FR2924165A3

FR2924165A3 - Engine block's cylinder head for e.g. diesel engine, has inlet conduit including inner surface having wheel that is turned opposite to support plan of head's lower face and is linked to work areas to form edge toward inner side of conduit

Info

Publication number: FR2924165A3
Application number: FR0708249A
Authority: FR
Inventors: Geraldine Slama; Johann William
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2007-11-26
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2009-05-29

Abstract

The head has an inlet conduit (62) that is opened in an air intake opening (81). An inner surface (70) of a wall of the conduit presents, at level of a discharge end (69) of the conduit, a reception housing (71) for receiving a valve seat. The inner surface of the wall presents work areas i.e. front and rear parts (72, 73), in upstream of the housing, next to the housing. The inner surface has a flat wheel (75) that is turned opposite to a support plan of a lower face of the head. The wheel is connected to the work areas to form a projecting edge (74) toward inner side of the conduit.

Description

1 DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale le remplissage en air frais des cylindres d'un moteur à combustion interne pourvu d'une soupape d'admission par cylindre. TECHNICAL FIELD TO WHICH THE INVENTION RELATES The present invention relates generally to the fresh air filling of the cylinders of an internal combustion engine provided with an intake valve per cylinder.

Elle concerne plus particulièrement une culasse de bloc-moteur comportant une face inférieure qui définit un plan d'appui de la culasse contre un bloc-cylindres du bloc-moteur et qui présente une ouverture d'admission d'air apte à être positionnée dans le prolongement d'un cylindre du bloc-cylindres, et un conduit d'admission qui débouche dans ladite ouverture d'admission d'air et qui est délimité par une paroi dont la face intérieure forme, au débouché du conduit d'admission, un logement d'accueil d'un siège de soupape et présente, en amont dudit logement d'accueil, une zone usinée jouxtant ledit logement d'accueil. Elle concerne également un moteur à combustion interne comprenant une telle culasse. It relates more particularly to an engine block cylinder having a lower face which defines a support plane of the cylinder head against a cylinder block of the engine block and which has an air inlet opening adapted to be positioned in the engine block. an extension of a cylinder of the cylinder block, and an intake duct which opens into said air intake opening and which is delimited by a wall whose inner face forms, at the outlet of the intake duct, a housing; seat of a valve seat and has, upstream of said housing, a machined area adjacent to said housing home. It also relates to an internal combustion engine comprising such a cylinder head.

ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Classiquement, dans les moteurs à deux soupapes par cylindre, l'admission en air frais de chaque cylindre se fait par un conduit d'admission percé dans la culasse et débouchant sur la tête de cylindre, au niveau de l'une de ces deux soupapes. BACKGROUND Conventionally, in engines with two valves per cylinder, the fresh air intake of each cylinder is via an intake duct pierced in the cylinder head and opening on to the cylinder head, at the level of one cylinder. of these two valves.

Dans ces moteurs, la géométrie intérieure des conduits d'admission a une influence importante sur la faculté des cylindres à admettre une grande quantité d'air frais à chaque cycle d'admission. Cette faculté est favorisée par une géométrie intérieure adaptée des conduits d'admission qui permet de générer des mouvements tourbillonnaires structurés dans les cylindres, en particulier des tourbillons d'axes confondus avec les axes des cylindres. Ces tourbillons sont communément appelés mouvements de swirl. Ces mouvements de swirl permettent à l'écoulement d'air frais débouchant dans un cylindre de conserver un mouvement d'ensemble structuré plus longtemps dans ce cylindre, jusqu'à l'allumage du mélange de combustion (air frais et carburant). Cette conservation du mouvement d'ensemble permet de mieux homogénéiser le mélange et de faire en sorte que la vitesse de déplacement du mélange au moment de l'allumage reste optimale. Grâce à ces mouvements de swirl, lorsque le moteur fonctionne en charge partielle (accélération moyenne), le mélange se dilue correctement avec les gaz brûlés résiduels non évacués lors du cycle d'échappement précédent, si bien que ces gaz brûlés résiduels dégradent l'allumage du mélange de manière 2 très limitée. Par conséquent, il est possible de prévoir d'accroître le taux de gaz brûlés résiduels dans le moteur après chaque cycle d'échappement, de manière à diminuer non seulement le volume d'émissions polluantes de ce moteur mais aussi la consommation en carburant du moteur. In these engines, the internal geometry of the intake ducts has a significant influence on the ability of the cylinders to admit a large amount of fresh air at each intake cycle. This faculty is favored by an adapted internal geometry of the intake ducts which makes it possible to generate structured vortex movements in the cylinders, in particular vortices of axes coinciding with the axes of the cylinders. These swirls are commonly called swirl motions. These swirl movements allow the fresh air flow opening into a cylinder to maintain a structured overall movement longer in the cylinder, until ignition of the combustion mixture (fresh air and fuel). This conservation of the overall movement makes it possible to better homogenize the mixture and to ensure that the speed of movement of the mixture at the moment of ignition remains optimal. Thanks to these swirl motions, when the engine is operating at partial load (average acceleration), the mixture is diluted correctly with the residual flue gases that were not exhausted during the previous exhaust cycle, so that these residual burnt gases degrade ignition. very limited mixing. Therefore, it is possible to predict increasing the amount of residual flue gas in the engine after each exhaust cycle, so as not only to reduce the amount of exhaust emissions of the engine but also the fuel consumption of the engine .

Par ailleurs, lorsque le moteur fonctionne en pleine charge et à bas régime, la vitesse élevée de déplacement du mélange au moment de l'allumage permet d'accroître la vitesse de propagation de la flamme d'allumage dans le mélange, ce qui permet de limiter les phénomènes de cliquetis (phénomènes d'auto-allumage non contrôlé de certaines parties du mélange avant que la flamme n'atteigne ces parties). Enfin, lors du démarrage à froid du moteur, les mouvements de swirl autorisent un allumage tardif du mélange, ce qui a pour effet de retarder la combustion du mélange qui a alors en partie lieu durant l'échappement des gaz brûlés hors des cylindres. Le catalyseur d'oxydation du moteur monte alors en température en un temps très court, ce qui permet de l'amorcer plus rapidement, de manière à limiter au plus tôt les émissions polluantes du moteur. Afin de générer de tels mouvements de swirl, on connaît déjà du document JP 2003 262132 une culasse traversée par un conduit d'admission d'air pourvu intérieurement d'une discontinuité formant un bombement vers l'extérieur du conduit. Cette discontinuité permet d'orienter le flux d'air vers le sommet de la tête de cylindre et, par conséquent, d'engendrer des mouvements tourbillonnaires dans le cylindre. L'inconvénient d'un tel conduit d'admission d'air est qu'il génère des tourbillons mal structurés et qu'il engendre des pertes de charge importantes néfastes vis-à-vis des performances du moteur. En outre, le moulage de la culasse avec ses conduits d'admission est réalisé au moyen d'un moule dans lequel sont disposés des noyaux présentant, en négatif, la forme des conduits d'admission. Généralement, durant le moulage, les noyaux se déplacent légèrement par rapport au moule de manière que les positions des conduits d'admission dans la culasse varient. Ces changements de positions non désirés sont communément appelés dispersions de fonderie . Du fait de ces dispersions de fonderie, la géométrie de la culasse ne correspond pas exactement à la géométrie espérée de manière que les mouvements de swirl ne suivent pas exactement la trajectoire voulue et ne sont donc pas optimisés. Furthermore, when the engine is operating at full load and at low speed, the high speed of movement of the mixture at the time of ignition increases the speed of propagation of the ignition flame in the mixture, which allows to limit rattling phenomena (phenomena of uncontrolled self-ignition of certain parts of the mixture before the flame reaches these parts). Finally, during the cold start of the engine, the swirl movements allow a late ignition of the mixture, which has the effect of delaying the combustion of the mixture which then partly during the exhaust of the burnt gases out of the cylinders. The engine oxidation catalyst then rises in temperature in a very short time, which makes it possible to prime it more quickly, so as to limit as soon as possible the pollutant emissions of the engine. In order to generate such swirl movements, JP 2003 262132 already discloses a cylinder head traversed by an air intake duct internally provided with a discontinuity forming a bulge towards the outside of the duct. This discontinuity makes it possible to direct the flow of air towards the top of the cylinder head and, consequently, to generate swirling movements in the cylinder. The disadvantage of such an air intake duct is that it generates poorly structured vortices and generates significant losses of load that are harmful to engine performance. In addition, the molding of the cylinder head with its intake ducts is made by means of a mold in which are arranged nuclei having, in negative, the shape of the intake ducts. Generally, during molding, the cores move slightly with respect to the mold so that the positions of the intake ducts in the cylinder head vary. These unwanted position changes are commonly referred to as foundry dispersions. Because of these foundry dispersions, the geometry of the cylinder head does not exactly match the expected geometry so that the swirl movements do not follow exactly the desired trajectory and are therefore not optimized.

OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose une nouvelle culasse dont les conduits d'admission 3 induisent des pertes de charge réduites et génèrent des mouvements de swirl optimisés quelle que soit l'importance des dispersions de fonderie. Plus particulièrement, on propose selon l'invention une culasse telle que définie dans l'introduction, dans laquelle la surface intérieure de la paroi du conduit d'admission comporte un méplat qui est tourné à l'opposé du plan d'appui de la face inférieure de la culasse et qui se raccorde à ladite zone usinée pour former une arête saillante vers l'intérieur du conduit d'admission. Ainsi, grâce à l'invention, la forme plane du méplat assure un bon écoulement de l'air frais dans le conduit d'admission, si bien que le conduit génère des pertes de charge très réduites. Par ailleurs, l'arête saillante forme un tremplin pour l'air frais circulant dans le conduit d'admission, ce qui permet à l'ensemble de l'air frais de déboucher dans le cylindre selon une même direction choisie pour favoriser la formation des mouvements de swirl dans le cylindre. Cette direction peut être réglée en modifiant l'orientation de l'axe transversal du méplat par rapport à la face inférieure de la culasse. Enfin, étant donnée la forme plane du méplat, la position de l'arête saillante est quasi-invariable quels que soient les déports des noyaux dans le moule de la culasse dans un plan parallèle à la face inférieure de la culasse. OBJECT OF THE INVENTION In order to overcome the aforementioned drawbacks of the state of the art, the present invention proposes a new cylinder head whose intake ducts 3 induce reduced pressure losses and generate optimized swirl motions, irrespective of the type of engine. importance of foundry dispersions. More particularly, it is proposed according to the invention a cylinder head as defined in the introduction, wherein the inner surface of the wall of the intake duct comprises a flat which is turned away from the support plane of the face bottom of the yoke and which connects to said machined area to form an edge protruding inwardly of the intake duct. Thus, thanks to the invention, the flat shape of the flat ensures a good flow of fresh air into the intake duct, so that the duct generates very low pressure drops. Furthermore, the protruding ridge forms a springboard for fresh air circulating in the intake duct, which allows all the fresh air to open into the cylinder in the same direction chosen to promote the formation of Swirl movements in the cylinder. This direction can be adjusted by changing the orientation of the transverse axis of the flat relative to the underside of the cylinder head. Finally, given the flat shape of the flat, the position of the protruding edge is almost invariable regardless of the offsets of the cores in the mold of the cylinder head in a plane parallel to the lower face of the cylinder head.

Enfin, lorsque les noyaux se déplacent dans le moule de la culasse selon un plan sensiblement parallèle à la face inférieure de la culasse, la forme plane du méplat est telle que ce déport des noyaux ne modifie quasiment pas la position de l'arête saillante. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de la culasse conforme à l'invention sont les suivantes : - ladite arête saillante s'étend sur un secteur angulaire compris entre 120 et 240 degrés ; - ledit méplat s'étend longitudinalement selon un axe incliné par rapport à la face inférieure de la culasse d'un angle compris entre 20 et 50 degrés ; - ledit conduit d'admission présentant une embouchure située sur une face latérale de la culasse, ledit méplat s'étend continûment depuis l'embouchure jusqu'à ladite zone usinée du débouché du conduit d'admission ; - ledit méplat s'étend transversalement selon un axe parallèle à la face inférieure de la culasse ; - ledit méplat s'étend transversalement selon un axe incliné par rapport à la face inférieure de la culasse d'un angle inférieur à 45 degrés ; -ledit méplat s'étend sur une largeur constante ; 4 - ledit méplat est bordé, sur une partie au moins de sa longueur, d'au moins un pan incliné ; - ledit méplat est bordé de deux pans inclinés symétriques l'un par rapport à l'autre ; et - ladite zone usinée s'étend au moins en partie selon une surface conique de révolution. DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue en coupe d'un bloc-moteur comportant une culasse selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de côté, en négatif, de la surface intérieure d'un conduit d'admission et d'une tête de cylindre de la culasse de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue, selon le plan A-A de la figure 2, de la surface intérieure du conduit d'admission de la culasse de la figure 1 ; et - les figures 4 à 9 sont des vues de sections transversales de variantes de réalisation du conduit d'admission de la figure 2. Finally, when the cores move in the cylinder head mold in a plane substantially parallel to the lower face of the yoke, the flat shape of the flat is such that this offset of the cores hardly modifies the position of the projecting edge. Other advantageous and non-limiting characteristics of the yoke according to the invention are the following: said projecting edge extends over an angular sector between 120 and 240 degrees; said flat portion extends longitudinally along an axis inclined with respect to the lower face of the yoke at an angle of between 20 and 50 degrees; - said intake duct having a mouth located on a side face of the cylinder head, said flat extends continuously from the mouth to said machined area of the outlet of the intake duct; said flat portion extends transversely along an axis parallel to the lower face of the yoke; said flat portion extends transversely along an axis inclined with respect to the lower face of the yoke by an angle less than 45 degrees; this flat extends over a constant width; 4 - said flat is bordered, for at least part of its length, of at least one inclined section; said flat is bordered by two inclined faces that are symmetrical with respect to each other; and said machined zone extends at least partly along a conical surface of revolution. DETAILED DESCRIPTION OF AN EXEMPLARY EMBODIMENT The following description, with reference to the appended drawings, given by way of non-limiting example, will make it clear what the invention consists of and how it can be achieved. In the accompanying drawings: - Figure 1 is a sectional view of an engine block comprising a cylinder head according to the invention; Figure 2 is a negative side view of the inner surface of an intake duct and a cylinder head of the cylinder head of Figure 1; - Figure 3 is a view, along the plane A-A of Figure 2, the inner surface of the intake duct of the cylinder head of Figure 1; and FIGS. 4 to 9 are views of transverse sections of alternative embodiments of the intake duct of FIG. 2.

Dans la description, les termes amont et aval seront utilisés suivant le sens de l'écoulement des gaz, depuis le point de prélèvement des gaz frais dans l'atmosphère jusqu'au point de sortie des gaz brûlés. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un bloc-moteur 2 de moteur à combustion interne 1. In the description, the terms upstream and downstream will be used in the direction of gas flow, from the point of sampling fresh gases in the atmosphere to the point of exit of the flue gases. FIG. 1 diagrammatically shows a motor block 2 of an internal combustion engine 1.

Le bloc-moteur 2 comporte un bloc-cylindres 3 pourvu de cylindres 4 en ligne d'axes Al verticaux, par exemple au nombre de quatre, dont un seul d'entre eux apparaît ici sur la figure. Ce bloc-cylindres 3 est raccordé, sur sa partie inférieure, à un carter d'huile 5 renfermant de l'huile destinée à lubrifier les différents organes du moteur, et, sur sa partie supérieure, à une culasse 6 qui est elle-même recouverte d'un couvre-culasse 7. Classiquement, le cylindre 4 loge un piston 8 qui est adapté à coulisser le long de sa paroi interne selon un mouvement rectiligne alternatif d'axe confondu avec l'axe Al du cylindre 4. The engine block 2 comprises a cylinder block 3 provided with cylinders 4 in line with vertical axes Al, for example four in number, of which only one of them appears here in the figure. This cylinder block 3 is connected, on its lower part, to an oil sump 5 containing oil intended to lubricate the various engine components, and on its upper part to a cylinder head 6 which is itself covered by a cylinder head cover 7. Classically, the cylinder 4 houses a piston 8 which is adapted to slide along its inner wall in a reciprocating rectilinear motion axis coinciding with the axis A1 of the cylinder 4.

Le piston 8 présente une jupe périphérique qui est percée transversalement de deux ouvertures d'accueil d'un axe lié à une extrémité d'une bielle 9. L'autre extrémité de cette bielle 9 est liée, par l'intermédiaire d'une liaison excentrique, à un vilebrequin 10. Ainsi, le mouvement rectiligne alternatif du piston 8 permet d'entraîner en rotation le vilebrequin 10 du moteur à combustion interne 1. La culasse 6 du bloc-moteur 2 loge quant à elle les différents organes 5 dits de distribution du moteur, c'est-à-dire les différents organes permettant d'alimenter en air frais et en carburant chaque cylindre 4. A cet effet, la culasse 6 comporte un socle 60 de forme globalement parallélépipédique. Sa face inférieure 60 A définit un plan d'appui P1 correspondant au plan qui est orthogonal à l'axe de cylindre Al et qui passe par la zone de contact de la culasse 6 contre le bloc-cylindres 3. La face inférieure 60 A de ce socle 60 présente quatre parties en renfoncement 61 situées dans le prolongement des cylindres 4 du bloc-cylindres 3 et destinées à fermer les extrémités supérieures de ces quatre cylindres 4. Ces quatre parties en renfoncement forment quatre têtes de cylindre 61. Chaque tête de cylindre présente une ouverture d'admission d'air 81 et une ouverture d'échappement 82. Chaque cylindre 4 délimite ainsi, avec la tête de cylindre 61 et le piston 8 qui lui sont associés, une chambre de combustion 11. Pour l'admission en air frais de chaque cylindre 4, le socle 60 de la culasse 6 est percé d'un unique conduit d'admission 62. Ce conduit d'admission 62 s'étend depuis une embouchure 68 qui est raccordée à un répartiteur d'air 12 fixé à une face latérale de la culasse 6, jusqu'à un débouché 69 qui est raccordé à l'ouverture d'admission d'air 81 de la tête de cylindre 61 associée au cylindre 4. Ce conduit d'admission 62 présente une paroi dont la surface intérieure 70 est globalement profilée, excepté au niveau du débouché 69, où le conduit est légèrement coudé pour orienter l'air frais vers le cylindre. Pour l'échappement des gaz brûlés en dehors de chaque cylindre 4, le socle 60 de la culasse 6 est percé d'au moins un conduit d'échappement 63 qui prend naissance sur l'ouverture d'échappement 82 et qui débouche dans un collecteur d'échappement 13 fixé à la culasse 6. Ici, le socle 60 de la culasse 6 est percé d'un seul conduit d'échappement 63 par cylindre. Tels que représentés schématiquement sur la figure 1, les conduits d'admission 62 et d'échappement 63 débouchent en vis-à-vis l'un de l'autre, de telle sorte que les axes des ouvertures d'admission d'air 81 et d'échappement 82 sont sécants. Bien sûr, en variante, il sera possible et même préférable de décaler les conduits d'admission 62 et d'échappement 63, de telle sorte que les axes des 6 ouvertures d'admission d'air 81 et d'échappement 82 soient situés dans des plans distincts, parallèles et équidistants de l'axe de cylindre Al. De cette manière, l'air frais issu du conduit d'admission 62 débouchera tangentiellement à la surface intérieure du cylindre 4, ce qui permettra de l'entraîner en rotation le long de cette surface. Pour l'admission en carburant des cylindres 4, la culasse 6 comporte des injecteurs de carburant (non représentés) qui débouchent dans les conduits d'admission 62 ou, en variante, directement dans la chambre de combustion 11. Pour assurer une bonne combustion du mélange de carburant et d'air frais dans les cylindres, la culasse 6 comporte, selon que le moteur est de type à allumage commandé ou Diesel, des bougies d'allumage ou de préchauffage des gaz présents dans la chambre de combustion 11. Enfin, pour réguler les débits d'arrivée d'air frais et de sortie de gaz brûlés dans chaque cylindre 4, la culasse 6 comporte des soupapes d'admission 15 64 et des soupapes d'échappement 65. Ces soupapes d'admission 64 et d'échappement 65 sont classiquement commandées en position par des arbres à cames 66, 67 qui sont logés dans la culasse 6 et qui sont liés en rotation au vilebrequin 10. De cette manière, chaque soupape peut régulièrement se lever afin de libérer un passage pour l'air frais 20 ou les gaz brûlés. Comme le montre la figure 2, la surface intérieure 70 de la paroi du conduit d'admission 62 présente une forme particulière. Plus précisément, au niveau du débouché 69, la surface intérieure 70 de la paroi du conduit d'admission 62 présente un logement d'accueil 71 d'un siège 25 de soupape, de forme cylindrique, ainsi qu'une zone usinée 72, 73. Cette zone usinée permet de réaliser un raccord continu entre le logement d'accueil 71 et le reste de la surface intérieure 70 du conduit d'admission 62. Cette zone usinée présente une partie avant 73, tournée du côté du sommet de la tête de cylindre 61, et à l'opposé, une partie arrière 72 s'étendant selon une surface conique de 30 révolution d'axe confondu avec l'axe du logement d'accueil 71. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la surface intérieure 70 de la paroi du conduit d'admission 62 comporte un méplat 75 dont la normale est orientée à l'opposé du plan d'appui P1 de la face inférieure 60A de la culasse 6. Ce méplat se raccorde à ladite zone usinée 72, 73 pour former une 35 arête saillante 74 vers l'intérieur du conduit d'admission 62. La jonction de ce méplat 75 et de ladite zone usinée 72, 73 est plus précisément située au niveau de la partie arrière 72 de la zone usinée. 7 Le méplat 75 est ici profilé et s'étend selon un axe longitudinal A2 incliné par rapport à la face inférieure 60A de la culasse 6 d'un angle BI compris entre 20 et 50 degrés, ici égal à 35 degrés. L'arête saillante 74 forme donc une arête vive dont la section présente 5 une forme de dièdre d'angle aigu. La forme plane du méplat 75 favorise la perméabilité du conduit d'admission 62, c'est-à-dire sa faculté à laisser passer un grand débit d'air frais. L'arête saillante 74 forme quant à elle un tremplin pour l'air frais apte à favoriser les mouvements de swirl dans le cylindre 4, c'est-à-dire les mouvements 10 tourbillonnaires de l'air frais d'axes confondus avec l'axe de cylindre Al. Tel que représenté sur les figures 2 et 3, le méplat 75 s'étend depuis l'embouchure 68 du conduit d'admission 62 jusqu'à la zone usinée 72, 73, avec une largeur constante. En variante, on pourra également prévoir que le méplat présente une largeur variable. On pourra également prévoir qu'il ne s'étende que 15 sur une partie seulement du conduit d'admission 62. Selon un premier mode de réalisation de la culasse 6 représenté sur les figures 2 et 3, le méplat 75 s'étend en largeur selon un axe transversal A3 parallèle à la face inférieure 60A de la culasse 6. Ici, le méplat 75 du conduit d'admission 62 est bordé sur l'ensemble de 20 sa longueur de deux pans inclinés 76, 77 profilés et symétriques l'un par rapport à l'autre. La jonction du méplat 75 avec les pans inclinés 76, 77 se fait par des congés arrondis. Ces pans inclinés 76, 77 présentent une largeur égale à la largeur du méplat 75. On choisira l'inclinaison des pans inclinés 76, 77 par rapport au méplat 25 75 pour favoriser, au choix, la perméabilité du conduit d'admission 62 (avec par exemple un angle de 120 degrés) ou l'importance des mouvements de swirl (avec par exemple un angle de 150 degrés). Le conduit d'admission 62 présente par ailleurs deux faces latérales 78, 79 planes qui bordent les deux pans inclinés 76, 77, ainsi qu'une face supérieure 30 80 arrondie qui joint les bords supérieurs des deux faces latérales 78, 79. En résumé, le conduit d'admission étant globalement profilé, si l'on considère une section transversale 70A du conduit d'admission 62, cette section transversale 70A définit un contour fermé qui présente une portion arrondie, correspondant à la face supérieure 80 du conduit d'admission 62, et cinq portions 35 de droites jointes les unes aux autres, correspondant au méplat 75, aux deux pans inclinés 76, 77 et aux deux faces latérales 78, 79 du conduit d'admission. Le procédé de fabrication de la culasse 6 comporte deux étapes 8 principales, dont une première étape de moulage de la culasse 6 avec ses conduits d'admission 62 et d'échappement 63, et une seconde étape d'usinage de la surface intérieure d'une partie de chaque conduit d'admission 62. Préalablement à l'étape de moulage, les noyaux sont réalisés pour présenter, en négatif, la forme finale des conduits d'admission, avec leurs méplats 75 et leurs pans inclinés 76, 77. Toutefois, les parties des noyaux correspondant aux débouchés 69 des conduits d'admission 62 sont réalisées avec une section plus faible que la section finale désirée des débouchés. De cette manière, les débouchés 69 pourront être repris par usinage au cours de la deuxième étape. The piston 8 has a peripheral skirt which is transversely pierced by two receiving openings of an axis connected to one end of a connecting rod 9. The other end of this connecting rod 9 is connected, via a link eccentric, to a crankshaft 10. Thus, the reciprocating rectilinear movement of the piston 8 makes it possible to drive in rotation the crankshaft 10 of the internal combustion engine 1. The cylinder head 6 of the engine block 2 houses, for its part, the various members 5 of distribution of the engine, that is to say the various organs for supplying fresh air and fuel each cylinder 4. For this purpose, the cylinder head 6 comprises a base 60 of generally parallelepiped shape. Its lower face 60 A defines a bearing plane P1 corresponding to the plane which is orthogonal to the cylinder axis A1 and which passes through the contact zone of the cylinder head 6 against the cylinder block 3. The lower face 60 A of this base 60 has four recessed portions 61 located in the extension of the cylinders 4 of the cylinder block 3 and intended to close the upper ends of these four cylinders 4. These four recess portions form four cylinder heads 61. Each cylinder head has an air intake opening 81 and an exhaust opening 82. Each cylinder 4 thus delimits, with the cylinder head 61 and the piston 8 associated therewith, a combustion chamber 11. For admission into each cylinder 4, the base 60 of the cylinder head 6 is pierced with a single intake duct 62. This intake duct 62 extends from a mouthpiece 68 which is connected to an air distributor 12 fixed at one side the cylinder head 6, to an outlet 69 which is connected to the air intake opening 81 of the cylinder head 61 associated with the cylinder 4. This intake duct 62 has a wall whose inner surface 70 is generally profiled, except at the outlet 69, where the duct is slightly bent to direct fresh air to the cylinder. For the exhaust of the burned gases outside each cylinder 4, the base 60 of the cylinder head 6 is pierced with at least one exhaust pipe 63 which originates on the exhaust opening 82 and which opens into a manifold exhaust pipe 13 fixed to the cylinder head 6. Here, the base 60 of the cylinder head 6 is pierced with a single exhaust pipe 63 per cylinder. As diagrammatically shown in FIG. 1, the intake and exhaust ducts 62 open towards each other, so that the axes of the air intake openings 81 and exhaust 82 are secant. Of course, alternatively, it will be possible and even better to shift the intake ducts 62 and exhaust 63, so that the axes of the 6 air intake openings 81 and exhaust 82 are located in separate, parallel and equidistant planes of the cylinder axis A1. In this way, the fresh air coming from the intake duct 62 will emerge tangentially to the inner surface of the cylinder 4, which will make it possible to drive it in rotation along this surface. For the fuel admission of the cylinders 4, the cylinder head 6 comprises fuel injectors (not shown) which open into the intake ducts 62 or, alternatively, directly into the combustion chamber 11. To ensure good combustion of the fuel mixture of fuel and fresh air in the cylinders, the cylinder head 6 comprises, depending on whether the engine is spark ignition or diesel type, spark plugs or preheating of the gases present in the combustion chamber 11. Finally, to regulate the flow rates of fresh air and exhaust gas burned in each cylinder 4, the cylinder head 6 has intake valves 15 64 and exhaust valves 65. These intake valves 64 and exhaust 65 are conventionally controlled in position by camshafts 66, 67 which are housed in the cylinder head 6 and which are rotatably connected to the crankshaft 10. In this way, each valve can regularly rise to release a step wise for fresh air 20 or flue gases. As shown in Figure 2, the inner surface 70 of the wall of the inlet duct 62 has a particular shape. More specifically, at the outlet 69, the inner surface 70 of the wall of the intake duct 62 has a receiving housing 71 of a cylindrical valve seat 25 and a machined area 72, 73 This machined zone makes it possible to make a continuous connection between the receiving housing 71 and the rest of the internal surface 70 of the intake duct 62. This machined zone has a front portion 73, turned towards the top of the head of the head. cylinder 61, and the opposite, a rear portion 72 extending along a conical surface of axis revolution coincides with the axis of the receiving housing 71. According to an advantageous characteristic of the invention, the inner surface 70 of the wall of the intake duct 62 has a flat portion 75 whose normal is oriented opposite the bearing plane P1 of the lower face 60A of the cylinder head 6. This flat connects to said machined area 72, 73 to form a protruding ridge 74 inwardly of the intake duct 62. The junction of this flat 75 and said machined area 72, 73 is more precisely located at the rear portion 72 of the machined area. The flat 75 is profiled here and extends along a longitudinal axis A2 inclined with respect to the lower face 60A of the yoke 6 with an angle BI of between 20 and 50 degrees, here equal to 35 degrees. The protruding edge 74 therefore forms a sharp edge whose section presents a form of acute corner dihedron. The flat shape of the flat 75 promotes the permeability of the intake duct 62, that is to say its ability to let a large flow of fresh air. The protruding ridge 74, for its part, forms a springboard for fresh air capable of favoring swirling movements in the cylinder 4, that is to say the vortex movements of the fresh air of axes coinciding with the Al cylinder axis As shown in Figures 2 and 3, the flat 75 extends from the mouth 68 of the intake duct 62 to the machined area 72, 73, with a constant width. Alternatively, it may also be provided that the flat has a variable width. It can also be expected that it extends only 15 on only part of the intake duct 62. According to a first embodiment of the cylinder head 6 shown in Figures 2 and 3, the flat 75 extends in width along a transverse axis A3 parallel to the lower face 60A of the cylinder head 6. Here, the flat 75 of the intake duct 62 is bordered on its entire length by two inclined sections 76, 77 profiled and symmetrical one compared to each other. The junction of the flat 75 with the inclined faces 76, 77 is done by rounded leaves. These inclined faces 76, 77 have a width equal to the width of the flat 75. The inclination of the inclined faces 76, 77 with respect to the flat 75 will be chosen to favor, as desired, the permeability of the intake duct 62 (with for example an angle of 120 degrees) or the importance of swirl movements (with for example an angle of 150 degrees). The intake duct 62 also has two flat lateral faces 78, 79 which border the two inclined faces 76, 77, as well as a rounded upper face 80 which joins the upper edges of the two lateral faces 78, 79. In summary , the intake duct being generally profiled, if one considers a transverse section 70A of the intake duct 62, this cross section 70A defines a closed contour which has a rounded portion, corresponding to the upper face 80 of the duct. intake 62, and five portions 35 straight joined to each other, corresponding to the flat 75, the two inclined faces 76, 77 and two side faces 78, 79 of the intake duct. The manufacturing process of the cylinder head 6 comprises two main stages 8, including a first molding step of the cylinder head 6 with its intake ducts 62 and exhaust pipe 63, and a second stage of machining the inner surface of the cylinder head 6. a portion of each intake duct 62. Prior to the molding step, the cores are made to present, in negative, the final shape of the intake ducts, with their flats 75 and inclined faces 76, 77. However, the parts of the cores corresponding to the outlets 69 of the intake ducts 62 are made with a smaller section than the desired final section of the outlets. In this way, outlets 69 can be resumed by machining during the second stage.

Lors du moulage, il arrive que les noyaux se déplacent dans le moule, si bien que les conduits d'admission 62 se décalent par rapport aux têtes de cylindre 61. On remarque que ce décalage intervient essentiellement dans un plan parallèle à la face inférieure 60A de la culasse 6. Lors de la deuxième étape d'usinage, le logement d'accueil 71 est usiné avec précision de manière à pouvoir accueillir, en force, un siège de soupape. Puis, la zone usinée 72, 73 est reprise au moyen d'une simple fraise arrondie en usinant successivement les parties avant 73 et arrière 72 de cette zone. L'usinage de la partie arrière 72 fait alors apparaître l'arête saillante 74 précitée. Avantageusement, l'usinage est réalisé de manière que l'arête saillante 74 s'étende sur un secteur angulaire du débouché 69 égal à 180 degrés. Le méplat 75 s'étendant en largeur selon un axe transversal A3 parallèle à la face inférieure 60A de la culasse 6, la direction de l'air frais à sa sortie du débouché 69 est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal A2 du méplat 75. En conséquence, l'air frais débouche tangentiellement à la surface intérieure du cylindre 4. Etant donnée la forme plane du méplat 75, les mouvements des noyaux dans le moule, s'ils modifient la position des conduits d'admission 62 par rapport à la tête de cylindre 61, ne modifient que faiblement la position de l'arête saillante 74 issue d'usinage. Ainsi les mouvements de swirl générés par l'arête saillante 74 conservent la trajectoire désirée et présentent donc une efficacité optimale. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. Par exemple, comme le montre la figure 4 représentant une section transversale d'une variante de réalisation du conduit d'admission 62B, l'inclinaison des pans inclinés 76B, 77B de ce conduit d'admission 62B par rapport au méplat 75B pourra être choisie égale à 90 degrés. De cette manière, les pans inclinés 9 76B, 77B seront confondus avec les faces latérales du conduit. Le conduit d'admission 62B présentera alors une section transversale globalement rectangulaire favorisant sa perméabilité. Selon une autre variante représentée sur la figure 5, le conduit d'admission 62C pourra présenter, outre un méplat 75C et deux pans inclinés 76C, 77C, une face supérieure arrondie joignant les bords supérieurs des deux pans inclinés. De cette manière, le conduit d'admission 62C présentera une section transversale globalement ovoïdale. En variante encore, comme le montre la figure 6, le conduit d'admission 62D pourra être dépourvu de pans inclinés. Son méplat 75D se raccordera alors directement à la face supérieure arrondie du conduit d'admission. Ici également, le conduit d'admission 62D présentera une section transversale globalement ovoïdale. Selon un second mode de réalisation de la culasse 6 représenté sur la figure 7, le méplat 75E s'étend selon un axe transversal A3 incliné par rapport à la face inférieure 60A de la culasse 6 d'un angle inférieur à 45 degrés, ici égal à 30 degrés. Ici, le méplat 75E du conduit d'admission 62E est bordé sur l'ensemble de sa longueur de deux pans inclinés 76E, 77E profilés. Ces pans inclinés 76E, 77E présentent ici des largeurs différentes. L'inclinaison de ces pans inclinés 76E, 77E par rapport au méplat 75E est telle que l'un des pans inclinés est disposé orthogonalement à la face inférieure 60A de la culasse 6 tandis que l'autre pan incliné 76E est disposé sensiblement parallèlement à cette face inférieure 60A. L'orientation du méplat 75E et des pans inclinés 76E, 77E ainsi que leurs largeurs seront choisies pour favoriser, au choix, la perméabilité du conduit d'admission 62E ou l'importance des mouvements de swirl. Ainsi, plus la largeur du méplat sera grande et plus le méplat sera incliné, plus les mouvements de swirl dans les cylindres seront importants. Comme expliqué précédemment, lors de la deuxième étape d'usinage, l'usinage de la partie arrière 72 de la zone usinée fait apparaître l'arête saillante 74. Ici, puisque le méplat 75E s'étend en largeur selon un axe incliné par rapport à la face inférieure 60A de la culasse 6, l'air frais est dévié à sa sortie du débouché 69 vers le côté. II est plus précisément dévié vers la surface intérieure du cylindre 4 de manière à être ensuite rapidement entraîné en rotation pour générer les mouvements de swirl. En variante, comme le montre la figure 8, le méplat 75F pourra être 10 réalisé pour s'étendre sur toute la largeur du conduit d'admission 62F, tandis que l'inclinaison des pans inclinés 76F, 77F par rapport à la face inférieure 60A de la culasse sera choisie égale à 90 degrés. De cette manière, les pans inclinés 76F, 77F seront confondus avec les faces latérales du conduit. Le conduit d'admission 62F présentera alors une section transversale de taille importante favorisant sa perméabilité. Selon une autre variante représentée sur la figure 9, le conduit d'admission 62G pourra être dépourvu de pans inclinés et pourra présenter une face supérieure arrondie joignant les deux bords de son méplat 75G. De cette manière, le conduit d'admission 62G présentera une section transversale globalement ovoïdale. La largeur du méplat 75G sera ici également choisie pour favoriser, au choix, la perméabilité du conduit ou l'importance des mouvements de swirl dans le cylindre.15 During molding, it happens that the cores move in the mold, so that the intake ducts 62 are offset relative to the cylinder heads 61. Note that this shift occurs essentially in a plane parallel to the lower face 60A of the cylinder head 6. In the second machining step, the receiving housing 71 is machined accurately so as to accommodate, in force, a valve seat. Then, the machined area 72, 73 is taken up by means of a simple rounded bur by successively machining the front 73 and rear 72 portions of this zone. The machining of the rear portion 72 then makes the protruding edge 74 mentioned above. Advantageously, the machining is performed so that the projecting edge 74 extends over an angular sector of the outlet 69 equal to 180 degrees. The flat part 75 extending in width along a transverse axis A3 parallel to the lower face 60A of the cylinder head 6, the direction of the fresh air at its outlet from the outlet 69 is substantially parallel to the longitudinal axis A2 of the flat part 75. Consequently, the fresh air emerges tangentially to the inner surface of the cylinder 4. Given the flat shape of the flat part 75, the movements of the cores in the mold, if they modify the position of the intake ducts 62 with respect to the cylinder head 61, only slightly modify the position of the protruding edge 74 after machining. Thus the swirl movements generated by the protruding ridge 74 retain the desired trajectory and therefore have optimum efficiency. The present invention is not limited to the embodiments described and shown, but the skilled person will be able to make any variant within his mind. For example, as shown in Figure 4 showing a cross section of an alternative embodiment of the intake duct 62B, the inclination of the inclined faces 76B, 77B of the intake duct 62B relative to the flat 75B may be chosen equal to 90 degrees. In this way, the inclined faces 76B, 77B will be merged with the lateral faces of the duct. The intake duct 62B will then have a generally rectangular cross section promoting its permeability. According to another variant shown in Figure 5, the intake duct 62C may have, in addition to a flat 75C and two inclined faces 76C, 77C, a rounded upper face joining the upper edges of the two inclined faces. In this way, the inlet duct 62C will have a generally ovoidal cross-section. In another variant, as shown in Figure 6, the intake duct 62D may be devoid of inclined faces. Its flat 75D will then connect directly to the rounded upper face of the intake duct. Here again, the intake duct 62D will have a generally ovoidal cross section. According to a second embodiment of the yoke 6 shown in FIG. 7, the flat part 75E extends along a transverse axis A3 inclined with respect to the lower face 60A of the yoke 6 by an angle less than 45 degrees, here equal at 30 degrees. Here, the flat 75E of the intake duct 62E is bordered over its entire length of two inclined sections 76E, 77E sections. These inclined faces 76E, 77E here have different widths. The inclination of these inclined faces 76E, 77E relative to the flat 75E is such that one of the inclined faces is orthogonally disposed at the lower face 60A of the yoke 6 while the other inclined face 76E is arranged substantially parallel to this lower face 60A. The orientation of the flat 75E and inclined faces 76E, 77E and their widths will be chosen to favor, as desired, the permeability of the intake duct 62E or the importance of the swirl movements. Thus, the greater the width of the flat will be large and the flatter will be inclined, the more swirl movements in the cylinders will be important. As explained above, during the second machining step, the machining of the rear portion 72 of the machined zone makes the protruding edge 74 appear. Here, since the flat part 75E extends in width along an axis inclined relative to at the lower face 60A of the cylinder head 6, the fresh air is deflected at its exit from the outlet 69 to the side. It is more precisely deflected towards the inner surface of the cylinder 4 so that it is then rapidly rotated to generate the swirl movements. In a variant, as shown in FIG. 8, the flat 75F may be made to extend over the entire width of the intake duct 62F, whereas the inclination of the inclined faces 76F, 77F relative to the lower face 60A the breech will be chosen equal to 90 degrees. In this way, the inclined faces 76F, 77F will be merged with the lateral faces of the duct. The inlet duct 62F will then have a large cross-section promoting its permeability. According to another variant shown in Figure 9, the intake duct 62G may be devoid of inclined faces and may have a rounded upper surface joining the two edges of its flat 75G. In this way, the inlet conduit 62G will have a generally ovoidal cross-section. The width of the flat 75G will here also be chosen to favor, as desired, the permeability of the duct or the importance of the swirl movements in the cylinder.

Claims

1. cylinder head (6) of the engine block (2) comprising: - a lower face (60A) which defines a support plane (P1) of the cylinder head 5 (6) against a cylinder block (3) of the block motor (2) and which has an air inlet opening (81) adapted to be positioned in the extension of a cylinder (4) of the cylinder block (3), and - an intake duct (62) which opens into said air intake opening (81) and which is delimited by a wall whose inner face (70) forms, at the outlet (69) of the intake duct (62), a receiving housing (71) of a valve seat and has, upstream of said receiving seat (71), a machined area (72, 73) adjoining said receiving seat (71), characterized in that said inner surface (70) ) has a flat (75) which is turned away from the bearing plane (P1) of the lower face (60A) of the yoke (6) and which connects to said machined area (72, 73) for forming a protruding ridge (74) towards the interior of the intake manifold (62).

2. Cylinder head according to the preceding claim, wherein said projecting edge (74) extends over an angular sector between 120 and 240 degrees.

3. Cylinder head (6) according to one of the preceding claims, wherein said flat (75) extends longitudinally along an axis (A2) inclined relative to the underside (60A) of the yoke (6) of an angle between 20 and 50 degrees.

4. Cylinder head (6) according to one of the preceding claims, wherein, said intake duct (62) having a mouth (68) located on a side face of the yoke (6), said flat (75) s' continuously extends from the mouth (68) to said machined area (72, 73) of the outlet (69) of the intake duct (62).

5. Cylinder head (6) according to one of the preceding claims, wherein said flat (75) extends transversely along an axis (A3) parallel to the lower face (60A) of the yoke (6). 30

6. Cylinder head (6) according to one of claims 1 to 5, wherein said flat (75) extends transversely along an axis (A3) inclined relative to the underside (60A) of the yoke (6) d an angle less than 45 degrees.

7. Cylinder head (6) according to one of the preceding claims, wherein said flat (75) extends over a constant width. 35

8. Cylinder head (6) according to one of the preceding claims, wherein said flat (75) is bordered over at least part of its length, at least one inclined section (76, 77).

9. Cylinder head (6) according to the preceding claim, wherein said flat (75) is bordered by two inclined faces (76, 77) symmetrical with respect to each other.

10. The cylinder head (6) according to one of the preceding claims, wherein said machined area (72, 73) extends at least partly in a conical surface of revolution.

Internal combustion engine comprising an engine block (2) provided with a cylinder block (3), characterized in that the engine block (2) comprises a yoke (6) according to one of the preceding claims, which covers the cylinder block (3).