FR2663451A1

FR2663451A1 - Device for cooling a set of single coils installed in the cylinder head of an engine, and engine equipped with this device

Info

Publication number: FR2663451A1
Application number: FR9007366A
Authority: FR
Inventors: Dominique Desportes
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1990-06-13
Filing date: 1990-06-13
Publication date: 1991-12-20
Anticipated expiration: 2010-06-13
Also published as: FR2663451B1

Abstract

The present invention relates to a device for cooling a set of single coils installed in the cylinder head of an engine, and engine equipped with such a device. This device includes means allowing the passage of air by forced convection in a channel (3) formed by the cap (10) covering the single coils (1) in order to cool them. This means consists of a duct (4) opening out towards the front of the engine (M) and connected to the channel (3); which duct (4) includes a fan (40), while the channel (3) opens out by its opposite end to that connected to the duct (4) into the engine (M). This device applies especially to cooling single coils installed in a combustion engine.

Description

La présente invention a essentiellement pour objet un dispositif de refroidissement d'un ensemble de monobobines implantées dans la culasse d'un moteur. The present invention essentially relates to a device for cooling a set of single coils installed in the cylinder head of an engine.

Elle vise également un moteur équipé d'un tel dispositif. It also relates to an engine equipped with such a device.

Le refroidissement de monobobines constituées chacune par une bobine d'allumage associée à une bougie, et équipant chaque cylindre d'un moteur à combustion est réalisée dans la plupart des cas par conduction. Cette conduction est assurée par les éléments qui sont en contact avec la monobobine, tels ceux assurant le maintien et la fixation de celle-ci dans la culasse. Les monobobines sont en général coiffées par un chapeau de protection qui peut également contribuer au maintien en position de la monobobine dans la culasse, et qui joue le rôle de radiateur lors de l'évacuation par conduction des calories stockées par la bobine. The cooling of single coils each consisting of an ignition coil associated with a spark plug, and equipping each cylinder with a combustion engine is carried out in most cases by conduction. This conduction is ensured by the elements which are in contact with the single coil, such as those ensuring the maintenance and fixing of the latter in the cylinder head. Monobobins are generally capped by a protective cap which can also contribute to keeping the monobobin in position in the cylinder head, and which plays the role of radiator during the evacuation by conduction of the calories stored by the coil.

Or, le transfert de calories par ce moyen est plus ou moins bien assuré en fonction de la surface et de la qualité du contact entre la bobine et les éléments formant radiateur. Il convient donc de tenir compte des contraintes liées au refroidissement des monobob-nes lors de leur implantation dans la culasse. However, the transfer of calories by this means is more or less ensured depending on the surface and the quality of the contact between the coil and the elements forming the radiator. It is therefore necessary to take into account the constraints linked to the cooling of the monobob-nes during their implantation in the cylinder head.

La présente invention résout ce problème en proposant un dispositif de refroidissement d'un ensemble de monobobines implantées dans la culasse d'un moteur, de conception simple et d'encombrement réduit. ainsi qu'in moteur équipé diun tel dispositif dont le rendement aux faibles débits est notablement améliore. The present invention solves this problem by proposing a device for cooling a set of single coils installed in the cylinder head of an engine, of simple design and of reduced bulk. as well as an engine equipped with such a device whose performance at low flow rates is significantly improved.

A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de refroidissement d'un ensemble de monobobines implantées dans la culasse d'un moteur, et cciffées par un chapeau ou analogue, ce dispositif étant caractérisé en ce que ledit chapeau forme un canal coopérant avec un moyen permettant le passage d'air par connexion forcée dans ce canal pour assurer le refroidissement des monobobines. To this end, the subject of the present invention is a device for cooling a set of single coils installed in the cylinder head of an engine, and fitted with a cap or the like, this device being characterized in that said cap forms a cooperating channel. with a means allowing the passage of air by forced connection in this channel to ensure the cooling of the single coils.

Suivant une autre caractér-istique de l'invention le moyen précité est un conduit débouchant vers 'avant du moteur, et raccordé au canal précité des monoboblnes. According to another characteristic of the invention, the above-mentioned means is a conduit opening towards the front of the engine, and connected to the aforementioned channel of the monoblocks.

Suivant une réalisation particulière de l'invention le conduit précité est muni d'un ventilateur, tandis que le canal précité. débouche par son extrémité opposée à celle raccordée au conduit dans le moteur. According to a particular embodiment of the invention the aforementioned conduit is provided with a fan, while the aforementioned channel. opens at its opposite end to that connected to the duct in the engine.

Suivant une variante de réalisation de l'invention, l'extrémité du canal des monobob:ines opposée à celle raccorde au conduit précité. est reliée de façon étanche au filtre à air d'admission du moteur. According to an alternative embodiment of the invention, the end of the monobob: ines channel opposite to that connecting to the aforementioned conduit. is tightly connected to the engine intake air filter.

L'invention a encore pour objet un moteur à combustion équipé d'un dispositif de refroidissement répondant aux caractéristiques ci-dessus. The invention also relates to a combustion engine equipped with a cooling device meeting the above characteristics.

Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention, apparaltront mieux dans la description détaillée qu suit et se refère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique de dessus et partielle d'un moteur de véhicule, illustrant un mode particulier de réalisation du dispositif de refroidissement d'un ensemble de monobobnes selon cette invention ; et
- la figure 2 est une vue similaire à la figure 1, illustrant un autre mode particulier de réalisation de ce dispositif de refroidissement.However, other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly in the detailed description which follows and refers to the appended drawings given solely by way of examples and in which
- Figure 1 is a schematic view from above and partial of a vehicle engine, illustrating a particular embodiment of the cooling device of a set of single-coil units according to this invention; and
- Figure 2 is a view similar to Figure 1, illustrating another particular embodiment of this cooling device.

En se reportant aux figures 1 et 2, on voit une partie de l'avant AV d'un moteur M de véhicule automobile. Cette partie comprend notamment un ensemble de oobobines 1 implantées dans la culasse G du moteur M, et un circuit 2 d'admission d'air au moteur M. Chaque monobobine 1 comprend comme connu en soi une bobine d'allumage la montée sur une douille (non représentée connectée à l'lln des pâles du secondaire de la bobine la et engagée sur l'embout de connexion d'une bougie (non représentée) elle-même connectée au cylindre du moteur M.Cet ensemble est monté dans une ouverture (non représentée) menagée dans la culasse C du moteur M, les bobines la étant coiffées par un chapeau 10 et comportant un collet 11 formé par l'empilage des tôles du transformateur de la bobine la. Referring to Figures 1 and 2, we see a part of the front AV of an engine M of a motor vehicle. This part includes in particular a set of coils 1 implanted in the cylinder head G of the engine M, and a circuit 2 for air intake to the engine M. Each single coil 1 comprises as known per se an ignition coil mounted on a socket (not shown connected to the lnn of the secondary blades of the coil 1a and engaged on the connection end of a spark plug (not shown) itself connected to the cylinder of the engine M. This assembly is mounted in an opening ( not shown) arranged in the cylinder head C of the engine M, the coils la being capped by a cap 10 and comprising a collar 11 formed by stacking the sheets of the transformer of the coil la.

Le circuit 2 d'admission d'azur du moteur M comporte un conduit 20 d'admission d'air débouchant à l'avant AV du moteur M et relié directement ou indirectement au filtre à air 21 de ce moteur M ; ce dernier étant relié à un répartiteur d'air 22 par l'intermédiaire d'un conduit de liaison 23 et d'un papillon 24. The azure intake circuit 2 of the engine M comprises an air intake duct 20 opening out at the front AV of the engine M and connected directly or indirectly to the air filter 21 of this engine M; the latter being connected to an air distributor 22 via a connecting duct 23 and a butterfly valve 24.

Conformément à l'invention. le chapeau 10 des monobobines 1 forme un canal 3, et un moyen permet le passage de l'air par convexion forcée dans le canal 3 pour assurer le refroidissement des monobobines 1. According to the invention. the cap 10 of the single coil 1 forms a channel 3, and a means allows the passage of air by forced convection in the channel 3 to ensure the cooling of the single coil 1.

Ce moyen est constitué par un conduit 4 débouchant à l'avant du moteur M et raccordé au canal 3 des monobobires 1. This means is constituted by a conduit 4 opening out at the front of the motor M and connected to the channel 3 of the monobobires 1.

Suivant la réalisation illustrée sur la figure 1, le conduit précité 4 est muni dans sa partie intérieure d'un ventilateur 40, destiné à favoriser lâ, circulation de l'air prélevé de l'extérieur dans le canal 3 des monobobines 1, ce canal 3 débouchant, par son extrémité 3C oppcsée à celle 31 raccordée au conduit 4, à l'air libre dans le moteur M. L'air penètre par l'extrémité libre 41 du conduit 4 d'entrée d'air, et son écoulement vers le canal 3 des monobobines I est assuré par le déplacement du véhicule et par le ventilateur 40. According to the embodiment illustrated in FIG. 1, the aforementioned duct 4 is provided in its inner part with a fan 40, intended to promote the circulation of the air taken from the outside in the channel 3 of the single coil 1, this channel 3 opening, through its end 3C oppcess to that 31 connected to the duct 4, into the open air in the engine M. The air penetrates through the free end 41 of the air inlet duct 4, and its flow towards channel 3 of the single-coil I is provided by the movement of the vehicle and by the fan 40.

Suivant la variante de réalisation illustrée sur a figure 2, on utilise pour le refroidissement des monobobines 1, le circuit d'air 2 préexistant du moteur
M ; ce qui revient à raccorder l'extrémité 30 du canal 3 des monobobines 1, opposée à celle 31 reliée au conduit 4 d'entr-ée d'air, au filtre à air 21 du moteur M de manière à réaliser une liaison étanche. Ici, le conduit d'admission, visible en 20 sur la figure 1 du circuit 2 d'admission d'air du moteur M est supprimé, et fait en quelque sorte partie du conduit 4. Autrement dit, l'air pénètre par le conduit d'entrée d'air 4; et est aspiré par le filtre à air 21, en passant au travers du canal 3 des monobobines 1 et d'une conduite 25 raccordant le canal 3 au filtre à air 21.L'air est en outre acheminé de la sortie du filtre à air 21 vers Je répartiteur d'air 22 via le conduit de liaison 23 et le papillon 24 réglant le débit d'air à l'entrée du répartiteur 22 relié au moteu M par des tubulures 26.According to the variant illustrated in FIG. 2, the pre-existing air circuit 2 of the engine is used for cooling the single coils 1
M; which amounts to connecting the end 30 of the channel 3 of the single coil 1, opposite to that 31 connected to the air inlet duct 4, to the air filter 21 of the motor M so as to produce a sealed connection. Here, the intake duct, visible at 20 in FIG. 1 of the air intake circuit 2 of the engine M is eliminated, and is somehow part of the duct 4. In other words, the air enters through the duct air inlet 4; and is sucked in by the air filter 21, passing through the channel 3 of the single coil 1 and of a pipe 25 connecting the channel 3 to the air filter 21. The air is further supplied from the outlet of the air filter 21 towards the air distributor 22 via the connecting duct 23 and the butterfly valve 24 regulating the air flow at the inlet of the distributor 22 connected to the motor M by pipes 26.

On a donc réalisé suivant l'invention un dispositif de refroidissement d'un ensemble de monobobines 1 implantées dans la culasse d'un moteur M, qui permet d'une part, la suppression du radiateur classique, et d'autre part, une amélioraticn du rendement du moteur M aux faibles charges et faibles régimes (faibles débits). A device has therefore been produced according to the invention for cooling a set of single coils 1 located in the cylinder head of an engine M, which allows on the one hand, the elimination of the conventional radiator, and on the other hand, an improvement engine M efficiency at low loads and low revs (low flow rates).

En effet, plus le débit d'air est faible, plus la différence de température entre l'extrémité libre Aî du conduit d'entrée d'air 4 et le répartiteur 22, correspondant au nombre de calories fournies par les bobine, sera élevée, et plus le papillon 24 pourra être ouvert. Ceci permet de diminuer les pertes par pompage, et donc d'augmenter le rendement du moteur M Par contre, aux forts débits, la différence de température restera fable, ce qu préservera le remplissage en air du moteur M et la garde au cliquetis.Indeed, the lower the air flow, the greater the temperature difference between the free end Aî of the air inlet duct 4 and the distributor 22, corresponding to the number of calories supplied by the coils, and the more the butterfly 24 can be opened. This makes it possible to reduce losses by pumping, and therefore to increase the efficiency of the motor M On the other hand, at high flow rates, the temperature difference will remain fable, which will preserve the air filling of the motor M and keep it from rattling.

On observera encore que le chapeau 10 coiffant les monobobines 1 peut comporter des nervures (non représentées) destinées à venir en contact avec la partie supérieure du collet 11, de façon qu'un support en matériau élastique (non représenté) disposé entre le ccllet îl et la culasse C, soit comprimé, ce qui permettra d'une part, la réalisation d'un amortissement d'autre part, une évacuation possible par conduction des calories. It will also be observed that the cap 10 covering the single coils 1 may include ribs (not shown) intended to come into contact with the upper part of the collar 11, so that a support made of elastic material (not shown) disposed between the ccllet îl and the cylinder head C, either compressed, which will allow on the one hand, the realization of a damping on the other hand, a possible evacuation by conduction of calories.

Ainsi le refroidissement des monobobines sera encore amélioré
On ajoutera encore que les bobines la pourront être fixées sur la culasse C par des agrafes élastiquement déformables.Thus the cooling of the single coils will be further improved
It will also be added that the coils 1a may be fixed to the cylinder head C by elastically deformable staples.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described and illustrated which have been given only by way of examples.

C'est ainsi que la fixation des monohobnes sur la culasse peut être assurée par tout moyen approprié quelconque. Thus, the fixation of the monohobs on the cylinder head can be ensured by any suitable means whatsoever.

L'invention comprend donc tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. The invention therefore includes all the technical equivalents of the means described and their combinations if these are carried out according to the spirit.

Claims

1 ,. Cooling device for a set of single-bores installed in the cylinder head of an engine, and capped by a cap or the like characterized in that said cap (10) forms a channel (3) cooperating with a means allowing the passage of air by forced convection in this channel (3) to ensure the cooling of the monobools (1).

2. Device according to claim 1, characterized in that the aforementioned means is a conduit (4) opening out towards the front (AV) of the motor (M! And connected to the aforementioned channel (3) of the single coil (1).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the aforementioned conduit (4) is provided with a fan (40), while the aforementioned channel (3) opens, by its end (30) opposite to that ( 31) connected to the conduit (4), in the motor (M).

4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the end (3C) of the channel (3) of the single coil (1), opposite to that (31) connected to a conduit (4) above, is tightly connected , to the air filter (21! engine intake (M).

5. Combustion engine equipped with a cooling device according to any one of claims 1 to 4.