CHEMISE POUR BLOC MOTEUR SHIELD FOR MOTOR BLOCK
[1] L'invention concerne une chemise d'un bloc moteur. [2] On connaît une chemise adaptée à être introduite dans un alésage d'un carter cylindre d'un bloc moteur, et à délimiter une chambre de combustion de ce bloc. [3] De façon classique la chemise est réalisée en fonte afin d'être suffisamment rigide et résistante aux contraintes mécaniques liées notamment à la pression générée par les gaz de combustion, surtout dans sa partie haute. [004] Une telle chemise est introduite dans le carter cylindre lors de la coulée de ce dernier. [5] Quand le carter cylindre est en aluminium ou en alliage d'aluminium, il peut se créer des fissures du fait de la différence existant entre les coefficients de dilatation de ces deux métaux (12.10-6 K-' pour la fonte, et 21.10-6 K-' pour l'alliage d'aluminium). Ce risque est d'autant plus important que la tendance générale est d'aller vers un dimensionnement des pièces le plus juste possible en minimisant les marges de sécurité. [6] L'invention vise à réaliser une chemise en fonte adaptée à être intégrée à un carter cylindre en aluminium présentant des risques réduits de fissure pour cause de dilatation. [7] L'invention porte ainsi sur une chemise adaptée à être introduite dans un alésage d'un carter cylindre et à délimiter une chambre de combustion, la chemise étant caractérisée en ce qu'elle comprend un cylindre intérieur en fonte adapté à délimiter la chambre de combustion et un cylindre extérieur en un matériau dont le coefficient de dilatation est compris entre 15.10-6 et 18.10-6 K-', dans lequel est monté serré le cylindre intérieur. [8] Ainsi, en employant un cylindre extérieur en un troisième matériau dont la valeur du coefficient thermique est sensiblement à mi chemin des coefficients thermiques des deux matériaux délimités par ce cylindre extérieur, l'unique interface qui subissait des contraintes mécaniques liés à un écart de coefficient thermique de 9.10-6 K-' est remplacé par deux interfaces qui subissent chacune des contraintes mécaniques liés à un écart de coefficient thermique entre 3.10-6 et 6.10-6 K-'. [9] Il est ainsi possible, à épaisseur totale de la chemise constante, de limiter les risques de fissures liées à la dilatation relative des matériaux, ce risque étant d'autant plus faible que le coefficient thermique du troisième matériau est proche de la valeur moyenne des coefficients thermiques de la fonte et de l'alliage d'aluminium. [0010] L'invention porte également sur un bloc moteur caractérisé en ce qu'il comprend un carter cylindre en alliage d'aluminium dans lequel est réalisé au moins un alésage, et au moins une chemise conforme à la présente invention. [0011] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une chemise conforme à la présente invention; et - la figure 2 illustre un procédé de réalisation d'une chemise conforme à la présente invention. [0012] Un bloc moteur comprend un carter cylindre dans lequel sont réalisés des alésages et des chemises 1 montées serrées dans ces derniers. Chaque chemise délimite ainsi latéralement une chambre à combustion du bloc moteur. [0013] Ici, le carter cylindre est réalisé en alliage d'aluminium, et de façon plus précise dans l'alliage AISi9Cu3(Fe). Cet alliage a un coefficient de dilatation d'environ 21.10-6 K-'. [0014] Conformément à la présente invention, chaque chemise 1 comprend un cylindre intérieur 2 qui est adapté à délimiter la chambre de combustion quand la chemise 1 est dans l'alésage, et un cylindre extérieur 3 dans lequel est monté serré le cylindre intérieur 2. Dans le présent exemple, chaque chemise 1 prête à être insérée dans un alésage a une épaisseur comprise entre 2,10 et 2,20 mm (plus précisément, égale à 2,14 mm). Par ailleurs, les deux cylindres 2, 3 ont la même longueur. [0015] Le cylindre intérieur 2 est réalisé en fonte (plus précisément, en fonte graphite lamellaire) et possède un coefficient de dilatation d'environ 12.10-6 K-'. Dans le présent exemple, le cylindre intérieur 2 est obtenu par centrifugation. Le cylindre intérieur 2 a une épaisseur comprise entre 2,7 et 3 mm (dans ce mode de réalisation, près de 2,9 mm, et plus précisément, 2,87 mm). [0016] Le cylindre extérieur 3 est réalisé en un matériau dont le coefficient de dilatation est compris entre 15.10-6 et 18.10-6 K-'. Ici, le cylindre extérieur 3 est réalisé en alliage de cuivre (dont le coefficient de dilatation est d'environ 16.10-6 K-'). Dans le présent exemple, le cylindre extérieur 3 a une épaisseur comprise entre 0,9 et 1,2 mm (ici; égale à 1,07 mm). [0017] Dans le présent mode de réalisation, le montage serré du cylindre intérieur 2 dans le cylindre extérieur 3 est réalisée par frettage. Si nécessaire, la surface interne 4 du cylindre extérieur 3 et/ou la surface externe 5 du cylindre intérieur 2 sont ajustées de façon à permettre ce montage. [0018] Dans le présent exemple, une fois l'assemblage réalisé, la chemise 1 a une épaisseur de près de 4 mm (ici, 3,94 mm). [0019] Chaque chemise 1 est ensuite insérée à la coulée du carter cylindre, ce qui assure l'accroche entre l'alliage d'aluminium du carter cylindre et l'alliage de cuivre du cylindre extérieur 3 de la chemise 1. Cette accroche est assurée par l'état de surface de la surface externe 6 du cylindre extérieur 3 (lors de l'insertion en fonderie sous pression, le refroidissement est trop rapide pour permettre à la chemise 1 de fusionner avec l'alliage d'aluminium). Afin d'optimiser l'accroche, un revêtement peut être projeté thermiquement sur la chemise 1 pour obtenir un état de surface particulier. [0020] Une fois les chemises 1 montées dans le carter cylindre, leur surface cylindrique interne 7 (la surface interne 7 du cylindre intérieur 2) est usinée. Dans le présent exemple, la chemise 1 (montée usinée) présente une épaisseur comprise entre 2,10 et 2,20 mm (ici, 2,14 mm). En l'occurrence, les deux cylindres 2, 3 de la chemise 1 (montée usinée) ont la même épaisseur comprise entre 0,9 et 1,2 mm (ici; égale à 1,07 mm). [0021] Ainsi, l'ensemble formée par une chemise classique en fonte montée dans un carter cylindre en alliage d'aluminium présentait une seule interface subissait des contraintes mécaniques liés à un écart de coefficient thermique de 9.10-6 K-'. En comparaison, l'ensemble formée par une chemise 1 conforme à la présente invention (plus précisément à deux cylindres coaxiaux montés serrés l'un dans l'autre, l'un, intérieur, en fonte, et l'autre, extérieur, en alliage de cuivre) montée dans un carter cylindre en alliage d'aluminium présente deux interfaces : l'une entre la fonte et l'alliage de cuivre où l'écart de coefficient thermique est de 4.10-6 K-', l'autre entre l'alliage de cuivre et l'alliage d'aluminium est de 5.10-6 K-'. Au total, les contraintes mécaniques dans la chemise 1 sont réduites d'environ 300/0 (plus exactement 29,7°/O). [1] The invention relates to a jacket of an engine block. [2] There is known a liner adapted to be introduced into a bore of a cylinder block of an engine block, and to delimit a combustion chamber of this block. [3] Conventionally the jacket is made of cast iron to be sufficiently rigid and resistant to mechanical stresses related in particular to the pressure generated by the combustion gases, especially in its upper part. [004] Such a jacket is introduced into the cylinder housing during the casting of the latter. [5] When the cylinder block is made of aluminum or aluminum alloy, cracks may occur due to the difference between the expansion coefficients of these two metals (12.10-6 K- 'for cast iron, and 21.10-6 K- 'for the aluminum alloy). This risk is all the more important as the general trend is to move towards sizing parts as accurately as possible while minimizing safety margins. [6] The invention aims to achieve a cast iron jacket adapted to be integrated in an aluminum cylinder block having reduced risk of crack due to expansion. [7] The invention thus relates to a liner adapted to be inserted into a bore of a cylinder block and to define a combustion chamber, the liner being characterized in that it comprises a cast iron inner cylinder adapted to delimit the combustion chamber and an outer cylinder of a material whose expansion coefficient is between 15.10-6 and 18.10-6 K- ', in which the inner cylinder is tightly mounted. [8] Thus, by using an outer cylinder in a third material whose value of the thermal coefficient is substantially halfway the thermal coefficients of the two materials delimited by this outer cylinder, the only interface which was subjected to mechanical stresses related to a gap The thermal coefficient of 9 × 10 -6 K -1 is replaced by two interfaces each of which undergoes mechanical stresses related to a thermal coefficient deviation between 3.10-6 and 6.10-6 K- '. [9] It is thus possible, at total thickness of the constant jacket, to limit the risk of cracks due to the relative expansion of the materials, this risk being even lower than the thermal coefficient of the third material is close to the value average thermal coefficients of cast iron and aluminum alloy. The invention also relates to an engine block characterized in that it comprises an aluminum alloy cylinder housing in which is formed at least one bore, and at least one jacket according to the present invention. Other features and advantages of the invention will become apparent from the description which is given below, for information only and in no way limitative, with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a view in axial section of a shirt according to the present invention; and FIG. 2 illustrates a method of producing a jacket according to the present invention. An engine block comprises a cylinder housing in which are made bores and jackets 1 tightly mounted therein. Each liner thus laterally delimits a combustion chamber of the engine block. Here, the cylinder block is made of aluminum alloy, and more precisely in the alloy AISi9Cu3 (Fe). This alloy has an expansion coefficient of about 21 × 10 -6 K -1. According to the present invention, each liner 1 comprises an inner cylinder 2 which is adapted to delimit the combustion chamber when the liner 1 is in the bore, and an outer cylinder 3 in which is mounted tight the inner cylinder 2 In the present example, each liner 1 ready to be inserted into a bore has a thickness of between 2.10 and 2.20 mm (more precisely, equal to 2.14 mm). Moreover, the two cylinders 2, 3 have the same length. The inner cylinder 2 is made of cast iron (specifically, lamellar graphite iron) and has a coefficient of expansion of about 12.10-6 K- '. In the present example, the inner cylinder 2 is obtained by centrifugation. The inner cylinder 2 has a thickness of between 2.7 and 3 mm (in this embodiment, about 2.9 mm, and more precisely, 2.87 mm). The outer cylinder 3 is made of a material whose coefficient of expansion is between 15.10-6 and 18.10-6 K- '. Here, the outer cylinder 3 is made of copper alloy (whose coefficient of expansion is about 16 × 10 -6 K -1). In the present example, the outer cylinder 3 has a thickness between 0.9 and 1.2 mm (here, equal to 1.07 mm). In the present embodiment, the tight fitting of the inner cylinder 2 in the outer cylinder 3 is made by hooping. If necessary, the inner surface 4 of the outer cylinder 3 and / or the outer surface 5 of the inner cylinder 2 are adjusted to allow this mounting. In the present example, once the assembly is made, the liner 1 has a thickness of nearly 4 mm (here, 3.94 mm). Each liner 1 is then inserted into the casting of the cylinder block, which ensures the hook between the aluminum alloy of the cylinder block and the copper alloy of the outer cylinder 3 of the liner 1. This grip is ensured by the surface state of the outer surface 6 of the outer cylinder 3 (during the casting in pressure casting, the cooling is too fast to allow the liner 1 to fuse with the aluminum alloy). In order to optimize the grip, a coating may be sprayed thermally on the liner 1 to obtain a particular surface condition. Once the shirts 1 mounted in the cylinder block, their inner cylindrical surface 7 (the inner surface 7 of the inner cylinder 2) is machined. In the present example, the liner 1 (machined mounting) has a thickness of between 2.10 and 2.20 mm (here, 2.14 mm). In this case, the two cylinders 2, 3 of the liner 1 (machined assembly) have the same thickness of between 0.9 and 1.2 mm (here, equal to 1.07 mm). Thus, the assembly formed by a conventional cast iron jacket mounted in an aluminum alloy cylinder housing had a single interface was subjected to mechanical stresses related to a thermal coefficient deviation of 9.10-6 K- '. In comparison, the assembly formed by a liner 1 according to the present invention (more precisely two coaxial cylinders mounted tightly together, one inside, made of cast iron, and the other outside, in copper alloy) mounted in an aluminum alloy cylinder housing has two interfaces: one between the cast iron and the copper alloy where the difference in thermal coefficient is 4.10-6 K- ', the other between the copper alloy and the aluminum alloy is 5.10-6 K- '. In total, the mechanical stresses in the liner 1 are reduced by about 300/0 (more exactly 29.7%).