WO2009156643A2 - Culasse a conduits d'admission elargis et moteur a combustion interne comportant une telle culasse - Google Patents

Culasse a conduits d'admission elargis et moteur a combustion interne comportant une telle culasse Download PDF

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WO2009156643A2
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cylinder head
cylinder
elbow
internal combustion
combustion engine
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PCT/FR2009/050992
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WO2009156643A3 (fr
Inventor
Bernard Camillieri
Julien-Ange Maestroni
Daniel Martins
Original Assignee
Renault S.A.S.
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Publication date
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Publication of WO2009156643A3 publication Critical patent/WO2009156643A3/fr

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
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    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4235—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of intake channels

Definitions

  • the present invention generally relates to the admission of fresh gas to internal combustion engines.
  • It relates more particularly to a cylinder head of an internal combustion engine comprising at least one intake duct whose inner surface delimits a fresh gas passage section, this intake duct having, according to the direction of flow of the fresh gases, a upstream part and a downstream part connected by a bend.
  • It also relates to an internal combustion engine comprising a cylinder block covered with such a cylinder head.
  • the invention applies more particularly to spark ignition engines.
  • each intake duct is generally designed so that its permeability, that is to say its ability to pass a large flow of fresh gas, is optimal.
  • This elbow creates more precisely a detachment of the flow of fresh gas, so that the flow of fresh gas is almost zero on the inside of the elbow. It is then understood that this detachment causes a decrease in the effective passage section of the fresh gases.
  • the present invention proposes a new cylinder head to counteract the reduction of the effective passage section of the fresh gases.
  • a cylinder head as defined in the introduction wherein the intake duct comprises an enlarged portion located downstream of said upstream portion, at which said passage section widens.
  • This enlargement of the section makes it possible to increase the size of the effective passage section of the fresh gases, to compensate for the zone of the actual section of the intake duct through which the fresh gases pass little or nothing.
  • the permeability of the intake duct is not affected by the detachment of the fresh gas flow generated by the elbow.
  • the intake duct according to the invention Compared to an intake duct of conventional shape, the intake duct according to the invention then has a permeability which is particularly increased at the beginning and at the end of each intake cycle, when the intake valve starts at open or finish closing.
  • said enlarged portion extends over an upstream half of the elbow; - the cylinder head having a valve guide opening into said intake duct, said enlarged portion extends downstream of said valve guide;
  • said enlarged portion is formed by two recesses of the inner surface, located on the outer side of said elbow;
  • the cylinder head comprising at least one cylinder head which has a circular contour adapted to be positioned in the extension of a cylindrical inner face of a cylinder of the internal combustion engine and which comprises an off-center opening into which said duct opens; admission, the recess closest to the circular contour of the cylinder head has a lesser depth than the other recess;
  • said upstream portion is substantially rectilinear
  • downstream portion is machined and forms a housing for receiving a valve seat.
  • the invention also relates to an internal combustion engine which comprises such a cylinder head.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of an engine block of an internal combustion engine, comprising a cylinder head according to the invention
  • Figure 2 is a side view of the inner surface of an intake duct of the cylinder head of Figure 1;
  • FIG. 3 is a curve representative of the variation of the area of the passage section defined by the internal surface of the intake duct of FIG. 2;
  • FIGS. 4 and 5 are respectively top and rear views of the inner surface of the intake duct of Figure 2.
  • upstream and downstream will be used in the direction of flow of gas in the engine, from the air distributor 5 to the exhaust manifold 4.
  • FIG. 1 diagrammatically shows a motor block 2 of an internal combustion engine 1.
  • the engine block 2 comprises a cylinder block 6 provided with cylinders 11 in line with vertical axes V, for example four in number, of which only one of them is shown here.
  • This cylinder block 6 is connected, on its lower part, to an oil sump 7 containing oil intended to lubricate the different members of the engine 1, and on its upper part to a cylinder head 20 which is itself even covered with a cylinder head cover 3.
  • the cylinder 1 1 houses a piston 8 which is adapted to slide along its inner face 1 1 A in a rectilinear reciprocating axis coincides with the axis V of the cylinder 1 January.
  • 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.
  • 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 yoke 20 of the engine block 2 comprises a base 21 of generally parallelepiped shape.
  • the lower face of this base 21 has four zones 22 located in the extension of the cylinders 11 of the cylinder block 6 and intended to close the upper ends of these four cylinders 1 1. These four zones 22 are delimited by circular contours 23 and are commonly referred to as cylinder heads 22.
  • each cylinder 11 thus defines, with the cylinder head 22 and the piston 8 associated therewith, a combustion chamber 12.
  • the base 21 of the cylinder head 20 is pierced with at least one intake duct 30 which extends from an air distributor 5 fixed to the cylinder head Offset opening 39 provided in the cylinder head 22.
  • This intake duct 30 will be described in more detail later in this presentation.
  • the base 21 of the cylinder head 20 is pierced with a single inlet duct 30 per cylinder, but it could also be pierced with two intake ducts per cylinder.
  • the base 21 of the cylinder head 20 is pierced with at least one exhaust pipe 40 which originates on an off-center opening 49 provided in the cylinder head 22 and which opens into an exhaust manifold 4 fixed to the cylinder head.
  • the base 21 of the cylinder head 20 is pierced with a single exhaust pipe per cylinder, but it could also be pierced with two exhaust pipes per cylinder.
  • each valve 26, 28 has an elongated stem and a flared end 26A , 28A.
  • the elongated rod is threaded into a tube, commonly called a valve guide 27, 29, forcibly housed in the cylinder head 20 so that one of its ends opens into the corresponding intake or exhaust duct 40.
  • the flared end of each valve 26, 28 can thus be positioned in the corresponding off-center aperture 39, 49 of the cylinder head 22 in order to seal it.
  • intake and exhaust valves 28 are controlled in translation in the valve guides 27, 29 by camshafts 24, 25 which are arranged in the cylinder head 20 and which are connected in rotation to the crankshaft 10. By turning the cams of the camshafts rest on the free ends of the stems of the intake and exhaust valves 28 so that their flared ends rise alternately to release a passage for the fresh gases or the flue gases.
  • the cylinder head 20 For the admission of the cylinders 1 1 into fuel, the cylinder head 20 comprises one or more fuel injectors (not shown) which open into the intake ducts 30 or, alternatively, directly into the combustion chamber 12.
  • the internal combustion engine 1 is spark ignition, so that the cylinder head further comprises one or more spark plugs (not shown), which open directly into the combustion chamber 12.
  • the internal combustion engine is compression ignition (Diesel), in which case it will be without spark plugs but will in turn include glow plugs.
  • the aforementioned admission duct 30 extends along an average line W bent. It more particularly has a substantially rectilinear upstream portion 32 whose mouth is connected to the air distributor 5, a downstream portion 34 also substantially rectilinear which opens on the cylinder head 22, and a bend 33 which forms the junction between this part. upstream 32 and this downstream portion 34.
  • this elbow 33 we can define two semi-peripheral parts, including a part located outside the elbow 33, commonly called extrados, and an opposite part located inside the elbow 33, commonly called intrados.
  • the intake duct 30 has an interior surface 31 which delimits, at each point of the mean line W, a fresh gas passage section, orthogonal to the mean line W. As shown in FIG. 3, the area of the sections of passage S1 - S8 of the fresh gases varies along the average line W.
  • the average line W of the upstream portion 32 of the intake duct 30 extends substantially orthoradially with respect to the circular contour 23 of the cylinder head 22, so that one of the flanks elbow 33 extends near this circular contour 23 while the other of its flanks extends near the center of the cylinder head 22.
  • the intake duct 30 comprises an enlarged portion 33A located downstream of its upstream portion 32, at which the passage section of the fresh gas is expanding.
  • this enlarged portion 33A extends over an upstream half of the bend 33, downstream of the valve guide 27, and forms a divergent, while the downstream half of the bend 33 forms a pronounced convergent.
  • the area of the passage section S2 situated at the mid-length of the elbow 33 is greater than the areas of the passage sections S3, S1 situated at the entrance and at the exit of the elbow. 33.
  • the elbow 33 creates a detachment of the fresh gases, so that the flow of fresh gas is very important on the extrados of the elbow 33 and virtually zero on the underside, so that the section of effective passage of fresh gas has an area smaller than the area of the actual duct section
  • the valve guide that opens into the intake duct helps to reduce this effective cross section of the fresh gases.
  • the enlarged portion 33A makes it possible to increase the size of the effective gas passage section at the elbow 33, so that its area is approximately equal to the area of the passage S3 fresh gases at the entrance of the elbow 33.
  • the enlarged portion 33A is advantageously formed by two recesses 36, 37 located on the upper surface of the elbow 33, each side of a sidewall of this elbow 33. These recesses 36, 37 are more precisely located at the same height of the elbow 33 along the mean line W, at a distance from each other, so that a first recess 37 is situated near the circular contour 23 of the cylinder head 22 whereas a second recess 36 is located near the center of the cylinder head 22.
  • the first recess 37 has a depth P2 smaller than the depth P1 of the second recess 36. More precisely here, the first recess 37 has a depth P1 approximately equal to 3 millimeters while the second recess 36 has a depth P2 substantially equal to 4 millimeters.
  • the cylinder 1 1 indeed generates a "wall effect" which limits the flow of fresh gas along its inner face 1 1 A, so that provide a second recess 36 of significant depth near the center of the cylinder head 22 allows a large amount of fresh gas to pass into the second recess 36 and enter freely into the cylinder 11, without being confronted with this wall effect. It is, however, not necessary to provide a first recess 37 of considerable depth since the fresh gases passing through this recess are confronted with this wall effect.
  • the upstream portion 32 of the intake duct 30 is substantially conical, so that the passage section of the fresh gases is progressively reduced from the mouth of the upstream duct 32 to the inlet of the elbow 33.
  • conical shape helps to accelerate the gases charge for injecting a large quantity of fresh gas into the cylinders 11 of the internal combustion engine 1.
  • the cylinder head 20 is made in two main stages. In a first step, the cylinder head is molded in a mold provided with cores having the negative forms of intake and exhaust ducts. Then, in a second step, the breech
  • downstream portion 34 of the inlet duct 30 is here machined, which limits the duration and the manufacturing cost of the cylinder head 20.
  • This downstream part 34 is here machined to form a receiving housing 35 of a valve seat on which the flared end 26A of the intake valve 26 can rest.
  • the upstream part 32 and the bend 33 of the intake duct 30 remain rough cast.
  • the cost of the cylinder head is thus reduced without the surface roughness of the upstream portion 32 and the bend 33 reducing the permeability of the intake duct 30.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

L'invention concerne une culasse de moteur à combustion interne comportant au moins un conduit d'admission (30) dont la surface intérieure (31) délimite une section de passage (S1 - S8) de gaz frais, ce conduit d'admission présentant, suivant le sens d'écoulement des gaz frais, une partie amont (32) et une partie aval (34) raccordées par un coude (33). Selon l'invention, ledit conduit d'admission comporte une portion élargie (33A) située en aval de ladite partie amont, au niveau de laquelle ladite section de passage s'élargit.

Description

CULASSE A CONDUITS D'ADMISSION ELARGIS ET MOTEUR A COMBUSTION INTERNE COMPORTANT UNE TELLE CULASSE
DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale l'admission en gaz frais des moteurs à combustion interne.
Elle concerne plus particulièrement une culasse de moteur à combustion interne comportant au moins un conduit d'admission dont la surface intérieure délimite une section de passage de gaz frais, ce conduit d'admission présentant, suivant le sens d'écoulement des gaz frais, une partie amont et une partie aval raccordées par un coude.
Elle concerne également un moteur à combustion interne comportant un bloc-cylindres recouvert d'une telle culasse.
L'invention s'applique plus particulièrement aux moteurs à allumage commandé.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
Classiquement, l'admission en gaz frais d'un cylindre d'un moteur à combustion interne se fait via un ou plusieurs conduits d'admission traversant la culasse du moteur. Chaque conduit d'admission est généralement conçu de manière que sa perméabilité, c'est-à-dire son aptitude à laisser passer un grand débit de gaz frais, soit optimale.
En effet, plus la quantité de gaz frais admise dans le cylindre est grande, plus le volume de carburant à injecter dans ce cylindre peut être important, ce qui permet d'accroître les performances du moteur.
Toutefois, dans une culasse du type précité, la forme coudée du conduit d'admission perturbe l'écoulement des gaz frais, ce qui limite fortement sa perméabilité.
Ce coude crée plus précisément un décollement du flux de gaz frais, de sorte que le débit de gaz frais est quasiment nul du côté intérieur du coude. On comprend alors que ce décollement entraîne une diminution de la section effective de passage des gaz frais.
Il est connu, pour limiter la chute de perméabilité du conduit d'admission, de prévoir que la section de passage des gaz frais se rétrécisse progressivement en amont du coude de manière à contraindre les gaz frais à passer dans toute la section de passage délimitée par la surface intérieure du coude.
Cette solution ne s'avère toutefois pas totalement satisfaisante, les pertes de charges générées par le coude restant très importantes. II est également connu d'usiner la surface intérieure du conduit d'admission, ainsi que son débouché, pour leur conférer des formes aérodynamiques et des rugosités de surface particulièrement faibles, mais cette solution est onéreuse, longue et difficile à mettre en oeuvre. Elle ne permet en outre pas d'accroître significativement la perméabilité du conduit d'admission. OBJET DE L'INVENTION
Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose une nouvelle culasse permettant de contrecarrer la réduction de la section effective de passage des gaz frais.
Plus particulièrement, on propose selon l'invention une culasse telle que définie dans l'introduction, dans laquelle le conduit d'admission comporte une portion élargie située en aval de ladite partie amont, au niveau de laquelle ladite section de passage s'élargit.
Cet élargissement de section permet d'accroître la taille de la section effective de passage des gaz frais, pour compenser la zone de la section réelle du conduit d'admission au travers de laquelle les gaz frais ne passent pas ou peu. Ainsi, grâce à l'invention, la perméabilité du conduit d'admission est peu affectée par le décollement du flux de gaz frais généré par le coude.
Comparé à un conduit d'admission de forme classique, le conduit d'admission selon l'invention présente alors une perméabilité qui est en particulier accrue au début et à la fin de chaque cycle d'admission, lorsque la soupape d'admission commence à s'ouvrir ou finit de se refermer.
D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de la culasse conforme à l'invention sont les suivantes :
- ladite portion élargie s'étend sur une moitié amont du coude ; - la culasse comportant un guide de soupape débouchant dans ledit conduit d'admission, ladite portion élargie s'étend en aval dudit guide de soupape ;
- ladite portion élargie est formée par deux renfoncements de la surface intérieure, situés du côté extérieur dudit coude ; - la culasse comportant au moins une tête de cylindre qui présente un contour circulaire apte à être positionné dans le prolongement d'une face intérieure cylindrique d'un cylindre du moteur à combustion interne et qui comprend une ouverture décentrée dans laquelle débouche ledit conduit d'admission, le renfoncement le plus proche du contour circulaire de la tête de cylindre présente une profondeur moins importante que l'autre renfoncement ;
- ladite partie amont est sensiblement rectiligne ;
- ladite section de passage se réduit progressivement dans ladite partie amont ; - ladite partie amont et ledit coude sont brut de fonderie ;
- ladite partie aval est usinée et forme un logement d'accueil d'un siège de soupape.
L'invention concerne également un moteur à combustion interne qui comprend une telle culasse. 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 schématique en coupe d'un bloc-moteur d'un moteur à combustion interne, comportant une culasse selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue de côté de la surface intérieure d'un conduit d'admission de la culasse de la figure 1 ;
- la figure 3 est une courbe représentative de la variation de l'aire de la section de passage définie par la surface intérieure du conduit d'admission de la figure 2 ; et
- les figures 4 et 5 sont respectivement des vues de dessus et arrière de la surface intérieure du conduit d'admission de la figure 2.
Dans la description qui va suivre, les termes amont et aval seront utilisés suivant le sens de circulation des gaz dans le moteur, depuis le répartiteur d'air 5 jusqu'au collecteur d'échappement 4.
Sur la figure 1 , on a représenté schématiquement un bloc-moteur 2 de moteur à combustion interne 1. Le bloc-moteur 2 comporte un bloc-cylindres 6 pourvu de cylindres 1 1 en ligne d'axes V verticaux, par exemple au nombre de quatre, dont un seul d'entre eux est ici représenté.
Ce bloc-cylindres 6 est raccordé, sur sa partie inférieure, à un carter d'huile 7 renfermant de l'huile destinée à lubrifier les différents organes du moteur 1 , et, sur sa partie supérieure, à une culasse 20 qui est elle-même recouverte d'un couvre-culasse 3.
Classiquement, le cylindre 1 1 loge un piston 8 qui est adapté à coulisser le long de sa face intérieure 1 1 A suivant un mouvement rectiligne alternatif d'axe confondu avec l'axe V du cylindre 1 1.
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 20 du bloc-moteur 2 comporte un socle 21 de forme globalement parallélépipédique. La face inférieure de ce socle 21 présente quatre zones 22 situées dans le prolongement des cylindres 11 du bloc- cylindres 6 et destinées à fermer les extrémités supérieures de ces quatre cylindres 1 1. Ces quatre zones 22 sont délimitées par des contours circulaires 23 et sont communément appelées têtes de cylindre 22.
La face intérieure 1 1 A de chaque cylindre 11 délimite ainsi, avec la tête de cylindre 22 et le piston 8 qui lui sont associés, une chambre de combustion 12.
Pour l'admission en air frais de chaque cylindre 1 1 , le socle 21 de la culasse 20 est percé d'au moins un conduit d'admission 30 qui s'étend depuis un répartiteur d'air 5 fixé à la culasse jusque sur une ouverture décentrée 39 prévue dans la tête de cylindre 22. Ce conduit d'admission 30 sera décrit plus en détail dans la suite de cet exposé.
Ici, le socle 21 de la culasse 20 est percé d'un seul conduit d'admission 30 par cylindre, mais il pourrait également être percé de deux conduits d'admission par cylindre.
Pour l'échappement des gaz brûlés en dehors de chaque cylindre 1 1 , le socle 21 de la culasse 20 est percé d'au moins un conduit d'échappement 40 qui prend naissance sur une ouverture décentrée 49 prévue dans la tête de cylindre 22 et qui débouche dans un collecteur d'échappement 4 fixé à la culasse.
Ici, le socle 21 de la culasse 20 est percé d'un seul conduit d'échappement par cylindre, mais il pourrait également être percé de deux conduits d'échappement par cylindre.
Les débits d'arrivée de gaz frais et de sortie de gaz brûlés de chaque cylindre 1 1 sont régulés par des soupapes d'admission 26 et des soupapes d'échappement 28. Chaque soupape 26, 28 comporte une tige allongée et une extrémité évasée 26A, 28A. La tige allongée est enfilée dans un tube, communément appelé guide de soupape 27, 29, logé en force dans la culasse 20 de telle sorte que l'une de ses extrémités débouche dans le conduit d'admission 30 ou d'échappement 40 correspondant. L'extrémité évasée de chaque soupape 26, 28 peut ainsi être positionnée dans l'ouverture décentrée 39, 49 correspondante de la tête de cylindre 22 afin de l'obturer.
Ces soupapes d'admission 26 et d'échappement 28 sont commandées en translation dans les guides de soupape 27, 29 par des arbres à cames 24, 25 qui sont disposés dans la culasse 20 et qui sont liés en rotation au vilebrequin 10. En tournant, les cames des arbres à cames appuient sur les extrémités libres des tiges des soupapes d'admission 26 et d'échappement 28 de manière que leurs extrémités évasées se lèvent alternativement afin de libérer un passage pour les gaz frais ou les gaz brûlés.
Pour l'admission en carburant des cylindres 1 1 , la culasse 20 comporte un ou plusieurs injecteurs de carburant (non représentés) qui débouchent dans les conduits d'admission 30 ou, en variante, directement dans la chambre de combustion 12.
Préférentiellement, le moteur à combustion interne 1 est à allumage commandé, si bien que la culasse comporte en outre une ou plusieurs bougies d'allumage (non représentées), qui débouchent directement dans la chambre de combustion 12.
En variante, on pourra également prévoir que le moteur à combustion interne soit à allumage par compression (Diesel), auquel cas il sera dépourvu de bougies d'allumage mais comportera en revanche des bougies de préchauffage. Le conduit d'admission 30 précité s'étend suivant une ligne moyenne W coudée. Il présente plus particulièrement une partie amont 32 sensiblement rectiligne dont l'embouchure est raccordée au répartiteur d'air 5, une partie aval 34 également sensiblement rectiligne qui débouche sur la tête de cylindre 22, et un coude 33 qui forme la jonction entre cette partie amont 32 et cette partie aval 34.
Si on considère la surface intérieure de ce coude 33, on peut définir deux parties semi-périphériques, dont une partie située à l'extérieur du coude 33, communément appelée extrados, et une partie opposée située à l'intérieur du coude 33, communément appelée intrados.
Le conduit d'admission 30 présente une surface intérieure 31 qui délimite, en chaque point de la ligne moyenne W, une section de passage de gaz frais, orthogonale à la ligne moyenne W. Comme le montre la figure 3, l'aire des sections de passage S1 - S8 des gaz frais varie le long de la ligne moyenne W.
Ici, comme le montre la figure 4, la ligne moyenne W de la partie amont 32 du conduit d'admission 30 s'étend sensiblement orthoradialement par rapport au contour circulaire 23 de la tête de cylindre 22, si bien que l'un des flancs du coude 33 s'étend à proximité de ce contour circulaire 23 tandis que l'autre de ses flancs s'étend à proximité du centre de la tête de cylindre 22.
Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, comme le montrent les figures 2, 4 et 5, le conduit d'admission 30 comporte une portion élargie 33A située en aval de sa partie amont 32, au niveau de laquelle la section de passage des gaz frais s'élargit. Préférentiellement, cette portion élargie 33A s'étend sur une moitié amont du coude 33, en aval du guide de soupape 27, et forme un divergent, tandis que la moitié aval du coude 33 forme un convergent prononcé.
Ainsi, comme le montrent les figures 2 et 3, l'aire de la section de passage S2 située à mi-longueur du coude 33 est supérieure aux aires des sections de passage S3, S1 situées à l'entrée et à la sortie du coude 33.
On sait en effet que le coude 33 crée un décollement des gaz frais, de sorte que le débit de gaz frais est très important à l'extrados du coude 33 et quasiment nul à l'intrados, de sorte que la section de passage effective des gaz frais présente une aire inférieure à l'aire de la section réelle du conduit d'admission 30. En outre, le guide de soupape qui débouche dans le conduit d'admission participe à réduire cette section de passage effective des gaz frais. Ici, grâce à l'invention, la portion élargie 33A permet d'accroître la taille de la section de passage effective des gaz au niveau du coude 33, de manière à ce que son aire soit environ égale à l'aire de la section de passage S3 des gaz frais à l'entrée du coude 33.
Pour mémoire, on a représenté en pointillés sur les figures 2 à 5 la forme de la face intérieure d'un conduit d'admission classique, dépourvu de portion élargie. Dans l'exemple représenté sur les figures, la portion élargie 33A est avantageusement formée par deux renfoncements 36, 37 situés sur l'extrados du coude 33, chacun du côté d'un flanc de ce coude 33. Ces renfoncements 36, 37 sont plus précisément situés à la même hauteur du coude 33 suivant la ligne moyenne W, à distance l'un de l'autre, de sorte qu'un premier renfoncement 37 est situé à proximité du contour circulaire 23 de la tête de cylindre 22 tandis qu'un second renfoncement 36 est situé à proximité du centre de la tête de cylindre 22.
Ici, comme le montre plus particulièrement la figure 4, le premier renfoncement 37 présente une profondeur P2 moins importante que la profondeur P1 du second renfoncement 36. Plus précisément ici, le premier renfoncement 37 présente une profondeur P1 environ égale à 3 millimètres tandis que le second renfoncement 36 présente une profondeur P2 sensiblement égale à 4 millimètres.
Le cylindre 1 1 génère en effet un « effet de paroi » qui limite le débit de gaz frais le long de sa face intérieure 1 1 A, si bien que prévoir un second renfoncement 36 de profondeur importante à proximité du centre de la tête de cylindre 22 permet à une grande quantité de gaz frais de passer dans ce second renfoncement 36 et d'entrer librement dans le cylindre 11 , sans être confronté à cet effet de paroi. Il n'est en revanche pas nécessaire de prévoir un premier renfoncement 37 de profondeur importante puisque les gaz frais qui passent par ce renfoncement sont confrontés à cet effet de paroi.
De manière préférentielle, la partie amont 32 du conduit d'admission 30 est sensiblement conique, de manière que la section de passage des gaz frais se réduit progressivement depuis l'embouchure du conduit amont 32 jusqu'à l'entrée du coude 33. Cette forme conique permet d'accélérer les gaz frais afin d'insuffler une grande quantité de gaz frais dans les cylindres 11 du moteur à combustion interne 1.
Lors de sa fabrication, la culasse 20 est réalisée en deux étapes principales. Au cours d'une première étape, la culasse est moulée dans un moule muni de noyaux présentant les formes, en négatif, des conduits d'admission et d'échappement. Puis, au cours d'une seconde étape, la culasse
20 est en partie usinée.
Avantageusement, seule la partie aval 34 du conduit d'admission 30 est ici usinée, ce qui limite la durée et le coût de fabrication de la culasse 20. Cette partie aval 34 est ici usinée pour former un logement d'accueil 35 d'un siège de soupape sur lequel peut reposer l'extrémité évasée 26A de la soupape d'admission 26.
En revanche, la partie amont 32 et le coude 33 du conduit d'admission 30 restent brut de fonderie. Le coût de la culasse est ainsi réduit sans que la rugosité de surface de la partie amont 32 et du coude 33 ne réduise pour autant la perméabilité du conduit d'admission 30.

Claims

REVENDICATIONS
1. Culasse (20) de moteur à combustion interne (1 ) comportant au moins un conduit d'admission (30) dont la surface intérieure (31 ) délimite une section de passage (S1 - S8) de gaz frais, ce conduit d'admission présentant, suivant le sens d'écoulement des gaz frais, une partie amont (32) et une partie aval (34) raccordées par un coude (33), caractérisée en ce que ledit conduit d'admission (30) comporte une portion élargie (33A) située en aval de ladite partie amont (32), au niveau de laquelle ladite section de passage (S1 - S8) s'élargit.
2. Culasse (20) selon la revendication précédente, dans laquelle ladite portion élargie (33A) s'étend sur une moitié amont du coude (33).
3. Culasse (20) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle il est prévu un guide de soupape (27) débouchant dans ledit conduit d'admission (30) et dans laquelle ladite portion élargie (33A) s'étend en aval dudit guide de soupape (27).
4. Culasse (20) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle ladite portion élargie (33A) est formée par deux renfoncements (36, 37) de la surface intérieure (31 ), situés du côté extérieur dudit coude (33).
5. Culasse (20) selon la revendication précédente, comportant au moins une tête de cylindre (22) qui présente un contour circulaire (23) apte à être positionné dans le prolongement d'une face intérieure cylindrique (11 A) d'un cylindre (1 1 ) du moteur à combustion interne (1 ) et qui comprend une ouverture décentrée (39) dans laquelle débouche ledit conduit d'admission (30), et dans laquelle le renfoncement (37) le plus proche du contour circulaire (23) de la tête de cylindre (22) présente une profondeur moins importante que l'autre renfoncement (36).
6. Culasse (20) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle ladite partie amont (32) est sensiblement rectiligne.
7. Culasse (20) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle ladite section de passage (S3 - S8) se réduit progressivement dans ladite partie amont (32).
8. Culasse (20) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle ladite partie amont (32) et ledit coude (33) sont brut de fonderie.
9. Culasse (20) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle ladite partie aval (34) est usinée et forme un logement d'accueil (35) d'un siège de soupape.
10. Moteur à combustion interne (1 ) comportant un bloc-cylindres (6) pourvu d'au moins un cylindre (1 1 ), caractérisé en ce qu'il comporte une culasse (20) selon l'une des revendications précédentes, qui recouvre ledit bloc-cylindres (6).
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