FR3059049A1 - "bloc-cylindres a tablature semi-fermee obtenu par moulage par injection sous pression" - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un bloc-cylindres (1) d'un moteur de véhicule automobile comprenant un bloc (2) qui comporte au moins un cylindre (3) qui débouche dans une face (4) supérieure, et au moins un canal (5) ouvert dans la face (4) supérieure et qui entoure au moins partiellement le cylindre (3), dans lequel, la face (4) supérieure du bloc (2) comporte au moins un logement (6) primaire à cheval sur le canal (5) et qui s'étend sur une profondeur axiale inférieure à celle du canal (5), et dans lequel le logement (6) primaire reçoit un élément complémentaire (7) primaire rapporté de rigidification fixé à des faces du logement (6) primaire.
Description
(54) “BLOC-CYLINDRES A TABLATURE SEMI-FERMEE OBTENU PAR MOULAGE PAR INJECTION SOUS PRESSION.
FR 3 059 049 - A1 _ L'invention concerne un bloc-cylindres (1 ) d'un moteur de véhicule automobile comprenant un bloc (2) qui comporte au moins un cylindre (3) qui débouche dans une face (4) supérieure, et au moins un canal (5) ouvert dans la face (4) supérieure et qui entoure au moins partiellement le cylindre (3), dans lequel, la face (4) supérieure du bloc (2) comporte au moins un logement (6) primaire à cheval sur le canal (5) et qui s'étend sur une profondeur axiale inférieure à celle du canal (5), et dans lequel le logement (6) primaire reçoit un élément complémentaire (7) primaire rapporté de rigidifîcation fixé à des faces du logement (6) primaire.
Bloc-cylindres à tablature semi-fermée obtenu par moulage par injection sous pression
Domaine technique de l’invention
L’invention concerne un bloc-cylindres de moteur de véhicule automobile.
Arrière-plan technique de l’invention
Dans les véhicules automobiles, le moteur à explosion comprend, entre autres, un bloc-cylindres, également connu sous l’appellation cartercylindres.
Le bloc-cylindres est une pièce qui constitue le bâti d’un moteur à pistons. II est conçu en trois zones à savoir une face supérieure également appelée « tablature », une zone centrale contenant les cylindres accueillant les pistons et une zone inférieure appelée « bas moteur ».
Le bloc-cylindres est une pièce de grande importance puisqu’il reçoit sur sa face supérieure la culasse et il supporte ou intègre de nombreux composants du moteur tels que la pompe à huile, la pompe à eau, la pompe d’injection, la pompe à air et l’alternateur, cette liste n’étant pas exhaustive.
On connaît trois types de bloc-cylindres à savoir :
- le bloc-cylindres dit à tablature ouverte ;
- le bloc-cylindres dit à tablature semi-fermée ; et
- le bloc-cylindres à tablature fermée.
Le bloc-cylindres à tablature ouverte est une conception dans laquelle un ou des canaux dans le(s)quel(s) le fluide de refroidissement circule, est visible depuis l’extérieur lorsque bien entendu la culasse et éventuellement le joint de culasse ne sont pas encore assemblés. Cette configuration de bloc-cylindres est la plus simple à fabriquer car elle ne nécessite pas l’utilisation des noyaux destructibles complexes au cours de l’opération de moulage. Ainsi, certains canaux sont ouverts dans la face supérieure du bloc.
Le bloc-cylindres à tablature semi-fermée comporte plusieurs armatures reliant les cylindres, qui reçoivent les pistons en coulissement, au reste du bloc en partie supérieure, ce qui n’est pas le cas dans la configuration à tablature ouverte. Cette configuration est plus difficile à fabriquer, mais elle présente l’avantage d’être plus résistante aux pressions internes inhérentes à la combustion dans les cylindres. Ceci est dû au fait qu’en plus d’être supportés sur leur pourtour, les cylindres sous forme de chemises sont également supportés par les armatures en partie supérieure. En effet, en partie haute, le bloc-cylindres est principalement soumis à des contraintes du type thermomécanique qui sont absorbées au moins en partie grâce à ces armatures.
Le bloc-cylindres à tablature fermée comprend une tablature qui recouvre la partie supérieure et plus précisément qui recouvre les canaux sur une dizaine de millimètres d’épaisseur environ, cette valeur variant selon les différents moteurs.
A la différence d’un bloc-cylindres à tablature semi-fermée, dans le bloc-cylindres à tablature fermée, la partie supérieure des cylindres n’est pas seulement supportée par des armatures reliées au bloc, mais elle est supportée de façon continue ou sensiblement continue sur tout le pourtour des cylindres.
Cette configuration du bloc-cylindres est particulièrement adaptée aux moteurs à forte puissance et à fort taux de compression, dans lesquels les pressions dans les cylindres sont élevées. Les bloc-cylindres à tablature fermée présentent ainsi la meilleure tenue mécanique et sont par conséquent particulièrement utilisés pour les moteurs Diesel dans lesquels les pressions dans les cylindres sont élevées (fort taux de compression) et plus particulièrement pour les moteurs Diesel de forte puissance.
L’invention concerne un bloc-cylindres à tablature semi-fermée fabriqué à partir d’un bloc-cylindres à tablature ouverte et dont la tenue mécanique est identique à celle d’un bloc-cylindres à tablature semi-fermée voire similaire à celle d’un bloc-cylindres à tablature fermée.
De manière connue, un bloc-cylindres à tablature fermée est réalisé par moulage dans un moule en sable dans lequel il est nécessaire d’utiliser des noyaux destructibles en sable ou toute autre matière résistante au métal liquide.
Les noyaux sont positionnés dans le moule et ils sont destinés à permettre la réalisation des parties creuses, évidements ou de zones en contre-dépouille non démoulables.
Les noyaux sont notamment utilisés pour obtenir les canaux d’eau ou d’huile dans les moteurs à tablature fermée ou semi-fermée par exemple de sorte que les canaux soient fermés, c’est à dire recouverts de métal.
Toutefois, malgré l’efficacité reconnue de ces noyaux, ils ne sont pas dépourvus d’inconvénients. Parmi ces inconvénients, on peut citer :
- la pollution environnementale résultant de leur utilisation,
- la complexité de leur mise en oeuvre,
- une longueur des blocs-cylindres trop importante due aux intervalles de fonderie nécessaires entre les cylindres, aussi appelés zones « inter-fûts >>.
Par ailleurs, la réalisation d’un bloc-cylindres à tablature semi-fermée ou fermée requiert des moules en sable tels que précédemment évoqués. Ce type de moulage présente également des inconvénients dont les constructeurs automobiles cherchent à s’affranchir. En effet ce type de moule est à usage unique, et il en faut donc autant que de pièces à produire. Il en résulte des problèmes logistiques car il faut fabriquer un moule par pièce à produire. Par conséquent, les constructeurs automobiles cherchent à généraliser l’utilisation de moules réutilisables qui à bien des égards présentent de nombreux avantages.
L’injection à haute pression, aussi connue sous l’acronyme anglais « HPDC >> pour « High Pressure Die Casting » et se traduisant en français par Moulage sous Haute Pression est utilisée dans la production de pièces pour véhicules automobiles. Il s’agit, dans un moule réutilisable, d’injecter sous haute pression un matériau métallique (par exemple un alliage d’aluminium). Cette technique est particulièrement appréciée en raison de la longévité du moule, et pour la précision dimensionnelle des pièces produites. Les pièces obtenues présentent en effet, une précision dimensionnelle plus grande qu’avec un moule à sable. Mais cette technique ne permet pas de réaliser des blocs-cylindres à tablature fermée ou semi-fermée.
De manière générale, les moteurs Diesel sont réalisés en fonte, ce matériau présentant de nombreux avantages pour ces moteurs. En effet, comme il l’a été précédemment évoqué, les moteurs Diesel subissent des pressions très élevées dans les chambres de combustion. La fonte est par conséquent un matériau utilisé pour sa tenue mécanique et ses propriétés acoustiques.
Toutefois, la densité de la fonte étant près de deux fois et demi supérieure à celle de l’aluminium qui est utilisé pour les moteurs à allumage commandé et pour certains moteurs Diesel de faible puissance, la masse du bloc-cylindres est par conséquent bien plus importante.
Avec des équipements en fonte, les véhicules sont plus lourds et consomment plus de carburant. Dans une logique constante de réduction de la consommation et des seuils de pollution, les constructeurs automobiles cherchent constamment à réduire le poids des véhicules automobiles. Les blocs-cylindres en aluminium à tablature ouverte sont connus et utilisés, mais leur utilisation est néanmoins limitée à des moteurs Essence ou Diesel de puissance relativement faible, ceci en raison de leur faible tenue mécanique en partie haute du bloc-cylindres. Pour des moteurs Essence ou Diesel plus puissants, sur des segments de véhicules de haut de gamme, les blocscylindres en aluminium sont ainsi réalisés à tablature fermée ou semi-fermée en utilisant des moules en sable à usage unique et des noyaux destructibles.
Par conséquent un objectif de l’invention est de proposer un bloccylindres à tablature fermée, facile à réaliser à l’aide d’un moule réutilisable en moulage à haute pression.
Un autre objectif de l’invention est de proposer un bloc-cylindres à tablature fermée qui ne requiert pas l’utilisation de noyaux destructibles.
Un autre objectif de l’invention est de proposer un bloc-cylindres à tablature fermée réalisé en alliage léger, notamment en alliage d’aluminium sans l’utilisation de noyaux destructibles et dont la tenue mécanique est adéquate pour les applications moteurs Diesel dont la puissance est importante.
Bref résumé de l’invention
L’invention propose un bloc-cylindres d’un moteur de véhicule automobile comprenant un bloc qui comporte :
au moins un cylindre qui débouche dans une face supérieure ;
- au moins un canal ouvert dans la face supérieure et qui entoure au moins partiellement le cylindre ;
dans lequel, la face supérieure du bloc comporte au moins un logement primaire à cheval sur le canal et qui s’étend sur une profondeur axiale inférieure à celle du canal, et dans lequel le logement primaire reçoit un élément complémentaire primaire rapporté de rigidification fixé à des faces du logement primaire.
Ce bloc-cylindres est plus facile à réaliser car il est fabriqué à l’aide de moules réutilisables avec injection sous haute pression. Il ne requiert pas l’utilisation de noyaux destructibles. Il peut être réalisé en alliage d’aluminium et convient à une application moteur essence ou diesel de forte puissance. En d’autres termes, ce bloc-cylindres présente les avantages de la fabrication d’un bloc-cylindres à tablature ouverte, et l’avantage d’une tenue mécanique d’un bloc-cylindres à tablature fermée ou semi-fermée.
Selon d’autres caractéristiques de l’invention :
- le contour de l’élément primaire de rigidification est de forme sensiblement trapézoïdale, et dans lequel l’élément de rigidification comporte deux parois périphériques incurvées concave et convexe centrées sur l’axe du cylindre et deux parois opposées d’orientation radiale reliant les parois incurvées entre elles ;
- l’élément primaire est fixé aux faces du logement primaire via les parois incurvées ;
- les deux parois radiales forment entre elles un angle d’environ 40° ;
- deux parois consécutives de l’élément primaire sont reliées entre elles par un angle arrondi convexe une épaisseur de l’élément de rigidification est sensiblement égale à cinq millimètres ;
- l’élément rapporté comprend une paroi incurvée concave proximale et une paroi incurvée convexe distale plus éloignée de l’axe du cylindre que la paroi incurvée concave proximale ;
- celui-ci comprend au moins deux cylindres débouchant dans la face supérieure d’un bloc commun, chaque paire de cylindre adjacents étant séparés l’un de l’autre par un canal ouvert dans la face supérieure, le bloc comprenant au moins un logement secondaire à cheval sur chaque canal séparant deux cylindres adjacents, ce logement secondaire recevant un élément secondaire de rigidification rapporté et fixé aux faces du logement secondaire, le logement secondaire comprend en outre une rainure dont une largeur est inférieure à celle du logement secondaire, la rainure est située axialement au fond du logement secondaire et s’étend longitudinalement sur la longueur du logement secondaire ;
- l’élément secondaire comprend deux parois arrondies concaves, la concavité étant tournée vers un cylindre adjacent de sorte que l’élément secondaire présente en vue de dessus une forme cintrée ;
- l’élément secondaire de rigidification comprend une pluralité de sommets, ces sommets étant arrondis ;
- l’élément secondaire comprend à chacune de ses extrémités distales, un chapiteau formé par deux parois en biais se croisant en une pointe, et dans lequel, une mesure d’un angle d’ouverture entre une paroi en biais d’une première extrémité distale et une paroi en biais de la seconde extrémité distale est environs égale à 40°.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de dessus d’un bloc-cylindres selon l’invention comportant des éléments primaires de rigidification rapportés ;
- la figure 2 est une vue rapprochée d’un élément primaire de rigidification de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue de détail à plus grande échelle d’un élément secondaire de rigidification de la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue en section par un plan vertical et transversal selon la ligne IV-IV de la figure 2 ;
- la figure 5 est une vue de dessus d’une zone « inter-fût >> entre deux cylindres adjacents sans élément secondaire de rigidification ;
- la figure 6, est une vue en section de la figure 5 selon la ligne VIVI ;
- la figure 7 est une vue en section de la figure 3 selon la ligne VIIVII.
Description détaillée des figures
Dans la suite de la description, des éléments présentant une conception ou des fonctions identiques, similaires ou analogues seront désignés par une même référence.
Dans la suite de la description, on adoptera par convention et à titre non limitatif, des orientations longitudinale, verticale, transversale en référence au trièdre L, V, T représenté sur les figures. La direction verticale est utilisée à titre de référence géométrique sans rapport avec la direction de la gravité terrestre.
Sur la figure 1, on a représenté un bloc-cylindres 1 d’un moteur de véhicule. Le bloc-cylindres 1 comprend un bloc ou carter 2 dans lequel est agencé au moins un cylindre 3. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, le bloc-cylindres 1 comprend quatre cylindres adjacents parallèles 3 sans que le nombre et l’orientation de ces cylindres 3 ne soient des caractéristiques limitatives. Chaque cylindre 3 débouche dans une face 4 supérieure du bloc-cylindres 1. Cette face 4 supérieure est couramment appelée « tablature >> dans le monde automobile.
La face 4 supérieure est une face plane horizontale usinée. Le bloc 2 comprend au moins un canal 5 ouvert en forme générale de rainure de section semi-circulaire dans la face supérieure et qui entoure au moins partiellement le cylindre 3. Sur les figures, un canal 5 entoure totalement chaque cylindre 3, de telle sorte que le canal est continu. L’expression « canal ouvert >> désigne le fait que le canal 5 n’est pas fermé par du métal, mais débouche dans la face 4 supérieure.
La face 4 supérieure comporte au moins un logement 6 primaire. Ce logement 6 primaire est à cheval sur le canal 5. L’expression « à cheval >> désigne le fait que le logement 6 primaire s’étend de part et d’autre du canal 5 ainsi qu’on peut le voir notamment aux figures 2 et 4. Le logement 6 primaire reçoit un élément 7 primaire rapporté de rigidification.
Le logement 6 primaire s’étend sur une profondeur P1 (selon l’axe V). La profondeur P1 du logement 6 primaire est inférieure à une profondeur P2 (selon l’axe V) du canal qu’il chevauche. Ceci permet avantageusement d’éviter que l’élément 7 primaire de rigidification n’entrave la circulation du liquide de refroidissement dans le canal 5. Chaque logement 6 primaire comporte aussi deux surfaces 9 de fond, dont chacune présente une largeur d’environ 5 millimètres selon l’axe T sur la figure 2. Une surface 9 de fond d’une telle largeur permet avantageusement d’offrir une bonne stabilité à l’élément 7 primaire de rigidification qui est en appui verticalement vers le bas contre les surfaces 9 de fond par sa face inférieure 9a.
L’élément 7 primaire est rapporté dans le logement et est fixé aux faces 8 du logement. La fixation peut être effectuée selon différentes techniques. Toutefois une technique préférée de fixation est le soudage par friction qui sera décrit ultérieurement.
A la figure 2, l’élément 7 primaire de rigidification a un contour de forme sensiblement trapézoïdale. Plus précisément, l’élément 7 primaire de rigidification comporte deux parois 10,11 périphériques incurvées concave et convexe centrées sur l’axe du cylindre 3. Ces parois 10,11 sont incurvées de sorte à ce qu’elles suivent la courbure du canal 5. L’élément 7 primaire de rigidification comporte également deux parois 12 d’orientation radiale reliant les parois 10,11 incurvées entre elles.
L’élément 7 primaire est fixé aux faces 8 du logement 6 primaire au moins via les parois 10,11 incurvées.
Les deux parois 10,11 incurvées sont respectivement une paroi 10 incurvée proximale concave et une paroi 11 incurvée convexe distale, cette dernière étant plus éloignée d’un axe 13 du cylindre 3 que ne l’est la paroi 10 proximale. Les parois 10,11 définissent respectivement une concavité 14 et une convexité 14a. La concavité 14 est tournée vers le cylindre 3 que l’élément 7 primaire de rigidification, rigidifie. La paroi 10 proximale présente un rayon 15 de courbure égal à environ 41,3 millimètres. La paroi 11 distale présente un rayon 16 de courbure égal à environ 56,7 millimètres. Le centre des rayons 15,16 de courbure coïncide avec l’axe 13 des cylindres 3.
L’élément 7 primaire de rigidification présente un angle 17 d’ouverture mesuré entre les parois 12 radiale d’environ 40°. Un tel angle 17 d’ouverture confère une bonne tenue mécanique qui est notamment voisine de celle des blocs-cylindres à tablature semi-fermée. Pour obtenir une meilleure tenue mécanique, il est possible d’augmenter la valeur de l’angle 17 d’ouverture afin qu’une surface plus importante soit « recouverte >> pour se rapprocher, voir atteindre la tenue mécanique d’un bloc-cylindres à tablature fermée.
Comme illustré à la figure 2, l’élément 7 primaire de rigidification comporte des angles 18 de forme arrondie. Chaque angle 18 est le raccordement entre une paroi 12 radiale et une paroi 10,11 incurvée consécutives. Ainsi deux parois consécutives de l’élément 7 primaire sont reliées entre elles par un angle 18. La forme arrondie convexe des angles 18 permet de faciliter l’opération de fixation de l’élément 7 primaire dans le logement 6 primaire en permettant le passage d’un outil de soudage par friction. Le rayon de courbure des angles 18 est égal à environ 2,7 millimètres. Le logement 6 primaire correspond à la contre-empreinte de l’élément 7 primaire de rigidification. Toutefois, le logement 6 primaire est dimensionné de telle sorte que, avant la fixation par soudage, un jeu 19 existe entre l’élément 7 primaire de rigidification et les faces 8 du logement 6 primaire. Ce jeu 19 est d’environ 0,3 millimètres pour permettre le passage d’un outil de soudage (non représenté sur les figures).
L’élément 7 primaire de rigidification présente une épaisseur 20 sensiblement égale à la profondeur P1. L’épaisseur 20 de l’élément 7 primaire de rigidification est égale à environ 5 millimètres. En section, l’élément 7 primaire de rigidification a une largeur 21 selon l’axe T sur la figure 4 égale à environ 15,4 millimètres.
L’élément 7 primaire de rigidification s’étend en porte-à-faux audessus du canal 5 ainsi qu’illustré sur la figure 4. L’expression « en porte-àfaux >> désigne ici le fait que l’élément 7 primaire de rigidification se situe audessus du canal 5, mais que des points 22 d’appui de l’élément 7 primaire de rigidification ne se situent pas au-dessus du canal 5. Ceci permet avantageusement de ne pas gêner la circulation d’un liquide de refroidissement dans le canal 5.
Ainsi que précédemment évoqué et illustré sur les figures, le bloccylindres 1 comprend une pluralité de cylindres 3. Ces cylindres 3 débouchent sur la face 4 supérieure et sont séparés l’un de l’autre par le canal 5 ouvert dans la face supérieure. Le bloc-cylindres comporte au moins un logement 23 secondaire à cheval sur le canal 5 séparant les cylindres 3.
Le logement 23 secondaire reçoit un élément 24 secondaire de rigidification. Cet élément 24 secondaire de rigidification est rapporté et fixé aux faces 8 du logement 23 secondaire. Le logement 24 secondaire comprend, en outre, une rainure 25. Cette rainure 25 présente une largeur 26 inférieure à celle du logement 23 secondaire (selon l’axe L). Par ailleurs, la rainure 25 prolonge le logement 23 secondaire axialement selon l’axe V au fond du logement 23 secondaire. La rainure 25 permet avantageusement de permettre au liquide de refroidissement de s’écouler entre les cylindres 3. La rainure 25 s’étend longitudinalement sur la longueur du logement 23 secondaire. La rainure 25 présente respectivement une largeur 26 (selon l’axe L) et une profondeur 27 (selon l’axe V) sensiblement de 1 millimètre et de 4 millimètres.
En raison de la géométrie particulière entre les cylindres 3, l’élément 24 secondaire de rigidification a une forme différente des éléments 7 de rigidification. L’élément 24 secondaire de rigidification comprend deux parois 28 arrondies dont la concavité est tournée vers le cylindre 3 adjacent. C’est ainsi qu’en vue de dessus, l’élément 24 secondaire de rigidification présente une forme cintrée comme l’illustre la figure 3.
Chaque paroi 28 arrondie de l’élément 24 secondaire de rigidification a un rayon 29 de courbure sensiblement égal à 39,3 millimètres. Le centre du rayon 29 de courbure d’une paroi 28 arrondie coïncide avantageusement avec celui du cylindre 3 adjacent. L’élément 24 secondaire comprend également une pluralité de sommets 30 arrondis dont le rayon de courbure est sensiblement égal à 2,7 millimètres. Une largeur 31 minimale, située au niveau du cintrage le plus prononcé, est environ égale à 6,4 millimètres et une largeur 32 maximale est environ égale à 9,6 millimètres (selon l’axe L). Une longueur 33 hors tout de l’élément 24 secondaire de rigidification est environ égale à 30,3 millimètres (selon l’axe T). A chacune de ses extrémités distales, l’élément 24 secondaire présente en vue de dessus une forme rappelant celle d’un chapiteau 34 comportant deux parois 35 en biais se croisant et formant une pointe 36 du chapiteau 34. Les parois 35 en biais opposées forment un angle 37 d’ouverture sensiblement égal à 40°. Cet angle 37 d’ouverture peut-être modifié pour couvrir une surface plus importante et mieux rigidifier l’inter-fût.
Dans le mode de réalisation qui vient d’être décrit, les dimensions des éléments 7,24 de rigidification sont fonctions des dimensions des cylindres 3, du canal 5 et du taux de compression. Les dimensions des éléments 7,24 peuvent varier en fonction des dimensions des cylindres 3, du canal 5 ainsi que du taux de compression. Dans ce mode de réalisation, les cylindres 3 ont un diamètre d’environ 72 millimètres et le canal 5 a une largeur 39 (distance entre deux bords 38 latéraux selon l’axe T sur la figure 4) comprise entre 7,5 et 9 millimètres.
Avantageusement, les éléments 7,24 de rigidification ne dépassent pas du bloc-cylindres selon l’axe V. En effet, il est avantageux que les éléments 7,24 de rigidification soient à fleur de la face 4 supérieure. L’expression « à fleur de >> signifie que les éléments 7,24 de rigidification ne dépassent ni ne se situent en dessous du niveau de la face 4 supérieure.
Ceci limite les risques de fuites des fluides de fonctionnement et permet d’avoir des cylindres 3 hermétiques une fois le moteur assemblé.
Le bloc-cylindres 1 et les éléments 7,24 de rigidification peuvent être fabriqués dans un alliage d’aluminium identique ou différent.
Dans ce qui suit, sera décrit un procédé de fabrication du bloccylindres 1 selon l’invention.
Une première étape consiste à injecter à haute pression un alliage d’aluminium dans un moule réutilisable (non représenté sur les figures) comportant la contre-empreinte des logements précédemment décrits et permettant de produire des blocs-cylindres 1 à tablature ouverte.
En parallèle, les éléments 7,24 de rigidification sont également fabriqués par moulage dans des moules réutilisables (non représentés sur les figures) à haute pression d’injection.
Une deuxième étape consiste à refroidir puis démouler le bloccylindres 1.
La même opération est effectuée pour les éléments 7,24 de rigidification.
Une troisième étape consiste à insérer les éléments 7,24 de rigidification dans les logements 6,23 prévus à cet effet.
Dans une quatrième étape, les éléments 7,24 de rigidification sont fixés sur le bloc-cylindres 1 à l’aide d’un outil de soudure par frictionmalaxage. Dans cette étape une fine lame est insérée dans le jeu 19 entre l’élément 7 primaire, 24 de rigidification et le logement 6 primaire, 23. L’opération de soudure peut alors être effectuée en suivant le jeu 19.
Dans une cinquième étape, la face 4 supérieure du bloc-cylindres 1 est usinée pour la rendre homogène afin d’éviter les fuites en vue de l’assemblage futur de la culasse.
Un tel bloc-cylindres confère de nombreux avantages. En effet, le bloc-cylindres 1 ainsi fabriqué présente une tenue mécanique proche si ce n’est identique à celle des blocs-cylindres à tablature fermée ou semifermée.
La fabrication d’un tel bloc-cylindres ne requiert pas l’utilisation de moules en sable ni de noyaux destructibles.
Ce bloc-cylindres peut être réalisé en aluminium par injection à haute pression dans un moule et convient à une application moteur diesel dont la puissance est importante.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Bloc-cylindres (1) d’un moteur de véhicule automobile comprenant un bloc (2) qui comporte :- au moins un cylindre (3) qui débouche dans une face (4) supérieure ;- au moins un canal (5) ouvert dans la face (4) supérieure et qui entoure au moins partiellement le cylindre (3) ;caractérisé en ce que, la face (4) supérieure du bloc (2) comporte au moins un logement (6) primaire à cheval sur le canal (5) et qui s’étend sur une profondeur axiale (P1) inférieure à celle du canal (5), et en ce que le logement (6) primaire reçoit un élément complémentaire (7) primaire rapporté de rigidification fixé à des faces (8) du logement (6) primaire.
- 2. Bloc-cylindres (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que le contour de l’élément (7) primaire de rigidification est de forme sensiblement trapézoïdale, et en ce que l’élément (7) de rigidification comporte deux parois (10,11) périphériques incurvées concave et convexe centrées sur l’axe du cylindre (3) et deux parois (12) opposées d’orientation radiale reliant les parois (10,11 ) incurvées entre elles.
- 3. Bloc-cylindres (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’élément (7) primaire est fixé aux faces (8) du logement (6) primaire via les parois (10, 11) incurvées.
- 4. Bloc-cylindres selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux parois (12) radiales forment entre elles un angle (17) d’environ 40°.
- 5. Bloc-cylindres (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que deux parois consécutives de l’élément (7) primaire sont reliées entre elles par un angle (18) arrondi convexe.
- 6. Bloc-cylindres (1) selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l’élément (7) rapporté comprend une paroi (10) incurvée concave proximale et une paroi (11) incurvée convexe distale plus éloignée de l’axe (13) du cylindre (3) que la paroi (10) incurvée concave proximale.
- 7. Bloc-cylindres (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que celui-ci comprend au moins deux cylindres (3) débouchant dans la face (4) supérieure d’un bloc (2) commun, chaque paire de cylindre (3) adjacents étant séparés l’un de l’autre par un canal (5) ouvert dans la face (4) supérieure, le bloc (2) comprenant au moins un logement (23) secondaire à cheval sur chaque canal (5) séparant deux cylindres (3)5 adjacents, ce logement (23) secondaire recevant un élément (24) secondaire de rigidification rapporté et fixé aux faces (8) du logement (23) secondaire, le logement (23) secondaire comprend en outre une rainure (25) dont une largeur (26) est inférieure à celle du logement (23) secondaire, la rainure (25) est située axialement au fond du logement (23) secondaire et s’étend10 longitudinalement sur la longueur du logement (23) secondaire.
- 8. Bloc-cylindres (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’élément (24) secondaire comprend deux parois (28) arrondies concaves, la concavité étant tournée vers un cylindre (3) adjacent de sorte que l’élément (24) secondaire présente en vue de dessus une forme cintrée.15
- 9. Bloc-cylindres (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que l’élément (24) secondaire de rigidification comprend une pluralité de sommets (30), ces sommets (30) étant arrondis.
- 10. Bloc-cylindres (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l’élément (24) secondaire comprend à chacune de ses extrémités20 distales, un chapiteau (34) formé par deux parois (35) en biais se croisant en une pointe (36), et dans lequel, une mesure d’un angle (37) d’ouverture entre une paroi (35) en biais d’une première extrémité distale et une paroi (35) en biais de la seconde extrémité distale est environs égale à 40°.1/2
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|---|---|---|---|
| FR1661357A FR3059049B1 (fr) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | "bloc-cylindres a tablature semi-fermee obtenu par moulage par injection sous pression" |
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ID=57755348
Family Applications (1)
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| FR1661357A Active FR3059049B1 (fr) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | "bloc-cylindres a tablature semi-fermee obtenu par moulage par injection sous pression" |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01148470A (ja) * | 1987-12-01 | 1989-06-09 | Mazda Motor Corp | アルミ合金製シリンダブロックの製造方法 |
| EP0869270A2 (fr) * | 1997-04-05 | 1998-10-07 | VAW mandl & berger GmbH | Bloc-cylindres avec éléments formant ponts soudés |
| DE19757233A1 (de) * | 1997-12-22 | 1999-06-24 | Audi Ag | Zylindergehäuse für Hubkolben-Maschinen |
-
2016
- 2016-11-22 FR FR1661357A patent/FR3059049B1/fr active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01148470A (ja) * | 1987-12-01 | 1989-06-09 | Mazda Motor Corp | アルミ合金製シリンダブロックの製造方法 |
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| DE19757233A1 (de) * | 1997-12-22 | 1999-06-24 | Audi Ag | Zylindergehäuse für Hubkolben-Maschinen |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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