FR2907504A1 - Dispositif de refroidissement pour moteur a combustion interne et procede de realisation d'une chambre d'eau culasse - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de refroidissement pour moteur à combustion interne comprenant une chambre d'eau carter-cylindres (1) où une pompe (3) injecte un liquide, cette chambre communiquant à travers les orifices du joint de culasse avec une chambre d'eau culasse (2) qui présente plusieurs compartiments (6) juxtaposés communiquant entre eux, un premier (6a), relié à la sortie (4) du liquide de la culasse, est disposé en vis-à-vis des chambres de combustion du moteur et les autres compartiments (6b) étant positionnés en périphérie du moteur, caractérisé en ce qu'un premier orifice (5a) du joint de culasse est positionné, au niveau de la chambre d'eau carter-cylindres, du coté de la pompe, et en ce qu'un second orifice (5b) est placé du coté de la sortie, au niveau d'un compartiment (6b) périphérique du moteur.

Description

1 Dispositif de refroidissement pour moteur à combustion interne et

procédé de réalisation d'une chambre d'eau culasse. La présente invention se rapporte au domaine des chambres de liquide de refroidissement et plus particulièrement aux chambres de liquide 5 de refroidissement de moteur à combustion interne. Les moteurs sont construits de manière à pouvoir maintenir la température de leurs organes dans des limites de sécurité afin d'en permettre le bon fonctionnement en restituant une quantité importante de la chaleur produite par la combustion. Le maintien sensiblement constant de la 10 température du moteur fait intervenir un dispositif appelé installation de refroidissement. L'évacuation de la chaleur produite par certains organes internes du moteur à combustion se fait ainsi par transfert thermique entre les zones chaudes et les zones froides refroidies par le fluide de réfrigération. La chaleur du moteur est dissipée dans le fluide réfrigérant, par exemple de 15 l'air, de l'eau, voire un liquide de refroidissement de synthèse, qui fait fonction d'intermédiaire en prélevant une partie de la chaleur du moteur pour le céder à l'atmosphère à travers un radiateur. La température maximale de fonctionnement des moteurs est limitée par le phénomène de dilatation qui peut toucher les organes mécaniques du 20 moteur sans altérer l'activité du moteur. Le moteur présente ainsi plusieurs éléments critiques. Une température trop importante sur les parois internes des cylindres peut altérer la qualité de l'huile de lubrification entraînant un risque de grippage. Le piston présente, lui aussi, une valeur de température critique au-delà de laquelle sa résistance mécanique se trouve diminuée de 25 façon importante. Les soupapes d'échappement montrent, elles, un risque de corrosion rapide de la surface d'étanchéité et une diminution de la résistance mécanique à hautes températures. De même, au-delà d'un seuil critique de la température de la surface de la chambre de combustion, la durée de vie des soupapes; des bougies et de la culasse est réduite. De plus, il est 2907504 2 important que le refroidissement de la culasse soit réalisé de façon uniforme pour éviter des allumages anormaux à certains points chauds. Actuellement, il est connu d'utiliser une enceinte de refroidissement de la culasse du moteur, aussi appelée chambre d'eau culasse, communiquant à une enceinte de refroidissement du bloc-cylindres du moteur, aussi appelée chambre d'eau du carter-cylindres. La communication entre les deux chambres peut être réalisée de sorte que le flux de liquide de refroidissement qui parcourt chacune des deux chambres est identique, comme dans un circuit de refroidissement de type épingle où le liquide de refroidissement traverse successivement les deux chambres d'eau. La communication entre ces chambres peut aussi être réalisée de sorte que le flux de liquide de refroidissement se trouve partagé entre les deux chambres, comme dans le cas d'un circuit de refroidissement de type diagonal où une fraction seulement du flux fourni par la pompe traverse chacune des chambres d'eau. Ces différents circuits garantissent un refroidissement plus ou moins efficace de la chambre de combustion de la culasse en fonction du flux de liquide qui traverse la chambre d'eau culasse. Néanmoins, le flux de liquide est intimement lié d'une part au débit fourni par la pompe et d'autre part aux pertes de charge subies dans le circuit avant d'atteindre la chambre d'eau culasse. Si le circuit de type diagonal à l'avantage de limiter les pertes de charge, en revanche les chambres d'eau du carter-cylindres et de la culasse ne reçoivent qu'une fraction du débit fourni par la pompe. Inversement, le circuit de type épingle transmet à chaque chambre d'eau la totalité du débit de la pompe mais avec des pertes de charge importantes. Le circuit de liquide de refroidissement de type faux trombone permet de pallier partiellement les inconvénients des deux circuits précédents. Seule une fraction du flux de liquide fourni par la pompe traverse la chambre d'eau du carter-cylindres avant de rejoindre le reste du flux dans la chambre d'eau pour reformer l'intégralité du flux fourni par la pompe et traverser la chambre d'eau culasse. Dans ce circuit de type faux trombone, les pertes de charge sont ainsi diminuées avec une chambre d'eau culasse traversée par la 2907504 3 totalité du flux de la pompe. Cependant, bien que le circuit de type faux trombone présente un avantage certain par rapport aux circuits de type diagonal ou épingle, il ne permet pas le refroidissement ciblé de certaines zones spécifiques de la culasse et en particulier du toit de la chambre de 5 combustion. Le brevet US4730579 propose un dispositif de refroidissement de moteur destiné à améliorer le refroidissement ciblé de la culasse. Ce dispositif présente une chambre d'eau culasse formée par trois alésages parallèles sans réelle communication entre eux mais reliés au système de 10 refroidissement du moteur et permettant le passage du liquide de refroidissement dans l'épaisseur de la culasse. Chacun de ces trois alésages présente un positionnement particulier. Le premier d'entre eux passe entre les orifices d'admission et la partie basse de la culasse qui forme la zone de tourbillonnement de l'admission. Le second alésage est disposé entre 15 chacun des orifices d'échappement et la partie basse de la culasse qui forme la zone de tourbillonnement de l'échappement. Le troisième alésage est placé entre les deux premiers alésages de façon à être positionné entre les orifices d'admission et d'échappement de la culasse, sur le toit de la chambre de combustion, autour de la bougie d'allumage. Ce troisième 20 alésage présente une section réduite d'un à deux tiers par rapport à la section des deux autres alésages. Le brevet US4730579 montre ainsi un dispositif qui permet un refroidissement privilégié de la culasse et plus précisément du toit de la chambre de combustion. Cependant, la solution proposée par le brevet est une variante du circuit de refroidissement de type 25 diagonal appliqué au refroidissement spécifique de la culasse. Si cette solution permet, certes, de cibler le refroidissement, elle présente aussi l'inconvénient de ne faire traverser qu'une fraction du flux de liquide de refroidissement fourni par la pompe, montrant les limites de la solution proposée.

30 La présente invention a pour objet de palier un ou plusieurs inconvénients de l'art antérieur et notamment de proposer un dispositif de refroidissement de moteur à combustion interne avec des compartiments de 2907504 4 refroidissement juxtaposés qui permet un refroidissement efficace de la culasse du moteur de sorte que l'intégralité du flux de refroidissement participe au refroidissement d'une zone spécifique de la culasse et présente des pertes de charge limitées pour pouvoir réduire les contraintes de 5 dimensionnement de la pompe de liquide refroidissement. Cet objectif est atteint grâce à un dispositif de refroidissement pour moteur à combustion interne comprenant une enceinte de refroidissement du bloc carter-cylindres nommée chambre d'eau carter-cylindres possédant une entrée par laquelle une pompe injecte un liquide de refroidissement, la 10 chambre d'eau carter-cylindres communiquant avec une enceinte de refroidissement de la culasse du moteur appelée chambre d'eau culasse, cette chambre d'eau culasse présentant des parois pour réaliser au moins deux compartiments juxtaposés dont au moins un premier compartiment, relié par une de ses extrémités à la sortie du liquide de la culasse, est 15 disposé en vis-à-vis de la ou des chambres de combustion du moteur et dont le ou les autres compartiments sont positionnés en périphérie de la ou des chambres de combustion du moteur, ces différents compartiments communiquant entre eux au niveau de l'extrémité de la culasse opposée à la sortie, un joint de culasse étant positionné entre la chambre d'eau culasse et 20 la chambre d'eau du carter-cylindres et possédant des orifices pour la communication entre les deux chambres, caractérisé en ce qu'au moins un premier orifice du joint de culasse se trouve positionné, au niveau de la chambre d'eau carter-cylindres, à proximité de l'extrémité du moteur adjacente à la pompe, ce premier orifice 25 partageant le flux fourni par la pompe entre une première fraction du flux destinée à rejoindre directement la chambre d'eau culasse et une seconde fraction du flux destinée à traverser la chambre d'eau carter-cylindres, et caractérisé en ce qu'au moins un second orifice du joint de culasse se trouve placé à proximité de l'extrémité du moteur adjacente à la 30 sortie, au niveau d'un compartiment positionné en périphérie de la chambre de combustion du moteur, ce second orifice introduisant dans la chambre d'eau culasse la seconde fraction du flux ayant traversé la chambre d'eau 2907504 5 carter-cylindres pour confluer au niveau de l'espace de communication des compartiments avec la première fraction du flux provenant directement premier orifice et ainsi reformer l'intégralité du flux de liquide fourni par la pompe avant de circuler dans le compartiment disposé en vis-à-vis de la 5 chambre de combustion du moteur. Selon une variante de l'invention, le dispositif de refroidissement pour moteur est caractérisé en ce que la chambre d'eau culasse du dispositif comprend trois compartiments qui communiquent entre eux au niveau de l'extrémité de la culasse opposée à la sortie, un premier compartiment étant 10 positionné en vis-à-vis de la chambre de combustion, un second compartiment étant positionné en périphérie de la chambre de combustion, à proximité d'au moins une pipe d'admission et un troisième compartiment étant positionné en périphérie de la chambre de combustion, à proximité d'au moins une pipe d'échappement.

15 Selon une autre variante de l'invention, le dispositif de refroidissement pour moteur est caractérisé en ce que, la circulation du liquide de refroidissement dans la chambre d'eau du carter-cylindres étant réalisée de sorte que deux flux se déplacent parallèlement en longeant respectivement une face de la chambre d'eau dans le sens de la longueur du 20 moteur, depuis l'extrémité du moteur située du côté de la pompe vers l'extrémité située du côté de la sortie du liquide de refroidissement, deux orifices du joint de culasse sont, chacun, disposés à l'extrémité adjacente à la sortie et opposée à l'entrée du liquide de refroidissement dans la chambre d'eau du carter-cylindres, au niveau de compartiments respectifs de la 25 chambre d'eau culasse positionnés en périphérie de la chambre de combustion, ces orifices étant destinés au passage vers la chambre d'eau culasse de la fraction du flux du liquide de refroidissement qui circule dans la chambre d'eau carter-cylindres. Selon une autre variante de l'invention, le dispositif de 30 refroidissement pour moteur est caractérisé en ce qu'au moins un orifice du joint de culasse, positionné au niveau de la chambre d'eau carter-cylindres à proximité de l'extrémité du moteur adjacente à la pompe, partageant le flux 2907504 6 fourni par la pompe entre une première fraction du flux destinée à rejoindre directement la chambre d'eau culasse et une seconde fraction du flux destinée à traverser la chambre d'eau carter-cylindres, est positionné au niveau de l'espace de communication des différents compartiments de la 5 chambre d'eau culasse à l'extrémité opposée à la sortie. Selon une autre variante de l'invention, le dispositif de refroidissement pour moteur est caractérisé en ce que, la circulation du liquide de refroidissement dans la chambre d'eau du carter-cylindres étant réalisée de sorte que le flux se déplace en formant un tour sensiblement 10 complet de la chambre d'eau depuis la pompe positionnée au niveau d'un premier coin de la chambre d'eau carter cylindres situé à proximité de la sortie et injectant le flux de liquide selon un axe moyen orienté dans la largeur de la chambre d'eau et longeant la face de la chambre d'eau adjacente à la sortie, deux orifices du joint de culasse sont, chacun, disposés 15 à l'extrémité adjacente à la sortie et opposée à l'espace de communication des différents compartiments de la chambre d'eau culasse, au niveau de compartiments respectifs de la chambre d'eau culasse positionnés en périphérie de la chambre de combustion, un premier de ces orifices étant positionné sur l'axe du flux de liquide injecté par la pompe et à proximité du 20 second coin de la chambre d'eau carter situé à proximité de la sortie, et un second de ces orifices étant positionné à proximité de la pompe et sans rebouclage du flux de liquide qui circule depuis l'extrémité du moteur opposée à la sortie vers l'extrémité adjacente à la sortie. Selon une autre variante de l'invention, le dispositif de 25 refroidissement pour moteur est caractérisé en ce que la chambre d'eau culasse du dispositif comprend deux compartiments qui communiquent entre eux au niveau de l'extrémité de la culasse opposée à la sortie, un premier compartiment étant positionné en vis-à-vis de la chambre de combustion, un second compartiment étant positionné en périphérie de la chambre de 30 combustion, à proximité d'au moins une pipe d'admission ou d'au moins une pipe d'échappement.

2907504 7 Selon une autre variante de l'invention, le dispositif de refroidissement pour moteur est caractérisé en ce que, la circulation du liquide de refroidissement dans la chambre d'eau du carter-cylindres étant réalisée de sorte que deux flux se déplacent parallèlement en longeant 5 respectivement une face de la chambre d'eau dans le sens de la longueur du moteur, depuis l'extrémité de la chambre située du côté de la pompe vers l'extrémité située du côté de la sortie du liquide de refroidissement, un orifice du joint de culasse est disposé à l'extrémité adjacente à la sortie et opposée à l'entrée du liquide de refroidissement dans la chambre d'eau du carter- 10 cylindres, au niveau d'un compartiment de la chambre d'eau culasse positionné en périphérie de la chambre de combustion, cet orifice étant destiné au passage vers la chambre d'eau culasse de la fraction du flux du liquide de refroidissement qui circule dans la chambre d'eau carter-cylindres. Selon une autre variante de l'invention, le dispositif de 15 refroidissement pour moteur est caractérisé en ce qu'un orifice du joint de culasse, positionné au niveau de la chambre d'eau carter-cylindres à proximité de l'extrémité du moteur adjacente à la pompe, partageant le flux fourni par la pompe entre une première fraction du flux destinée à rejoindre directement la chambre d'eau culasse et une seconde fraction du flux 20 destinée à traverser la chambre d'eau carter-cylindres, est positionné au niveau de l'espace de communication des différents compartiments de la chambre d'eau culasse à l'extrémité opposée à la sortie. Un autre objectif de l'invention est de proposer au moins un procédé de réalisation de l'invention.

25 Cet objectif est atteint par un procédé de réalisation d'une chambre d'eau culasse par fonderie, la chambre d'eau culasse étant divisée en plusieurs compartiments juxtaposés, ces différentes compartiments communiquant entre eux au niveau d'une même extrémité, le procédé comprenant : 30 - une étape de coulage d'un métal ou alliage de métal dans un moule de la chambre d'eau culasse, caractérisé en ce que le procédé comprend au moins : 2907504 8 une étape de moulage de la chambre d'eau culasse dont des orifices communicants sont réalisés entre les différents compartiments de la chambre d'eau culasse juxtaposés entre eux pour faciliter l'étape de coulage.

5 Selon une variante de l'invention, le procédé de réalisation d'une chambre d'eau culasse par fonderie est caractérisé en ce que les orifices réalisés entre les différentes parties de la chambre d'eau culasse lors de l'étape de moulage présentent une section réduite par rapport à la section des passages du liquide de refroidissement dans les compartiments de la 10 chambre d'eau. Selon une autre variante de l'invention, le procédé de réalisation d'une chambre d'eau culasse par fonderie est caractérisé en ce que, les orifices réalisés entre les différentes parties de la chambre d'eau culasse lors de l'étape de moulage présentant une section importante ou du même ordre 15 que la section des passages du liquide de refroidissement dans les parties de la chambre d'eau, le procédé comprend une étape de suppression des orifices réalisés entre les différentes parties de la chambre d'eau culasse. L'invention, ses caractéristiques et ses avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux figures 20 annexées dans lesquelles : la figure 1 représente une vue schématique de dessus d'un premier mode de réalisation du dispositif de refroidissement pour moteur à combustion interne utilisant une chambre d'eau culasse en deux compartiments. 25 la figure 2 représente une vue schématique de dessus d'un second mode de réalisation du dispositif de refroidissement pour moteur à combustion interne selon une variante utilisant une chambre d'eau culasse en trois compartiments. - la figure 3 représente une vue schématique de dessus d'un 30 troisième mode de réalisation du dispositif de refroidissement pour moteur à combustion interne selon une variante utilisant une chambre d'eau culasse en trois compartiments.

2907504 9 Le dispositif de refroidissement forme un circuit dans lequel un liquide de refroidissement se déplace. Ce circuit comprend une pompe (3) qui injecte le liquide de refroidissement dans une enceinte de refroidissement du bloc carter-cylindres nommée chambre d'eau carter-cylindres (1). Cette 5 chambre d'eau carter-cylindres (1) forme une enceinte qui entoure le carter-cylindres et qui est surmontée d'une enceinte de refroidissement de la culasse appelée chambre d'eau culasse (2). Ces deux chambres d'eau (1 et 2) sont séparées par un joint de culasse mais communiquent entre elles au niveau d'orifices (5) disposés dans le joint de culasse. La chambre d'eau 10 culasse (2) est divisée en plusieurs compartiments (6). Les différents compartiments (6) de la chambre d'eau culasse (2) sont juxtaposés dans la longueur du moteur, de sorte que tous ces compartiments (6) communiquent entre eux à une des extrémités du moteur située à l'opposée de la sortie (4) du liquide de refroidissement au niveau de la culasse. De façon non- 15 restrictive et suivant le type de circuit de refroidissement souhaité, la chambre d'eau culasse (2) est divisée en deux ou trois compartiments (6). Parmi les différents compartiments (6) de la chambre d'eau culasse (2), au moins un compartiment (6a) est positionné en vis-à-vis de la chambre de combustion. Ce compartiment (6a) au positionnement particulier est le 20 seul de la chambre d'eau culasse (2) qui se prolonge par la sortie (4) du liquide de refroidissement du dispositif avec laquelle il communique. Les autres compartiments (6b) sont disposés en périphérie de la chambre de combustion, c'est-à-dire en dessous des pipes d'admission et au dessus et en dessous des pipes d'échappement du moteur.

25 Le dispositif de refroidissement réalise un circuit permettant au compartiment (6a) de la chambre d'eau culasse (2) positionné en vis-à-vis de la chambre de combustion d'être traversé par un flux de liquide de refroidissement correspondant à l'intégralité du flux fourni par la pompe (3) et avec des pertes de charges limitées.

30 Dans le cas d'une chambre d'eau culasse (2) réalisée en deux compartiments (6) comme représenté sur la figure 1, un premier compartiment (6a) se trouve positionné en vis-à-vis de la chambre de 2907504 10 combustion tandis que le second compartiments (6b) se trouve, lui, positionné en périphérie de la chambre de combustion à proximité, au dessus ou en dessous, d'une ou de plusieurs des pipes d'admission ou d'échappement du moteur. Ces deux compartiments (6), juxtaposés, 5 communiquent à une de leurs extrémités située du côté opposé à la sortie du liquide de refroidissement de la chambre d'eau culasse, au niveau de l'extrémité du moteur adjacente à la pompe (3). La section de chacun des deux compartiments peut être identique ou différente. Lorsque le liquide de refroidissement est injecté dans la chambre d'eau du carter-cylindres (1), le 10 flux du liquide est divisé de sorte que seule une fraction du flux fourni par la pompe (3) participe au refroidissement du carter-cylindres, l'autre fraction passe directement dans la chambre d'eau culasse (2) via un premier orifice (5a) situé dans le joint de culasse. Cet orifice (5a) du joint de culasse est positionné à proximité de l'entrée du liquide de refroidissement dans la 15 chambre d'eau carter-cylindres (1), à l'extrémité du compartiment (6a) de la chambre d'eau culasse (2) positionné en vis-à-vis de la chambre de combustion située à l'opposé de la sortie (4) du liquide de refroidissement. Cet orifice (5a) est placé à proximité de la zone de communication entre les deux compartiments (6) de la chambre d'eau culasse (2). La circulation du 20 liquide de refroidissement dans la chambre d'eau du carter-cylindres (1) est réalisée de sorte que deux flux se déplacent parallèlement en longeant respectivement une face de la chambre d'eau (1) dans le sens de la longueur du moteur, depuis l'extrémité du moteur située du côté de la pompe (3) vers l'extrémité du moteur positionnée du côté de la sortie (4) du liquide de 25 refroidissement. Le flux de liquide ainsi formé est orienté vers la chambre d'eau culasse (2) dans laquelle il débouche via un second orifice (5b) du joint de culasse. Cet orifice (5b) est situé à l'extrémité du compartiment (6b) de la chambre d'eau culasse (2) positionné en périphérie de la chambre de combustion, du côté de la sortie (4) du liquide de refroidissement. Ainsi, 30 après avoir traversé la chambre d'eau carter-cylindres (1), le flux de liquide participe au refroidissement d'un compartiment (6b) de la chambre d'eau carter culasse (2) pour rejoindre, au niveau de la zone de communication des 2907504 11 différents compartiments de la chambre d'eau culasse (2), la fraction du flux de liquide provenant directement de la chambre d'eau cartercylindres (1). La confluence des deux flux reconstitue ainsi l'intégralité du flux fourni par la pompe qui traverse alors le compartiment (6a) de la chambre d'eau culasse 5 (2) pour atteindre la sortie (4) du liquide de refroidissement de la culasse. Dans le cas d'une chambre d'eau culasse (2) réalisée en trois compartiments (6) comme représenté sur les figures 2 et 3, un premier compartiment (6a) se trouve positionné en vis-à-vis de la chambre de combustion tandis que de part et d'autre, une second compartiment (6b) se 10 trouve positionné en périphérie de la chambre de combustion à proximité, au dessus ou en dessous, d'une ou de plusieurs des pipes d'admission, et un troisième compartiment (6b) se trouve, lui, placé en périphérie de la chambre de combustion à proximité, au dessus ou en dessous, d'une ou de plusieurs des pipes d'échappement. Ces trois compartiments (6), juxtaposés, 15 communiquent à une de leurs extrémités située du côté opposé à la sortie du liquide de refroidissement de la chambre d'eau culasse (2). Le positionnement des orifices (5) du joint de culasse est réalisé en fonction du type de refroidissement de la chambre d'eau du carter-cylindres (1). Selon un mode de refroidissement de la chambre d'eau du carter- 20 cylindres, représenté sur la figure 2, similaire au cas comprenant une chambre d'eau culasse (2) réalisée en deux compartiments (6), une fois le liquide de refroidissement injecté dans la chambre d'eau du carter-cylindres (1), le flux du liquide est divisé de sorte que seule une fraction du flux fourni par la pompe (3) participe au refroidissement du carter-cylindres, l'autre 25 fraction passe directement dans la chambre d'eau culasse (2) via une première paire d'orifices (5a) situés dans le joint de culasse. Ces orifices (5a) du joint de culasse sont positionnés à proximité de l'entrée du liquide de refroidissement dans la chambre d'eau carter-cylindres (1), dans la zone où les différents compartiments (6) de la chambre d'eau culasse (2) 30 communiquent, à l'opposé de la sortie (4) du liquide de refroidissement. La circulation du liquide de refroidissement dans la chambre d'eau du carter-cylindres (1) est réalisée de sorte que deux flux se déplacent parallèlement 2907504 12 en longeant respectivement une face de la chambre d'eau dans le sens de la longueur du moteur, depuis l'extrémité du moteur située du côté de la pompe (3) vers l'autre extrémité du moteur positionnée du côté de la sortie (4) du liquide de refroidissement. Ces deux flux de liquide, bien que pouvant se 5 rejoindre dans la chambre carter-cylindres (1), sont orientés vers la chambre d'eau culasse (2) dans laquelle chacun débouche via un orifice (5b) respectif. Ces deux orifices (5b) sont situés aux extrémités respectives des compartiments (6b) de la chambre d'eau culasse (2) positionnées en périphérie de la chambre de combustion, du côté de la sortie (4) du liquide 10 de refroidissement. Ainsi, après avoir traversé la chambre d'eau carter-cylindres (1), ces flux de liquide participent chacun au refroidissement d'un compartiment (6b) de la chambre d'eau culasse (2) pour, au niveau de la zone de communication des différents compartiments de la chambre d'eau culasse (2), se rejoindre avec la fraction du flux de liquide provenant 15 directement de la chambre d'eau carter-cylindres (1) par la première paire d'orifices (5a) du joint de culasse. La confluence de ces flux reconstitue ainsi l'intégralité du flux fourni par la pompe (3) qui traverse alors le compartiment (6a) de la chambre d'eau culasse (2) pour atteindre la sortie (4) du liquide de refroidissement de la culasse.

20 Selon un autre mode de refroidissement de la chambre d'eau du carter-cylindres (1), représenté sur la figure 3, une fois le liquide de refroidissement injecté par la pompe (3) dans la chambre d'eau du carter-cylindre (1), le flux du liquide est divisé de sorte que seule une fraction du flux fourni par la pompe (3) participe au refroidissement du carter-cylindres, 25 l'autre fraction passe directement dans la chambre d'eau culasse (2) via un premier orifice (5a) situé dans le joint de culasse. La pompe (3) est positionnée à un premier coin de la chambre d'eau carter-cylindres (1) situé à proximité de la sortie (4) du liquide de la chambre d'eau culasse (2). Le flux de liquide de refroidissement est injecté par la pompe (3) selon un axe 30 moyen orienté dans la largeur du moteur en longeant la face de la cambre d'eau adjacente à la sortie (4). L'orifice (5a) du joint de culasse est alors positionné sur l'axe du flux du liquide injecté et préférentiellement au niveau 2907504 13 du second coin de la chambre d'eau carter-cylindres (1) situé à proximité de la sortie (4) du liquide de la chambre d'eau culasse (2). La fraction du flux de liquide qui reste dans la chambre d'eau du carter-cylindres (1), participe au refroidissement du carter-cylindres (1) en réalisant un tour sensiblement 5 complet de la chambre d'eau du carter-cylindres (1) pour atteindre un second orifice (5b) du joint de culasse. Ce second orifice (5b) est positionné étant positionné à proximité de la pompe (3) et sans que le flux de liquide qui participe au refroidissement en circulant dans le carter-cylindres (1) ne réalise un rebouclage. Cet orifice (5b) permet ainsi de faire passer la fraction 10 du flux de liquide resté dans la chambre d'eau carter-cylindres (1) vers la chambre d'eau culasse (2). Chacun des deux orifices (5) du joint de culasse se trouve situé à une extrémité respective d'un compartiment (6b) de la chambre d'eau culasse (2) positionné en périphérie de la chambre de combustion, du côté de la sortie (4) du liquide de refroidissement. Ainsi,ces 15 flux en débouchant dans la chambre d'eau culasse (2) participent chacun respectivement au refroidissement d'un compartiment (6b) de la chambre d'eau culasse (2), pour se rejoindre au niveau de la zone de communication des différents compartiments (6) de la chambre d'eau culasse (2). La confluence de ces deux flux reconstitue ainsi l'intégralité du flux fourni par la 20 pompe qui traverse alors le compartiment (6a) de la chambre d'eau culasse (2) pour atteindre la sortie (4) du liquide de refroidissement de la culasse. La réalisation d'une chambre d'eau culasse (2) selon l'invention peut être effectuée selon des modes différents. L'un de ces modes de réalisation consiste en un procédé par fonderie. Ce procédé comprend alors une étape 25 de moulage de la chambre d'eau culasse (2) avec la réalisation d'orifices qui communiquent entre les différents compartiments (6) de la chambre d'eau culasse (2) parallèles entre eux. Ces orifices permettent ensuite de faciliter le coulage d'un métal ou alliage de métal dans le moule de la chambre d'eau culasse (2).

30 Si les orifices réalisés présentent une section réduite voire négligeable par rapport aux sections des passages du liquide de refroidissement, il n'est pas nécessaire de les obstruer. En revanche, si les 2907504 14 sections de ces orifices sont importantes ou du même ordre que les sections des passages du liquide refroidissement dans les compartiments de la chambre d'eau, il est nécessaire d'ajouter au procédé une étape pour supprimer les orifices réalisés.

5 Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration mais peuvent être 10 modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes ;

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de refroidissement pour moteur à combustion interne comprenant une enceinte de refroidissement du bloc carter-cylindres nommée chambre d'eau carter-cylindres (1) possédant une entrée par laquelle une pompe (3) injecte un liquide de refroidissement, la chambre d'eau carter-cylindres (1) communiquant avec une enceinte de refroidissement de la culasse du moteur appelée chambre d'eau culasse (2), cette chambre d'eau culasse (2) présentant des parois pour réaliser au moins deux compartiments (6) juxtaposés dont au moins un premier compartiment (6a), relié par une de ses extrémités à la sortie (4) du liquide de la culasse, est disposé en vis-à-vis de la ou des chambres de combustion du moteur et dont le ou les autres compartiments (6b) sont positionnés en périphérie de la ou des chambres de combustion du moteur, ces différents compartiments (6) communiquant entre eux au niveau de l'extrémité de la culasse opposée à la sortie (4), un joint de culasse étant positionné entre la chambre d'eau culasse (2) et la chambre d'eau du carter-cylindres (1) et possédant des orifices (5) pour la communication entre les deux chambres (1 et

2), caractérisé en ce qu'au moins un premier orifice (5a) du joint de culasse se trouve positionné, au niveau de la chambre d'eau carter-cylindres, à proximité de l'extrémité du moteur adjacente à la pompe (3), ce premier orifice (5a) partageant le flux fourni par la pompe entre une première fraction du flux destinée à rejoindre directement la chambre d'eau culasse (2) et une seconde fraction du flux destinée à traverser la chambre d'eau carter- cylindres (1), et caractérisé en ce qu'au moins un second orifice (5b) du joint de culasse se trouve placé à proximité de l'extrémité du moteur adjacente à la sortie (4), au niveau d'un compartiment (6b) positionné en périphérie de chambre de combustion du moteur, ce second orifice (5b) introduisant dans la chambre d'eau culasse (2) la seconde fraction du flux ayant traversé la chambre d'eau 2907504 16 carter-cylindres (1) pour confluer au niveau de l'espace de communication des compartiments (6) avec la première fraction du flux provenant directement premier orifice (5a) et ainsi reformer l'intégralité du flux de liquide fourni par la pompe avant de circuler dans le compartiment (6a) 5 disposé en vis-à-vis de la chambre de combustion du moteur. 2. Dispositif de refroidissement pour moteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la chambre d'eau culasse (2) du dispositif comprend trois compartiments (6) qui communiquent entre eux au niveau de l'extrémité de la culasse opposée à la sortie (4), un premier compartiment (6a) étant 10 positionné en vis-à-vis de la chambre de combustion, un second compartiment (6b) étant positionné en périphérie de la chambre de combustion, à proximité d'au moins une pipe d'admission et un troisième compartiment (6b) étant positionné en périphérie de la chambre de combustion, à proximité d'au moins une pipe d'échappement. 15

3. Dispositif de refroidissement pour moteur selon la revendication 2 caractérisé en ce que, la circulation du liquide de refroidissement dans la chambre d'eau du carter-cylindres (1) étant réalisée de sorte que deux flux se déplacent parallèlement en longeant respectivement une face de la chambre d'eau du carter-cylindres (1) dans le sens de la longueur du moteur, 20 depuis l'extrémité du moteur (1) située du côté de la pompe (3) vers l'extrémité située du côté de la sortie (4) du liquide de refroidissement, deux orifices (5b) du joint de culasse sont, chacun, disposés à l'extrémité adjacente à la sortie (4) et opposée à l'entrée du liquide de refroidissement dans la chambre d'eau du carter-cylindres (1), au niveau des compartiments 25 (6b) respectifs de la chambre d'eau culasse (2) positionnés en périphérie de la chambre de combustion, ces orifices (5b) étant destinés au passage vers la chambre d'eau culasse (2) de la fraction du flux du liquide de refroidissement qui circule dans la chambre d'eau carter-cylindres (1).

4. Dispositif de refroidissement pour moteur selon la revendication 2 ou 3 30 caractérisé en ce qu'au moins un orifice (5a) du joint de culasse, positionné au niveau de la chambre d'eau carter-cylindres à proximité de l'extrémité du 2907504 17 moteur adjacente à la pompe (3), partageant le flux fourni par la pompe (3) entre une première fraction du flux destinée à rejoindre directement la chambre d'eau culasse (2) et une seconde fraction du flux destinée à traverser la chambre d'eau carter-cylindres (1), est positionné au niveau de 5 l'espace de communication des différents compartiments (6) de la chambre d'eau culasse (2) à l'extrémité opposée à la sortie (4).

5. Dispositif de refroidissement pour moteur selon la revendication 2 caractérisé en ce que, la circulation du liquide de refroidissement dans la chambre d'eau du carter-cylindres (1) étant réalisée de sorte que le flux se 10 déplace en formant un tour sensiblement complet de la chambre d'eau (1) depuis la pompe (3) positionnée au niveau d'un premier coin de la chambre d'eau carter cylindres (1) situé à proximité de la sortie (4) et injectant le flux de liquide selon un axe moyen orienté dans la largeur de la chambre d'eau (1) et longeant la face de la chambre d'eau (1) adjacente à la sortie (4), deux 15 orifices (5) du joint de culasse sont, chacun, disposés à l'extrémité adjacente à la sortie (4) et opposée à l'espace de communication des différents compartiments (6) de la chambre d'eau culasse (2), au niveau de compartiments (6b) respectifs de la chambre d'eau culasse (2) positionnés en périphérie de la chambre de combustion, un premier (5a) de ces orifices 20 étant positionné sur l'axe du flux de liquide injecté par la pompe (3) et à proximité du second coin de la chambre d'eau carter-cylindres (1) situé à proximité de la sortie (4), et un second (5b) de ces orifices étant positionné à proximité de la pompe (3) et sans rebouclage du flux de liquide qui circule depuis l'extrémité du moteur opposée à la sortie vers l'extrémité adjacente à 25 la sortie (4).

6. Dispositif de refroidissement pour moteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la chambre d'eau culasse (2) du dispositif comprend deux compartiments (6) qui communiquent entre eux au niveau de l'extrémité de la culasse opposée à la sortie (4), un premier compartiment (6a) étant 30 positionné en vis-à-vis de la chambre de combustion, un second compartiment (6b) étant positionné en périphérie de la chambre de 2907504 18 combustion, à proximité d'au moins une pipe d'admission ou d'au moins une pipe d'échappement.

7. Dispositif de refroidissement pour moteur selon la revendication 6 caractérisé en ce que, la circulation du liquide de refroidissement dans la 5 chambre d'eau du carter-cylindres (1) étant réalisée de sorte que deux flux se déplacent parallèlement en longeant respectivement une face de la chambre d'eau (1) dans le sens de la longueur du moteur, depuis l'extrémité de la chambre (1) située du côté de la pompe (3) vers l'extrémité située du côté de la sortie (4) du liquide de refroidissement, un orifice (5b) du joint de 10 culasse est disposé à l'extrémité adjacente à la sortie (4) et opposée à l'entrée du liquide de refroidissement dans la chambre d'eau du carter-cylindres (1), au niveau d'un compartiment (6b) de la chambre d'eau culasse (2) positionné en périphérie de la chambre de combustion, cet orifice (5b) étant destiné au passage vers la chambre d'eau culasse (2) de la fraction du 15 flux du liquide de refroidissement qui circule dans la chambre d'eau carter-cylindres (1).

8. Dispositif de refroidissement pour moteur selon la revendication 6 ou 7 caractérisé en ce qu'un orifice (5a) du joint de culasse, positionné au niveau de la chambre d'eau carter-cylindres à proximité de l'extrémité du moteur 20 adjacente à la pompe (3), partageant le flux fourni par la pompe (3) entre une première fraction du flux destinée à rejoindre directement la chambre d'eau culasse (2) et une seconde fraction du flux destinée à traverser la chambre d'eau carter-cylindres (1), est positionné au niveau de l'espace de communication des différents compartiments (6) de la chambre d'eau 25 culasse (2) à l'extrémité opposée à la sortie (4).

9. Procédé de réalisation d'une chambre d'eau culasse par fonderie, la chambre d'eau culasse (2) étant divisée en plusieurs compartiments (6) juxtaposés, ces différentes compartiments (6) communiquant entre eux au niveau d'une même extrémité, le procédé comprenant : 30 - une étape de coulage d'un métal ou alliage de métal dans un moule de la chambre d'eau culasse (2), 2907504 19 caractérisé en ce que le procédé comprend au moins : une étape de moulage de la chambre d'eau culasse (2) dont des orifices communiquant sont réalisés entre les différents compartiments (6) de la chambre d'eau culasse (2) juxtaposés entre 5 eux pour faciliter l'étape de coulage.

10. Procédé de réalisation d'une chambre d'eau culasse par fonderie selon la revendication 9 caractérisé en ce que les orifices réalisés entre les différentes parties (6) de la chambre d'eau culasse (2) lors de l'étape de moulage présentent une section réduite par rapport à la section des 10 passages du liquide de refroidissement dans les compartiments (6) de la chambre d'eau (2).

11. Procédé de réalisation d'une chambre d'eau culasse (2) par fonderie selon la revendication 9 caractérisé en ce que, les orifices réalisés entre les différentes parties (6) de la chambre d'eau culasse (2) lors de l'étape de 15 moulage présentant une section importante ou du même ordre que la section des passages du liquide de refroidissement dans les parties (6) de la chambre d'eau (2), le procédé comprend une étape de suppression des orifices réalisés entre les différentes parties (6) de la chambre d'eau culasse (2).