FR3133064A1 - Véhicule à moteur comprenant une culasse de géométrie simplifiée - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un véhicule comprenant un moteur à combustion interne, un boitier (10, 110) de sortie d’eau destiné à amener ledit moteur à une température de fonctionnement optimale, et une culasse (1, 100) à laquelle est fixé ledit boitier (10, 110) de sortie d’eau. Selon l’invention, la culasse (100) possède une première face (102) dans laquelle débouche au moins un canal (104) de lubrification interne et le boitier (10, 110) de sortie d’eau comporte une deuxième face (111) qui est fixée à ladite première face (102), un élément d’étanchéité (115) étant inséré entre la première face (102) et la deuxième face (111) autour d’une ouverture matérialisant une sortie dudit au moins un canal de lubrification (104) dans la première face (102), de sorte que la deuxième face (111) du boitier de sortie d’eau obture de façon étanche ledit au moins un canal de lubrification (104), grâce à une compression de l’élément d’étanchéité (115) entre lesdites deux faces (102, 111). Figure pour l’abrégé : Figure 6
Description
La présente invention concerne un véhicule à moteur comprenant une culasse de géométrie simplifiée.
En se référant à la , une culasse 1 d’un moteur à combustion interne refroidi par eau, présente une face 2 de réception sensiblement plane, sur laquelle est destiné à venir se fixer un boitier 10 de sortie d’eau. Pour rappel et de manière connue en soi, un boîtier 10 de sortie d’eau est une pièce autonome d’un moteur à refroidissement liquide, servant à amener le moteur à sa température de fonctionnement optimale. Le boitier 10 de sortie d’eau comprend généralement une soupape thermostatique (valve), dont le degré d’ouverture dépend de la température du liquide de refroidissement. Ce boitier 10 de sortie d’eau est utilisé comme raccord entre les différents tuyaux du circuit de refroidissement. Sa fonction est d’assurer l’écoulement du liquide de refroidissement et son maintien à la température optimale. Le boitier 10 possède une paroi 11 sensiblement plane, et se fixe à la culasse 1 au moyen d’une pluralité de vis 3 traversant ladite paroi 11 plane et la face 2 de réception de ladite culasse 1. L’étanchéité entre le boitier 10 de sortie d’eau et la culasse 1 est assuré par un joint 17 filaire formant une boucle fermée, et qui est inséré entre la paroi 11 plane du boitier 10 de sortie d’eau et la face 2 de réception de la culasse 1. Lorsque le boitier 10 de sortie d’eau a été fixé à la culasse 1, la paroi 11 plane du boitier 10 de sortie d’eau s’étend parallèlement à la face 2 de réception de la culasse 1, en étant préférentiellement à son contact, comme l’illustrent les figures 3 et 4. Un circuit de circulation d’huile permet de lubrifier des pièces mobiles du moteur à combustion interne, ledit circuit comprenant au moins un canal 4 de lubrification, réalisé dans la culasse 1 et débouchant dans la face 2 de réception de ladite culasse 1 en raison de contraintes de fabrication qui ne permettent pas d’obtenir un canal non débouchant. Sur le mode de réalisation illustré aux figures 1, 2, 3 et 4, la culasse 1 comprend deux canaux 4 de lubrification parallèles entre eux, s’étendant perpendiculairement à la face 2 de réception de la culasse 1.
En se référant aux figures 2, 3 et 4, puisque le circuit de circulation d’huile doit être étanche, ledit au moins un canal 4 de lubrification est actuellement obturé par une bille solide 5, rentrée à force dans une extrémité 6 dudit canal 4 de lubrification débouchant dans la face 2 de réception de la culasse 1. L’insertion de la bille 5 dans l’extrémité 6 du canal 4 de lubrification nécessite un usinage particulier de cette extrémité 6, comprenant une opération de lamage et la présence d’un chanfrein. Lorsque la bille 5 occupe une position d’obturation au sein du canal de lubrification 4 après avoir été rentrée à force dans l’extrémité 6 dudit canal 4, elle est située en retrait de la face 2 de réception de la culasse 1.
Or, comme cela est évoqué ci-avant, l’obturation du canal de lubrification 4 par une bille 5 pour assurer l’étanchéité du circuit de circulation d’huile nécessite un usinage particulier de ce canal de lubrification 4, engendrant un allongement du temps de fabrication de la culasse 1 et donc des surcoûts significatifs. De plus, une bille 5 rentrée à force dans le canal de lubrification 4 peut subir une légère dérive de positionnement au cours du temps dans ledit canal 4, risquant de conduire à une fuite du circuit de circulation d’huile.
Un véhicule selon l’invention comprend une culasse dotée d’au moins un canal de lubrification dont l’obturation est réalisée en s’affranchissant des inconvénients rencontrés dans les véhicules existants.
L’invention a pour objet un véhicule comprenant un moteur à combustion interne, un boitier de sortie d’eau destiné à amener ledit moteur à une température de fonctionnement optimale, et une culasse à laquelle est fixé ledit boitier de sortie d’eau.
Selon l’invention, la culasse possède une première face plane dans laquelle débouche au moins un canal de lubrification interne et le boitier de sortie d’eau comporte une deuxième face plane qui est au contact de ladite première face plane, un élément d’étanchéité étant inséré entre la première face plane de la culasse et la deuxième face plane du boitier de sortie d’eau autour d’une ouverture matérialisant une sortie dudit au moins un canal de lubrification dans la première face, de sorte que la deuxième face plane du boitier de sortie d’eau obture de façon étanche ledit au moins un canal de lubrification, grâce à une compression de l’élément d’étanchéité entre lesdites deux faces. Le principe d’un véhicule selon l’invention est de tirer profit de la présence du boitier de sortie d’eau à côté de la culasse, pour obturer de façon étanche chaque canal de lubrification de ladite culasse. De cette manière, il n’est plus nécessaire d’usiner le canal de lubrification afin d’y insérer à force une bille d’obturation, qui est une opération longue et coûteuse. Préférentiellement, la première face plane et la deuxième face plane sont parallèles, et la fixation du boitier de sortie d’eau sur la culasse va entrainer une compression de l’élément d’étanchéité entre la première face plane et la deuxième face plane, permettant à ladite deuxième face plane d’obturer de manière étanche ledit au moins un canal de lubrification. Préférentiellement, il y a autant d’éléments d’étanchéité qu’il y a de canaux de lubrification dans la culasse. Ledit au moins un canal de lubrification est complètement inclus dans la culasse. Avantageusement, le boitier de sortie d’eau est fixé à la culasse au moyen d’une pluralité de vis traversant la première face plane de la culasse et la deuxième face plane du boitier de sortie d’eau, un serrage desdites vis engendrant un rapprochement entre lesdites deux faces plane et donc une compression de l’élément d’étanchéité. L’élément d’étanchéité peut par exemple être un joint en élastomère. Préférentiellement, l’élément d’étanchéité définit une boucle fermée. De façon avantageuse, une fois que le boitier de sortie d’eau est fixé à la culasse, la première face plane et la deuxième face plane établissent un contact surfacique entre elles.
Selon une caractéristique possible de l’invention, une gorge fermée est réalisée dans l’un des deux éléments à choisir parmi la première face plane et la deuxième face plane, l’élément d’étanchéité étant inséré dans ladite gorge. La présence de cette gorge permet ainsi de stabiliser la position de l’élément d’étanchéité entre la première face plane et la deuxième face plane.
Selon une caractéristique possible de l’invention, la gorge est réalisée dans la deuxième face plane du boitier de sortie d’eau et est annulaire. Pour cette configuration, l’élément d’étanchéité est disposé de façon concentrique par rapport au canal de lubrification et assurera ainsi une étanchéité répartie de façon homogène autour dudit canal de lubrification.
Selon une caractéristique possible de l’invention, l’élément d’étanchéité est un joint torique.
Selon une caractéristique possible de l’invention, ledit au moins un canal de lubrification est rectiligne et cylindrique, ledit canal possédant un diamètre constant sur toute sa longueur. En effet, il n’est plus nécessaire d’usiner de façon spécifique une extrémité du canal de lubrification pour insérer à force un élément d’obturation telle que par exemple une bille d’obturation. De cette manière, le canal de lubrification possède une géométrie épurée et devient facile à usiner.
Selon une caractéristique possible de l’invention, ledit au moins un canal de lubrification interne s’étend perpendiculairement à la première face plane de la culasse.
Selon une caractéristique possible de l’invention, la culasse possède deux canaux de lubrification parallèles s’étendant perpendiculairement à la première face plane de la culasse et débouchant dans ladite première face.
Selon une caractéristique possible de l’invention, le boitier de sortie d’eau est fixé à la culasse au moyen d’une vis traversant la première face plane de la culasse et la deuxième face plane du boitier de sortie d’eau, ladite vis étant équidistante des deux canaux de lubrification de manière à homogénéiser la compression des deux éléments d’étanchéité relatifs auxdits deux canaux de lubrification. Autrement dit, cette vis est située entre les deux canaux de lubrification. Préférentiellement, cette vis est allongée et s’étend parallèlement auxdits deux canaux de lubrification. Il n’est pas exclu que le boitier de sortie d’eau soit fixé à la culasse au moyen d’une pluralité d’autres vis traversant la première paroi plane de la culasse et la deuxième face plane du boitier de sortie d’eau.
L’invention a pour autre objet un assemblage d’une culasse et d’un boitier de sortie d’eau pour la réalisation d’un véhicule selon l’invention.
Selon l’invention, la culasse possède une première face plane dans laquelle débouche au moins un canal de lubrification interne et le boitier de sortie d’eau comporte une deuxième face plane qui est au contact de la première face plane, le boitier de sortie d’eau étant fixé à la culasse au moyen d’une pluralité de vis traversant ladite première face plane et ladite deuxième face plane, un élément d’étanchéité étant inséré entre la première face plane et la deuxième face plane autour d’une ouverture matérialisant une sortie du canal de lubrification dans la première face plane, de sorte que la deuxième face plane du boitier de sortie d’eau obture de façon étanche ledit au moins un canal de lubrification, grâce à une compression de l’élément d’étanchéité entre lesdites deux faces.
L’invention a pour autre objet une culasse pour la réalisation d’un assemblage selon l’invention.
Selon l’invention, la culasse possède deux canaux de lubrification parallèles débouchant dans la première face plane en étant perpendiculaires à celle-ci, lesdits deux canaux étant cylindriques et de diamètre constant sur toute leur longueur. Une telle culasse possède une géométrie simplifiée par rapport à celle des culasses existantes, et est facile à fabriquer.
Un véhicule selon l’invention présente l’avantage de posséder un assemblage d’une culasse et d’un boitier de sortie d’eau, qui est parfaitement opérationnel grâce à une exploitation judicieuse de l’agencement entre ladite culasse et dudit boitier de sortie d’eau, et en s’affranchissant d’un usinage particulier d’au moins l’un de ces deux éléments. Il en résulte des réductions de coût importantes. Il a de plus l’avantage de posséder un système d’obturation des canaux de lubrification de la culasse, qui est plus sûr et plus efficace que les systèmes d’obturation existants, car les risques de dérive dans le temps de ce système d’obturation sont beaucoup moins élevés.
On donne ci-après une description détaillée d’un mode de réalisation préféré d’un véhicule selon l’invention, en se référant aux figures suivantes :
Les figures 1, 2, 3 et 4 ont déjà été décrites.
En se référant aux figures 5, 6 et 7, un véhicule selon l’invention comprend un moteur à combustion interne, une culasse 100, un boitier 110 de sortie d’eau destiné à amener le moteur à une température de fonctionnement optimale et un circuit de circulation d’huile ayant pour fonction de lubrifier ledit moteur. La culasse 100 comporte une première face 102 plane et deux canaux 104 de lubrification, parallèles et débouchant dans ladite première face 102 plane en étant perpendiculaires à celle-ci. Les deux canaux 104 de lubrification sont cylindriques et possèdent chacun un diamètre qui est constant sur toute leur longueur. Ces deux canaux 104 de lubrification sont complètement inclus dans la culasse 100 et font partie du circuit de circulation d’huile servant à lubrifier le moteur. Puisque ce circuit de circulation d’huile doit être étanche, les deux canaux 104 de lubrification doivent également l’être. Plutôt que d’obtenir cette étanchéité avec des moyens indépendants, comme par exemple avec des billes d’obturation insérées à force dans lesdits canaux 104 de lubrification, comme c’est le cas dans certains véhicules actuels, cette étanchéité est réalisée avec une deuxième paroi 111 plane du boitier 110 de sortie d’eau. En effet, il a été constaté que lorsque le boitier 110 de sortie d’eau était fixé à la culasse 100, la deuxième paroi 111 dudit boitier 110 de sortie d’eau était au contact de la première face 102 de ladite culasse 100, en établissant avec celle-ci un contact surfacique étendu.
Pour obtenir l’étanchéité des deux canaux de lubrification 104, deux joints toriques 115 sont insérés dans deux gorges annulaires réalisées dans une face de la deuxième paroi 111 plane du boitier 110 de sortie d’eau, et qui est destinée à se retrouver en vis-à-vis de la première face 102 de la culasse 100. Les gorges annulaires sont disposées sur la deuxième paroi 111 plane de sorte que, lorsque ledit boitier de sortie d’eau 110 est fixé à la culasse 100, elles se retrouvent autour des deux ouvertures matérialisant les sorties des deux canaux 104 de lubrification dans la première face 102 plane.
De cette manière, en se référant à la , les deux joints toriques 115 entourent chaque ouverture matérialisant la sortie de chaque canal de lubrification 104 dans la première face 102 plane, en étant disposés de façon concentrique par rapport auxdites ouvertures.
En se référant aux figures 5 et 7, le boitier de sortie d’eau 110 est fixé à la culasse 100 au moyen d’une pluralité de vis 103 traversant la deuxième paroi 111 plane dudit boitier 110 et la première face 102 plane de ladite culasse 100. Le vissage de ces vis 103 a pour effet de rapprocher la deuxième paroi 111 plane de la première face 102 plane, ce rapprochement ayant pour effet de comprimer les deux joints toriques 115 insérés dans les gorges 115 annulaires entre la deuxième paroi 111 plane et la première face 102 plane. La fixation définitive du boitier 110 de sortie d’eau à la culasse 100 correspond à une mise en contact de la deuxième paroi 111 plane et de la première face 102 plane. Parmi les vis de fixation 103, une vis spécifique 116 est placée entre les deux joints toriques 115, en étant équidistante desdits deux joints toriques 115 pour accentuer de façon équilibrée la pression de serrage exercée sur lesdits deux joints toriques 115. Il est à noter que toutes les vis de fixation 103, 116 sont parallèles et s’étendent perpendiculairement à la première face 102 plane de la culasse 100 et à la deuxième paroi 111 du boitier 110 de sortie d’eau.
Puisque dans un véhicule selon l’invention, il n’est plus nécessaire d’insérer à force des billes 5 d’obturation dans les canaux de lubrification 104, lesdits canaux 104 n’ont plus à subir un usinage particulier pour retenir lesdites billes 5. Il en résulte que la culasse 100 d’un véhicule selon l’invention est facile et rapide à usiner sans requérir un temps de fabrication important et donc sans engendrer des coûts supplémentaires. De plus, le moyen d’obturation des deux canaux de lubrification 104 étant représenté par la deuxième paroi plane 111 du boitier 110 de sortie d’eau, il est plus sûr et plus efficace que les billes d’obturation 5 rencontrées actuellement, car il est plus étendu que lesdites billes 5 et ne risque donc pas de bouger au cours du temps, contrairement à celles-ci.
Claims (10)
- Véhicule comprenant un moteur à combustion interne, un boitier (10, 110) de sortie d’eau destiné à amener ledit moteur à une température de fonctionnement optimale, et une culasse (1, 100) à laquelle est fixé ledit boitier (10, 110) de sortie d’eau, caractérisé en ce que la culasse (100) possède une première face (102) plane dans laquelle débouche au moins un canal (104) de lubrification interne et le boitier (10, 110) de sortie d’eau comporte une deuxième face (111) plane qui est au contact de ladite première face (102) plane, et en ce qu’un élément d’étanchéité (115) est inséré entre la première face (102) plane de la culasse (100) et la deuxième face (111) plane du boitier (110) de sortie d’eau autour d’une ouverture matérialisant une sortie dudit au moins un canal de lubrification (104) dans la première face (102) plane, de sorte que la deuxième face (111) plane du boitier (110) de sortie d’eau obture de façon étanche ledit au moins un canal de lubrification (104), grâce à une compression de l’élément d’étanchéité (115) entre lesdites deux faces (102, 111).
- Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’une gorge fermée est réalisée dans l’un des deux éléments à choisir parmi la première face (102) plane et la deuxième face (111) plane, et en ce que l’élément d’étanchéité (115) est inséré dans ladite gorge.
- Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que la gorge est réalisée dans la deuxième face (111) plane du boitier (110) de sortie d’eau, et en ce que ladite gorge est annulaire.
- Véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’élément d’étanchéité (115) est un joint torique.
- Véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit au moins un canal de lubrification (104) est rectiligne et cylindrique, et en ce qu’il possède un diamètre constant sur toute sa longueur.
- Véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit au moins un canal de lubrification (104) interne s’étend perpendiculairement à la première face (102) plane de la culasse (100).
- Véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la culasse (100) possède deux canaux (104) de lubrification, parallèles s’étendant perpendiculairement à la première face (102) plane de la culasse (100) et débouchant dans ladite première face (102).
- Véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que le boitier (110) de sortie d’eau est fixé à la culasse (100) au moyen d’une vis (116) traversant la première face (102) plane de la culasse (100) et la deuxième face (111) plane du boitier (110) de sortie d’eau, et en ce que ladite vis (116) est équidistante des deux canaux (104) de lubrification de manière à homogénéiser la compression des deux éléments d’étanchéité (115) relatifs auxdits deux canaux (104) de lubrification.
- Assemblage d’une culasse (1,100) et d’un boitier (10, 110) de sortie d’eau pour la réalisation d’un véhicule selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la culasse (100) possède une première face (102) plane dans laquelle débouche au moins un canal (104) de lubrification interne et le boitier (110) de sortie d’eau comporte une deuxième face (111) plane qui est en contact ladite première face (102) plane, le boitier de sortie d’eau (110) étant fixé à la culasse (100) au moyen d’une pluralité de vis (103) traversant ladite première face plane (102) et ladite deuxième face plane (111), et en ce qu’un élément d’étanchéité (115) est inséré entre la première face (102) plane et la deuxième face (111) plane autour d’une ouverture matérialisant une sortie du canal de lubrification (104) dans la première face (102) plane, de sorte que la deuxième face (111) plane du boitier (110) de sortie d’eau obture de façon étanche ledit au moins un canal (104) de lubrification, grâce à une compression de l’élément d’étanchéité (115) entre lesdites deux faces (102, 110).
- Culasse (100) pour la réalisation d’un assemblage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’elle possède deux canaux (104) de lubrification parallèles débouchant dans la première face (102) plane en étant perpendiculaires à celle-ci, et en ce que lesdits deux canaux (104) sont cylindriques et de diamètre constant sur toute leur longueur.
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