FR2862699A1 - Moteur a combustion interne avec agencement de soupapes d'admission - Google Patents

Abstract

Dans ledit moteur, au moins une cavité (34, 36) voisine d'un guide (16) de soupape d'admission (10) et/ou d'une bague (20) formant siège d'obturation est disposée et réalisée, dans une tête de cylindre (18), de façon telle que cette cavité (34, 36) réduise un transfert thermique s'opérant respectivement depuis ledit guide (16), ou ladite bague (20), jusqu'à ladite tête de cylindre (18).

Description

La présente invention se rapporte à un moteur à combustion interne, notamment à un moteur à allumage par étincelle équipant en particulier un véhicule automobile, comprenant des soupapes d'admission et un dispositif d'injection de carburant agencé et réalisé de façon telle qu'il injecte directement le carburant dans une chambre de combustion de cylindres de travail du moteur à combustion interne, une tête de cylindre du moteur comportant, pour chaque soupape d'admission, un guide de soupape guidant une tige de la soupape d'admission, ainsi qu'un siège de soupape d'admission respectivement muni d'une bague contre laquelle un clapet de soupape est appliqué à l'état fermé.

Des moteurs à essence à injection directe du carburant dans la chambre de combustion, c'est-à-dire non pas dans la zone d'aspiration, sont notamment affectés par le problème du calaminage des pièces structurelles. Un calaminage survient, en particulier, au niveau de la gorge de soupapes d'admission. Une analyse plus précise de l'origine de ce calaminage donne le résultat suivant : tout d'abord, des composants de l'huile et du carburant forment un dépôt collant sur les pièces structurelles. Il s'agit alors, au premier chef, d'hydrocarbures ramifiés et à chaîne longue, c'est-à-dire des composants difficilement volatils de l'huile et du carburant. Des aromates adhèrent alors particulièrement bien. Ce dépôt initial collant agit comme un substrat de base pour l'accumulation de particules de suies. Cela donne naissance à une surface poreuse, dans laquelle des composants d'huile et de carburant s'incrustent à leur tour. Ce phénomène représente un processus cyclique par lequel l'épaisseur de couche de la calamine augmente en permanence. Tout particulièrement dans la région des soupapes d'admission, les dépôts proviennent de gaz contournant les pistons, ainsi que de renvois intérieur et extérieur des gaz d'échappement, les gaz de contournement, ainsi que les gaz d'échappement renvoyés,entrant alors directement en contact avec la soupape d' admission.

Notamment dans la région de la gorge des soupapes d'admission, un calaminage excessif est extrêmement négatif pour les raisons suivantes : dans le cas de dispositifs d'injection directe équipant des moteurs à allumage par étincelle, l'inflammation réussie de la charge stratifiée dépend considérablement d'une réalisation correcte du balayage à l'intérieur des cylindres, lequel veille à un transport sûr du carburant injecté jusqu'à la bougie d'allumage, afin de garantir une inflammation sûre dans cette zone. Un dépôt de calamine sur la soupape d'admission, dans la région de la gorge de ladite soupape, peut néanmoins perturber éventuellement l'écoulement alterné d'une manière tellement intense qu'il en résulte des ratés d'allumage. Ces derniers peuvent toutefois entraîner, dans certaines circonstances, une détérioration irréversible d'un catalyseur d'épuration des gaz d'échappement, intégré dans le tronçon d'échappement. Le dépôt de calamine sur la soupape d'admission, dans la région de la gorge de ladite soupape, oppose par ailleurs une résistance à l'écoulement pouvant se traduire, notamment dans la plage supérieure de charges et de vitesses angulaires du moteur à combustion interne, par des pertes de puissance considérables résultant d'un emplissage insuffisant des cylindres. En outre, le dépôt de calamine dans la région de la gorge de la soupape d'admission empêche éventuellement une fermeture correcte de ladite soupape, ce qui entraîne des pertes de compression, et donc des ratés d'allumage sporadiques. Le catalyseur pourrait ainsi, à son tour, être détérioré de manière irréversible. Le cas échéant, de petites particules peuvent se détacher du dépôt de calamine dans la région de la gorge de la soupape d'admission, et parvenir dans le catalyseur. Dans ce dernier, ces particules chaudes sont éventuellement la cause de réactions secondaires impliquant une détériorationlocalisée correspondante dudit catalyseur. Par exemple, un trou se forme par surchauffe dans la structure du catalyseur .

Des dépôts sphériques apparaissent en particulier sur la tige de la soupape, en aval d'une tôle séparatrice dans le canal d'admission. Du fait que des hydrocarbures à ébullition difficile tombent goutte à goutte sur le col ou la tige de la soupape, à partir de la tôle séparatrice, des calaminages sphériques se forment à la longue, dans cette zone, selon le processus exposé ci-avant. Ces ^'dépôts, sur la tige de la soupape, peuvent se traduire par des déficits d'écoulement suite à d'indésirables tourbillons et à des écoulements turbulents autour du calaminage sphérique. Une formation de l'écoulement alterné stable, d'un cycle à l'autre, s'en trouve ainsi éventuellement perturbée de façon durable.

Une solution évidente consisterait, par exemple, à tenir la soupape d'admission à l'écart de ces sources de dépôts, en renonçant totalement à l'introduction de gaz de contournement dans la zone d'aspiration, ainsi qu'à un renvoi des gaz d'échappement. Au moins un renvoi extérieur des gaz d'échappement ainsi que l'introduction de gaz de contournement dans la zone d'aspiration, revêtent toutefois un caractère impératif, pour des raisons d'émissions et de consommation, dans les procédés de combustion de moteurs à combustion interne à pistons de type moderne, si bien que cette voie ne peut pas être empruntée.

D'après le document US-4 809 662, il est connu d'avancer un instant d'allumage de manière à engendrer une température accrue dans la chambre de combustion, si bien que cette dernière est débarrassée de dépôts.

La demande de brevet EP-0 785 350 A2 décrit une mesure de refroidissement destinée à un orifice de sortie d'une injection de carburant, en vue d'empêcher des dépôts sur l'orifice d'injection. De façon similaire, d'après la demande de brevet DE-197 47 268 Al, il est connu derefroidir un corps de la buse d'injection par injection d'un liquide additionnel, ce qui est censé contrecarrer un calaminage de l'ajutage de la buse.

De par la demande de brevet EP-0 798 560 Al, pour empêcher des dépôts sur la buse d'injection, il est connu de maintenir une petite quantité de carburant sur une surface du support de ladite buse.

La demande de brevet DE-197 56 119 Al s'emploie à empêcher le calaminage de la bougie d'allumage. A cette fin, un appareil de commande met un terme à l'injection de carburant avant l'inflammation de celui-ci. Cela vise à éviter le calaminage de la bougie, en particulier lors du démarrage du moteur à combustion interne. Dans la demande de brevet DE-199 11 023 Al, pour éviter le calaminage de la bougie, le carburant est injecté sous la forme d'un cône, de telle sorte qu'un humectage de ladite bougie par du carburant soit évité. Le document US-5 913 302 décrit une stratégie de nettoyage d'une bougie d'allumage d'un moteur à combustion interne à deux temps. A cet effet, une durée d'allumage est prolongée un bref instant, ce qui a pour résultat de supprimer des dépôts d'hydrocarbures sur la bougie .

Le document US-4 703 734 décrit un chevauchement de soupapes et une ouverture séquentielle de soupapes d'admission pour le fonctionnement à des vitesses angulaires faibles, ainsi que pour le fonctionnement à des vitesses angulaires élevées, en vue d'empêcher la formation de dépôts d'hydrocarbures.

D'après la demande de brevet DE-31 33 223 Al, l'on connaît un moteur à combustion interne dans lequel les parois d'une chambre de combustion, de même que celles d'une tubulure d'aspiration, entrant respectivement en contact avec les gaz de combustion ou avec le mélange aircarburant devant être enflammé, sont revêtues d'un matériau propre à engendrer sur ces parois revêtues, lorsque le moteur à combustion interne est en service, destempératures élevées telles qu'une formation d'un dépôt soit empêchée. Néanmoins, la capacité thermique est simultanément maintenue à une faiblesse telle que la paroi revêtue n'accroît pas notablement la température d'un mélange air-carburant affluant au cours des cycles d'aspiration et de compression.

De par la demande de brevet EP-0 048 333 Al, il est connu de munir une soupape d'admission d'un bouclier, dans la région de la gorge de ladite soupape, de façon à contrecarrer un calaminage grâce à une basse température régnant à la surface.

D'après la demande de brevet DE-199 45 813 Al, l'on connaît un procédé d' actionnement d' un moteur à combustion interne, dans lequel des mesures adéquates sont amorcées pour nettoyer la chambre de combustion lorsque des dépôts sont détectés dans ladite chambre de combustion. Par exemple, il est recouru à une combustion détonante et/ou un fluide d'épuration est ajouté à l'air comburant aspiré.

De par la demande de brevet DE-101 17 519 Al, il est connu de prévoir un siège annulaire affecté à une soupape d'admission et présentant un matériau à faible conductivité thermique. Le but ainsi recherché consiste à réduire une dissipation de chaleur dans la région de la surface du siège et à accroître une température de la soupape d'admission. Cela est réputé atteindre des températures excédant 380°C, en présence desquelles des dépôts de calamine sont supprimés .

D'après la demande de brevet DE-195 18 501 Al, l'on connaît un dispositif céramique de guidage d'une soupape d'admission et d'une soupape d'échappement.

L'invention a pour objet un moteur à combustion interne du type mentionné en introduction, perfectionné de manière à empêcher un calaminage excessif affectant des soupapes d'admission dudit moteur. A cette fin, conformément à l'invention, dans un moteur à combustion interne du type cité en introduction,il est prévu qu'au moins une cavité voisine du guide et/ou de la bague du siège de soupape d'admission soit disposée et réalisée, dans la tête de cylindre, de façon telle que cette cavité réduise un transfert thermique s' opérant respectivement depuis ledit guide ou depuis ladite bague, jusqu'à ladite tête de cylindre.

Cela offre l'avantage consistant en ce que la conduction thermique diminuée, s' opérant respectivement vers la tête de cylindre à partir du guide de la soupape ou de la bague du siège de ladite soupape d'admission, se traduit par l'instauration à la surface de ladite soupape d'admission, dès la présence de telles conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne, d'une température élevée ayant respectivement pour effet de contrecarrer une formation de dépôts de calamine ou d' éliminer des dépôts de calamine éventuellement présents avec lesquels, sinon, seules sont atteintes des températures plus basses sur les surfaces des soupapes d' admission . En vue de la suppression efficace de dépôts de calamine s' accumulant éventuellement, au moins une soupape d'admission présente un revêtement catalytique ou autocatalytique, au moins dans la région d'un clapet de soupape de ladite soupape, et/ou d'une gorge de ladite soupape. Le revêtement catalytique renferme, par exemple, du Pt ou du nitrure de vanadium (VN) ; il peut être sélectivement de réalisation microrugueuse ; et, dans un perfectionnement préféré, il est de réalisation oxydée renfermant notamment du pentoxyde de vanadium (V₂0₅) . La cavité est réalisée, par exemple, sous la forme d'une poche de fluide, notamment d'une poche d'air ou d'une poche de vide.

En vue d'assurer l'isolation thermique dans la région d'une surface de contact du guide de la soupape avec la tête de cylindre, au moins une cavité est ménagée dans la région d'une surface de contact de ladite tête decylindre avec ledit guide, et peut être sélectivement dotée d'un orifice en direction dudit guide. En variante ou en plus, au moins une cavité est ménagée dans la région d'une surface de contact de la tête de cylindre avec la bague du siège de la soupape d'admission, et peut être sélectivement munie d'un orifice en direction de ladite bague. Ledit orifice, respectivement dirigé vers le guide de la soupape ou la bague du siège de soupape, a additionnellement pour effet de réduire une surface de contact provoquant un transfert thermique entre la soupape d'admission et la tête de cylindre.

Conformément à l'invention, dans un perfectionnement préféré, il est prévu qu'au moins une bague d'un siège de soupape d'admission présente au moins une cavité disposée et réalisée de telle sorte que cette cavité réduise une conduction thermique s' opérant par l'intermédiaire de ladite bague. Ladite cavité est réalisée, par exemple, sous la forme d'une poche de fluide, notamment d'une poche d'air ou d'une poche de vide. Cela offre l'avantage consistant en ce que la conduction thermique diminuée, assurée par l'intermédiaire de la bague du siège de soupape d'admission, se traduit par l'instauration à la surface de la soupape d'admission, dès la présence de telles conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne, d'une température élevée ayant respectivement pour effet de contrecarrer une formation de dépôts de calamine ou d'éliminer des dépôts de calamine éventuellement présents avec lesquels, sinon, seules sont atteintes des températures plus basses sur les surfaces des soupapes d'admission.

En vue de l'isolation thermique dans la région d'une surface de contact de la bague du siège de soupape d'admission avec la tête de cylindre, au moins une cavité est ménagée dans la région d'une surface de contact de ladite bague avec ladite tête de cylindre ; et elle peut être sélectivement pourvue d'un orifice en direction de latête de cylindre et/ou en direction de la chambre de combustion ou du clapet de la soupape, ladite cavité étant notamment réalisée en forme de calotte. Cela se traduit additionnellement par la réduction d'une surface de contact à effet de transfert thermique entre la bague et la tête de cylindre .

Par exemple, au moins une cavité est de réalisation intégrale et fermée à l'intérieur de la bague du siège de soupape . Conformément à l'invention, dans un perfectionnement préféré, il est prévu qu'au moins l'un des guides des soupapes présente une cavité disposée et réalisée de façon telle que cette cavité réduise une conduction thermique s' opérant par l'intermédiaire dudit guide. Ladite cavité est réalisée, par exemple, sous la forme d'une poche de fluide, notamment d'une poche d'air, ou d'une poche de vide .

Cela offre l'avantage consistant en ce que la conduction thermique diminuée, assurée par le guide de la soupape, se traduit par l'instauration à la surface de ladite soupape d' admission, dès la présence de telles conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne, d'une température élevée ayant respectivement pour effet de contrecarrer une formation de dépôts de calamine, ou d' éliminer des dépôts de calamine éventuellement présents avec lesquels, sinon, seules sont atteintes des températures plus basses sur les surfaces des soupapes d' admission .

En vue de l'isolation thermique dans la région d'une surface de contact du guide de la soupape avec la tête de cylindre, au moins une cavité est ménagée dans la région d'une surface de contact dudit guide avec ladite tête de cylindre, et peut sélectivement comporter un orifice en direction de ladite tête de cylindre. En variante ou en plus, au moins une cavité est ménagée dans la région d'une surface de contact du guide de la soupapeavec la tige de ladite soupape, et peut sélectivement présenter un orifice en direction de ladite tige de la soupape. L'orifice, respectivement dirigé vers la tête de cylindre ou vers la tige de la soupape, a additionnellement pour effet de réduire une surface de contact provoquant un transfert thermique entre la soupape d'admission et ladite tête de cylindre.

Par exemple, au moins une cavité est de réalisation intégrale et fermée à l'intérieur du guide de la soupape. L' invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une coupe schématique d'une première forme de réalisation préférée d'un système d'admission d'un moteur à combustion interne selon 1' invention ; la figure 2 est une coupe schématique d'une deuxième forme de réalisation préférée d'un système d'admission d'un moteur à combustion interne selon 1' invention ; la figure 3 est une coupe schématique d'une troisième forme de réalisation préférée d'un système d'admission d'un moteur à combustion interne selon l'invention ; et la figure 4 est une coupe schématique d'une quatrième forme de réalisation préférée d'un système d'admission d'un moteur à combustion interne selon 1' invention .

La première forme de réalisation préférée d'un système d'admission d'un moteur à combustion interne selon l'invention, illustrée sur la figure 1, comprend une soupape d'admission 10 munie d'un clapet de soupape 12 et d'une tige 14 guidée dans un guide 16. Un siège de soupape d'admission est ménagé, au moyen d'une bague 20, dans une tête de cylindre 18 du moteur à combustion interne. Ladite bague 20 est alors appliquée d'un côté contre la tête decylindre 18 et forme, par le côté opposé, une butée affectée au clapet de soupape d'admission 12.

Au moins une cavité 22, 24 est façonnée dans la bague 20 du siège de la soupape d'admission. Cette cavité est réalisée, par exemple, sous la forme d'une cavité 22 fermée ou d'une cavité 24 ouverte. La cavité ouverte 24 est située dans la région respective du ou des côté (s) de la bague 20 qui porte (nt) contre la tête de cylindre 18, et est ouverte en direction d'une surface de ladite tête de cylindre 18. La cavité 22, 24 est par exemple conçue comme une poche d'air et provoque un mauvais transfert thermique entre le clapet de soupape 12 et la tête de cylindre 18, ou matérialise respectivement une isolation thermique entre ledit clapet de soupape 12 et ladite tête de cylindre 18. Lorsque le moteur à combustion interne est en service, la dissipation de chaleur moins accentuée à partir de la soupape d'admission 10 a pour conséquence, moyennant un état de fonctionnement identique, que la température de la surface de ladite soupape est plus élevée qu'en l'absence de ces cavités 22, 24. Les cavités 24 ouvertes en direction de la tête de cylindre 18 ont pour effet supplémentaire de réduire une surface de contact entre la bague 20 et la tête de cylindre 18, ce qui se traduit encore additionnellement par un plus faible transfert thermique respectivement depuis la soupape 10, ou le clapet 12, jusqu'à la tête de cylindre 18.

Cet effet de température plus élevée, régnant à la surface, peut être accentué davantage encore par les mesures supplémentaires suivantes : une diminution de la largeur du siège annulaire et/ou le façonnage d'un évidement radial 26 en forme de calotte, dans la région de la surface de contact du clapet de soupape 12 de la soupape d'admission contre la bague 20 du siège d'obturation, réduit une surface d'appui entre ledit clapet de soupape 12 et ladite bague 20, d'où résulte une conduction de chaleur conséquemment réduite entre ces pièces structurelles. Celase traduit, en outre, par un interstice thermiquement isolant entre le clapet 12 et la bague 20. La largeur du siège demeure simultanément constante. L'utilisation d'un matériau à très faible conductivité thermique, pour constituer le siège annulaire, procure une autre isolation thermique supplémentaire entre le clapet 12 et la tête de cylindre 18. Un matériau à bonne conduction thermique, pour constituer la soupape d'admission. Des phases de chevauchement accrues de ladite soupape, ce qui implique un réchauffage supplémentaire de la surface du clapet 12, provoqué par des gaz d'échappement refluant (effet désigné par "reflux"). Agencement structurel d'une soupape munie d'une tête obturatrice de plus grand diamètre, et réalisation plus grande de la calotte de ladite tête, ce qui entraîne une plus grande absorption d'énergie thermique s' opérant par une surface accrue. Une tige 14 plus épaisse, dans la région inférieure de ladite tige, transmet de la chaleur vers le haut.

Toutes les mesures, visant à l'isolation thermique entre le clapet 12 de la soupape d'admission et la tête de cylindre 18, sont particulièrement opérantes étant donné qu'il s'est révélé que la majeure partie de l'énergie thermique est respectivement évacuée, depuis la soupape d'admission 10 ou le clapet 12, par l'intermédiaire du siège de ladite soupape d'admission.

La figure 2 montre une deuxième forme de réalisation préférée d'un système d'admission d'un moteur à combustion interne selon l'invention, des pièces fonctionnellement identiques étant désignées par les mêmes références numériques que sur la figure 1, de sorte qu'il est fait renvoi à la description ci-avant, se rapportant à la figure 1, pour commenter lesdites pièces. Au moins une cavité 28, 30, 32 est façonnée dans le guide 16 de la soupape. Cette cavité 28, 30, 32 est réalisée, par exemple, sous la forme d'une cavité 28 fermée ou d'une cavité 30, 32 ouverte. La cavité ouverte 30 est disposée dans la régiondu côté du guide 16 qui porte contre la tête de cylindre 18, et est ouverte en direction d'une surface de ladite tête de cylindre 18. La cavité ouverte 32 se trouve dans la région du côté dudit guide 16 qui est appliqué sur la tige 14 de soupape, et est ouverte en direction d'une surface de ladite tige 14. La cavité 28, 30, 32 est par exemple conçue comme une poche d'air et provoque un mauvais transfert thermique de la soupape d'admission 10 vers la tête de cylindre 18, ou matérialise respectivement une isolation thermique entre ladite soupape 10 et ladite tête de cylindre 18. Ainsi, lorsque le moteur à combustion interne est en service, la dissipation de chaleur moins accentuée à partir de la soupape 10 se traduit par le fait qu'il règne à la surface de ladite soupape 10, moyennant un état de fonctionnement identique, une température plus élevée qu'en l'absence de ces cavités 28, 30, 32. Les cavités 30, 32, respectivement ouvertes vers la tête de cylindre 18 ou vers la tige 14 de la soupape, exercent l'effet supplémentaire de réduire une surface de contact entre le guide de la soupape et, respectivement, la tête de cylindre 18 ou la tige 14 de ladite soupape, ce qui implique encore additionnellement un plus faible transfert thermique depuis ladite soupape 10 jusqu'à ladite tête de cylindre 18.

La cavité 30 se présente, par exemple, sous la forme d'un élargissement central du guide de la soupape, qui confère un interstice thermiquement isolant. Le guidage de la tige 14 de la soupape s'effectue alors uniquement aux extrémités supérieure et inférieure du guide 16. La cavité 30 revêt, par exemple, la forme d'une poche d'air ou d'une dépouille pratiquée dans une surface extérieure de l'enveloppe d'une douille de guidage dudit guide 16. Cela génère un interstice thermiquement isolant vis-à-vis de la tête de cylindre 18. La cavité 28 se présente, par exemple, comme un garnissage thermiquement isolant ou comme une poche d'air situé (e) dans la douille du guide de la soupape .Cet effet d'accroissement de température, à la surface, peut être additionnellement amplifié par les mesures supplémentaires suivantes : le guide 16 de la soupape est fabriqué en un matériau à mauvaise conduction thermique. Un revêtement thermiquement isolant est prévu sur le diamètre extérieur de la tige de la soupape, dans la région du guide 16, et/ou sur le diamètre intérieur dudit guide 16.

La figure 3 représente une troisième forme de réalisation préférée d'un système d'admission d'un moteur à combustion interne selon l'invention, les pièces fonctionnellement identiques étant désignées par les mêmes références numériques que sur les figures 1 et 2, de sorte qu'il est fait renvoi, pour commenter lesdites pièces, à la description ci-avant se rapportant aux figures 1 et 2. Conformément à l'invention, au moins une cavité 36 voisine du siège 16 de la soupape et/ou au moins une cavité 34 voisine de la bague 20 du siège de ladite soupape sont agencées et réalisées, dans la tête de cylindre 18, de façon telle que ces cavités 34, 36 aient respectivement pour effet d'entraver ou de réduire le transfert thermique s' opérant respectivement depuis ledit guide 16 ou ladite bague 20, en direction de la tête de cylindre 18. Lesdites cavités 34 et 36 remplissent cette fonction par un effet d'isolation thermique, d'une part, et d'autre part par une surface de contact réduite, car lesdites cavités 34 et 36 sont respectivement ouvertes vers le guide 16 ou vers la bague 20. La cavité 34 ou 36 considérée est conçue comme une poche d'air et matérialise une isolation par interstice respectivement destinée à la bague 20, dans la région d'un perçage de ladite bague, ou à une douille de guidage dans la région du guide 16.

Cet effet d'accroissement de température, à la surface, peut être additionnellement amplifié grâce aux mesures supplémentaires suivantes : une chambre 38 à eau de refroidissement est plus éloignée qu'à l'accoutumée de labague 20 du siège de la soupape, la référence numérique 40 désignant une chambre à eau de refroidissement présentant un espacement habituel vis-à-vis de ladite bague 20. Un revêtement thermiquement isolant entre la tête de cylindre 18 et le guide 16 de la soupape. Accroissement de la température de l'eau de refroidissement dans la région des guides 16 des soupapes et, au premier chef, dans la région des bagues 20 des sièges d'obturation desdites soupapes. Cela est obtenu, par exemple, par une organisation structurelle correspondante de la chemise d'eau admise, ou par des chambres distinctes à fluide de refroidissement spécialement affectées à cette région.

La température accrue régnant à la surface, résultant des mesures exposées ci-avant en faisant renvoi aux figures 1 à 3, contrecarre des dépôts de calamine ou se traduit respectivement, de manière avantageuse, par une suppression de dépôts de calamine. Cet effet, procuré par la température accrue régnant à la surface, est particulièrement opérant, au premier chef, dans le cas de soupapes d'admission 10 à revêtement autocatalytique situé dans la région d'une gorge desdites soupapes 10. Un revêtement autocatalytique ne s'oppose à une formation de calamine que lorsqu'est atteinte, à la surface, une température d'environ 180°C. De manière classique, cette température efficace critique n'est pas encore atteinte dans la plage inférieure de charges et de vitesses angulaires du champ caractéristique du moteur à combustion interne tel qu'il se présente, par exemple, dans la circulation urbaine. Dans quelques conceptions de moteurs, les températures efficaces peuvent également être atteintes de manière moins bonne concernant spécifiquement lesdits moteurs. Grâce à une réalisation et à une disposition correspondantes de cavités 22, 24 dans la bague du siège de la soupape, ou de cavités 28, 30, 32 dans le guide 16 de ladite soupape, ou de cavités 34, 36 dans la tête de cylindre 18, il est possible d'accroîtrenotablement la température régnant à la surface, en particulier dans la région de la gorge de la soupape d'admission 10, et donc d'élargir considérablement la zone d'action du revêtement autocatalytique dans le champ caractéristique des charges et des vitesses angulaires ; en effet, la température efficace dudit revêtement autocatalytique est déjà atteinte durant des phases de fonctionnement du moteur à combustion interne au cours desquelles, en l'absence de la bague 20 du siège de soupape notamment réalisée de la manière précitée, respectivement en l'absence du guide 16 de la soupape notamment réalisé de la manière précitée, respectivement en l'absence de la tête de cylindre 18 notamment réalisée de la manière précitée, seules sont atteintes des températures plus basses à la surface de la soupape d'admission 10.

Les cavités 22, 24 ; 28, 30, 32 ; 34, 36, mentionnées ci-avant, sont toutes respectivement réalisées, par exemple, sous la forme d'une poche de fluide, notamment d'une poche d'air ou d'une poche de vide. Les mesures décrites à l'appui des figures 1 à 3, visant à l'isolation thermique entre la soupape d'admission 10 et la tête de cylindre 18, peuvent aussi être mutuellement combinées de n'importe quelle manière dans un moteur à combustion interne ou, respectivement, dans un système d'admission.

La figure 4 illustre une quatrième forme de réalisation préférée d'un système d'admission d'un moteur à combustion interne selon l'invention, des pièces fonctionnellement identiques étant désignées par les mêmes références numériques que sur les figures 1 à 3, de sorte qu'il est fait renvoi à la description ci-avant, relative aux figures 1 à 3, pour commenter lesdites pièces. Dans cette forme de réalisation, d'une manière analogue à la première forme de réalisation selon la figure 1, une cavité est pratiquée dans la bague 20 du siège de la soupape d'admission. Cette cavité est ouverte en directionde la tête de cylindre 18 et en direction d'une chambre de combustion située au-dessous du clapet de soupape 12 de la soupape sur la figure 4. Il en résulte la formation d'un interstice thermiquement isolant, entre la bague 20 et la tête de cylindre 18, sans entraîner simultanément de rapetissement de la surface de contact dudit clapet 12 avec ladite bague 20.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au moteur à combustion interne décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (20)

1. REVENDICATIONS

   1. Moteur à combustion interne, notamment moteur à allumage par étincelle dans lequel il est prévu pour chaque soupape d'admission (10), dans une tête de cylindre (18) du moteur à combustion interne, un guide de soupape (16) assurant le guidage d'une tige de soupape (14) de la soupape d'admission (10), ainsi qu'un siège de soupape d'admission muni respectivement d'une bague de siège (20), contre laquelle un clapet de soupape (12) de la soupape d'admission (10) est appliqué à l'état fermé, caractérisé en ce que dans la tête de soupape (18), au moins une cavité (34,36) est disposée et réalisée à proximité du guide de soupape (16) et/ou de la bague de soupape d'admission (20) de façon telle que cette cavité (34,36) réduise un transfert de chaleur respectivement depuis le guide de soupape (16) ou depuis la bague de soupape d'admission (20) jusqu'à la tête de cylindre (18).
2. 2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une soupape d'admission (10) présente un revêtement catalytique ou autocatalytique au moins dans la région d'un clapet de soupape (12) ou d'une gorge.
3. 3. Moteur à combustion interne selon la revendication 2, caractérisé en ce que le revêtement catalytique renferme du Pt ou du nitrure de vanadium (VN) .
4. 4. Moteur à combustion interne selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que le revêtement est de réalisation microrugueuse.
5. 5. Moteur à combustion interne selon au moins l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la surface est oxydée et renferme, en particulier, du pentoxyde de vanadium (V₂0₅) .
6. 6. Moteur à combustion interne selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cavité (34, 36) est réalisée sous la forme d'unepoche de fluide, notamment d'une poche d'air, ou d'une poche de vide.
7. 7. Moteur à combustion interne selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une cavité (36) est ménagée dans la région d'une surface de contact de la tête de cylindre (18) avec le guide (16) de la soupape.
8. 8. Moteur à combustion interne selon la revendication 7, caractérisé en ce que la cavité (36) est dotée d'un orifice en direction du guide (16) de la soupape .
9. 9. Moteur à combustion interne selon au moins l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins une cavité (34) est ménagée dans la région d'une surface de contact de la tête de cylindre (18) avec la bague (20) du siège de la soupape d'admission.
10. 10. Moteur à combustion interne selon la revendication 9, caractérisé en ce que la cavité (34) est munie d'un orifice en direction de la bague (20) du siège de soupape d'admission.
11. 11. Moteur à combustion interne selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une bague (20) d'un siège de soupape d'admission présente au moins une cavité (22, 24) disposée et réalisée de telle sorte que cette cavité (22, 24) réduise une conduction thermique s' opérant par l'intermédiaire de ladite bague (20).
12. 12. Moteur à combustion interne selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'au moins une cavité (24, 26) est ménagée dans la région d'une surface de contact de la bague (20) du siège de soupape d'admission avec la tête de cylindre (18).
13. 13. Moteur à combustion interne selon la revendication 12, caractérisé en ce que la cavité (24, 26) est pourvue d'un orifice en direction de la tête de cylindre (18) et/ou en direction de la chambre decombustion ou du clapet (12) de la soupape, ladite cavité étant notamment réalisée en forme de calotte.
14. 14. Moteur à combustion interne selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'au moins une cavité (22) est de réalisation intégrale et fermée à l'intérieur de la bague (20) du siège d'obturation.
15. 15. Moteur à combustion interne selon au moins l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que la cavité (22, 24) est réalisée sous la forme d'une poche de fluide, notamment d'une poche d'air, ou d'une poche de vide.
16. 16. Moteur à combustion interne selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'un des guides (16) des soupapes présente une cavité (28, 30, 32) disposée et réalisée de façon telle que cette cavité (28, 30, 32) réduise une conduction thermique s' opérant par l'intermédiaire dudit guide (16).
17. 17. Moteur à combustion interne selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'au moins une cavité

    (30) est ménagée dans la région d'une surface de contact du guide (16) de la soupape avec la tête de cylindre (18) .
18. 18. Moteur à combustion interne selon la revendication 17, caractérisé en ce que la cavité (30) comporte un orifice en direction de la tête de cylindre (18) .
19. 19. Moteur à combustion interne selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'au moins une cavité (32) est ménagée dans la région d'une surface de contact du guide (16) de la soupape avec la tige (14) de ladite soupape .
20. 20. Moteur à combustion interne selon la revendication 19, caractérisé en ce que la cavité (32) présente un orifice en direction de la tige (14) de la soupape.21. Moteur à combustion interne selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'au moins une cavité (28) est de réalisation intégrale et fermée à l'intérieur du guide de la soupape.

    22. Moteur à combustion interne selon au moins l'une quelconque des revendications 16 à 21, caractérisé en ce que la cavité (28, 30, 32) est réalisée sous la forme d'une poche de fluide, notamment d'une poche d'air, ou d'une poche de vide.