des demi-carters. Le carter d'embrayage présente une forme définissant le fond de la pompe. Le corps de la pompe est défini par cette forme et le couvercle.
  • L'entraînement de la pompe est assuré par l'arbre de distribution. Un couvercle referme le corps de la pompe. Des conduits alimentent les cylindres dans des forages aménagés dans le carter d'embrayage et le demi-carter moteur. Une durite relie le radiateur d'eau à l'entrée de la pompe située sur le coté de la motocyclette. Un exemple de moteur de motocyclette selon le préambule de la revendication 1 est donné par WO2007/003217 .
    • Inconvénients de l'art antérieur
  • La solution de l'art antérieur implique le positionnement de la pompe latéralement. Elle forme ainsi une protubérance disgracieuse, et implique l'arrivée d'une tubulure d'eau sur le coté de la motocyclette. Outre l'aspect inélégant de cette tubulure, cette solution peut conduire à l'arrachement de la tubulure.
    • Solution apportée par l'invention
  • Afin de remédier à ces inconvénients, la présente invention concerne, selon son acception la plus générale, un moteur bicylindre de motocyclette refroidi par eau, comprenant deux demi-carters complémentaires par rapport à un plan de joint vertical, dont un carter moteur principal à plan de joint vertical, comprenant une pompe à eau dont le rotor est entraîné par l'arbre de distribution. Selon l'invention, l'un des demi-carters présente une excroissance définissant un volume creux formant le corps de pompe, et débouchant en direction du demi-carter complémentaire par une surface frontale plane située dans le plan de joint des deux carters, ledit corps de pompe étant fermé par un couvercle comprenant un conduit d'entrée du liquide de refroidissement placé sur le dessus du moteur, le couvercle présentant en outre une configuration débouchant dans une sortie de liquide de refroidissement.
  • De préférence, le moteur comporte un conduit reliant le corps de la pompe au cylindre arrière.
  • Avantageusement, le conduit reliant reliant le corps de la pompe au cylindre arrière est constitué par une cavité formée dans le demi-carter (2) présentant le corps de pompe.
  • Selon une autre caractéristique, le plan vertical passant par l'axe dudit conduit d'entrée est placé entre ledit plan de joint et le plan vertical extérieur dudit demi-carter.
  • Avantageusement, le moteur de motocyclette refroidi par eau comporte en outre un tube logé dans un conduit débouchant à l'une de ses extrémités dans la sortie de liquide dudit couvercle, et à l'autre extrémité dans le cylindre avant.
  • Selon un mode de réalisation préféré, ledit tube est mobile entre une position d'utilisation où il assure une conduction étanche entre le corps de pompe et le cylindre avant, et une position rétractée pour le démontage, dans laquelle l'extrémité du tube est écarté de la tête de pompe par coulissement dans ledit conduit.
  • Avantageusement, ledit tube présente une gorge annulaire coopérant en position d'utilisation avec une vis de blocage.
  • Selon une variante particulière, ledit moteur est un moteur bicylindre comportant deux cylindres alignés, disposés longitudinalement par rapport à la motocyclette.
  • De préférence, le conduit reliant le corps de pompe au cylindre arrière est constitué par une cavité formée dans le demi-carter présentant le corps de pompe.
    • Description détaillée d'un exemple non limitatif de réalisation
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se référant aux dessins annexés correspondant un exemple non limitatif de réalisation où :
    • la figure 1 représente une vue partielle de trois-quarts arrière du carter moteur principal équipé d'une pompe à eau selon l'invention
    • la figure 2 représente une vue partielle de trois-quarts avant du carter moteur principal équipé d'une pompe à eau selon l'invention
    • la figure 3 représente une vue partielle de trois-quarts arrière du carter moteur principal sans le couvercle de pompe
    • la figure 4 représente une vue partielle de coté arrière du demi-carter
    • la figure 5 représente une vue de dessus du carter et de la pompe.
  • Le bloc moteur (1) comprend un carter principal forme d'un demi-carter droit (2) et d'un demi-carter gauche (3) associés selon une plan de joint (4) correspond dans l'exemple décrit au plan longitudinal vertical de la motocyclette.
  • Ce carter présente de manière connue un logement (5) pour recevoir le palier de vilebrequin, un plan de pose (6) pour recevoir le cylindre arrière, un logement (7) pour la chaîne de distribution (ou puits de chaîne).
  • Le demi-carter droit (2) présente une protubérance (8) par rapport au demi-carter gauche (3).
  • Cette protubérance (8) est située à la partie supérieure du demi-carter (2). Elle délimite un volume creux (9) correspondant au corps de pompe recevant le rotor (10).
  • Ce volume creux (9) présente une forme générale de volute, avec une partie (11) sensiblement cylindrique prolongée par une extension spirale séparée partiellement par une cloison de la partie cylindrique (11).
  • Ce volume débouche en direction du demi-carter (3) complémentaire par une surface frontale plane (14) située dans le plan de joint (4). Un couvercle (17) vient refermer le corps de pompe ainsi formé, par vissage sur le plan de joint (4). A cet effet, le demi-carter (2) présente, au niveau de cette surface frontale (14), deux lamages (perçage à fond plan) (15, 16) destinés au centrage du couvercle de pompe (17) par l'intermédiaire de deux douilles de centrages (tubes calibrés complémentaires des lamages).
  • Les lamages (15, 16) sont prolongés par des taraudages. Par ailleurs deux taraudages complémentaires (18, 19) sont prévus sur la surface frontale (14). Le couvercle est fixé sur la surface frontale (14) par quatre vis coopérant avec lesdits taraudages.
  • Le demi-carter complémentaire (3) présente un forage (20) perpendiculaire aux plans de joint (6, 21) et parallèle à l'axe des cylindres. Ce forage (20) débouche dans le plan de pose (21) du cylindre avant. A l'autre extrémité, ce forage débouche dans une zone sensiblement annulaire (22) prévue sur le demi-carter complémentaire (3), au voisinage de l'excroissance (14).
  • Le couvercle de pompe (17) présente un conduit d'entrée d'eau (23) s'étendant radialement par rapport au corps de pompe, vers l'avant du moteur, sur la partie supérieure du carter. Il est coudé pour alimenter le rotor avec le liquide de refroidissement provenant du radiateur.
  • Le couvercle (17) présente également un bossage (24) recevant une vis de purge.
  • Le couvercle (17) présente par ailleurs une protubérance (25) à l'intérieur de laquelle est aménagé un alésage de sortie coaxial au forage (20), pour conduire le liquide de refroidissement depuis le corps de pompe vers le cylindre avant, par l'intermédiaire d'un tube (26) logé dans le forage (20).
  • Ce tube (26) est configuré pour permettre un raccordement étanche de son extrémité amont avec l'alésage de sortie, et en aval avec le forage (20). Des joints toriques sont prévus à chacune des extrémités pour assurer l'étanchéité du raccordement.
  • Ce tube est mobile longitudinalement entre une position d'utilisation, où il assure la liaison hydraulique, et une position de démontage dans laquelle elle rentre dans le carter complémentaire (3) pour permettre le démontage du couvercle (17).
  • Une vis (28) assure le verrouillage du tube (26) en position d'utilisation, par coopération avec une gorge annulaire (29). La vis (28) est vissée dans un bossage (30).
  • Le flux de sortie est illustré sur la figure 5. Il se décompose en un flux (31) alimentant le cylindre avant, et un flux (32) alimentant le cylindre arrière.
  • Ce flux (32) empreinte un forage (34) parallèle à l'axe de la pompe et débouchant sous la protubérance (25) du couvercle (17) de pompe. Ce flux (32) alimente le cylindre arrière par l'intermédiaire un forage (33) prévue dans le premier demi-carter (2). Les deux forages (33, 34) communiquent entre eux.

Claims (9)

  1. Moteur de motocyclette refroidi par eau, comprenant deux demi-carters complémentaires par rapport à un plan de joint vertical, dont un carter moteur principal à plan de joint vertical (4), comprenant une pompe à eau ,où l'un des demi-carter (2) présente une excroissance (8) définissant un volume creux (9) formant le corps de pompe, ledit corps de pompe étant fermé par un couvercle (17) comprenant un conduit d'entrée (23) du liquide de refroidissement placé sur le dessus du moteur, le couvercle (17) présentant en outre une configuration débouchant dans une sortie de liquide de refroidissement, caractérisé en ce que le moteur est bicylindre, en ce que le rotor (10) de la pompe à eau est entraîné par l'arbre de distribution et en ce que le volume creux (9) formant le corps de pompe débouche en direction du demi-carter complémentaire par une surface frontale plane située dans le plan de joint (4) des deux carters.
  2. Moteur de motocyclette refroidi par eau selon la revendication 1 caractérisé en ce que le plan vertical passant par l'axe dudit conduit d'entrée (23) est placé entre ledit plan de joint (4) et le plan vertical extérieur dudit demi-carter (2).
  3. Motocyclette comportant un moteur de motocyclette refroidi par eau selon la revendication 1.
  4. Motocyclette selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moteur comporte un conduit (33, 34) reliant le corps de la pompe au cylindre arrière.
  5. Motocyclette selon la revendication précédente caractérisée en ce que ledit conduit reliant le corps de pompe au cylindre arrière est constitué par une cavité (33, 34) formée dans le demi-carter (2) présentant le corps de pompe.
  6. Motocyclette selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moteur comporte en outre un tube (26) débouchant à l'une de ses extrémités dans la sortie de liquide dudit couvercle, et à l'autre extrémité dans le cylindre avant.
  7. Motocyclette selon la revendication précédente caractérisée en ce que ledit tube (26) est mobile entre une position d'utilisation où il assure une conduction étanche entre le corps de pompe et le cylindre avant, et une position rétractée pour le démontage, dans laquelle l'extrémité du tube est écarté de la tête de pompe par coulissement dans ledit conduit.
  8. Motocyclette selon la revendication précédente caractérisée en ce que ledit tube (26) présente une gorge annulaire (29) coopérant en position d'utilisation avec une vis de blocage (28).
  9. Motocyclette selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que ledit moteur est un moteur bicylindre comportant deux cylindres alignés, disposés longitudinalement par rapport à la motocyclette.
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