WO2017046471A1 - Chemise de cylindre d'un moteur borgne - Google Patents

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WO2017046471A1
WO2017046471A1 PCT/FR2016/052185 FR2016052185W WO2017046471A1 WO 2017046471 A1 WO2017046471 A1 WO 2017046471A1 FR 2016052185 W FR2016052185 W FR 2016052185W WO 2017046471 A1 WO2017046471 A1 WO 2017046471A1
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WO
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sealing element
cylindrical chamber
liner
engine
upper face
Prior art date
Application number
PCT/FR2016/052185
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English (en)
Inventor
Frédéric JUSTET
Marek ABRAMCZUK
Pascal Tribotte
Gilles Coma
Original Assignee
Renault S.A.S
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Publication date
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Priority to RU2018114119A priority Critical patent/RU2698583C1/ru
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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 
    • F02F1/002—Integrally formed cylinders and 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
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/004—Cylinder liners

Definitions

  • the invention generally relates to internal combustion engines which comprise at least one cylinder and a movable coupling composed of the crankshaft, the connecting rod and a piston.
  • the invention relates more particularly to a cylinder liner of a blind engine with internal combustion.
  • the invention also relates to the blind engine with internal combustion comprising such a jacket.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising such a blind motor.
  • the blind engine with internal combustion comprises a cylinder head cast in one piece with the cylinder block and the cylinder head closing an upper portion of the cylinder block.
  • the breech portion includes an electric spark plug port, an injector housing, and valve seats.
  • the cylinder block portion comprises at least one cylinder comprising a bore in which a piston moves. Around this cylinder are positioned a cooling circuit in which coolant circulates, and an air intake circuit to bring fresh air to the combustion chamber via the openings in the jacket. in the upper part of the bore.
  • each cylinder comprises a cylindrical combustion chamber in which is reported a sleeve including interlocking.
  • This jacket is held fixed in this cylindrical chamber by being compressed so as to exert a contact pressure required for gas tightness by pressing on an upper end of this chamber otherwise called the ceiling of the cylindrical chamber or the fire face of a combustion chamber.
  • the present invention aims to overcome such disadvantages of blind motors of the state of the art.
  • the invention relates to a cylinder liner of a blind motor arranged in a cylindrical chamber of the engine, the liner being provided with an upper face comprising at least one gas-tight sealing element, said sealing element being able to bear on a ceiling of the cylindrical chamber.
  • the sealing member is a pod defined in the upper face or a piece attached to said upper face;
  • the sealing element is positioned near an inner edge of said jacket;
  • the upper face comprises a reduction zone of a volume between said upper face and the ceiling of the cylindrical chamber, the reduction zone being defined between the sealing member and an outer edge of the upper face;
  • the sealing element comprises two walls forming between them an acute angle
  • the sealing element comprises two walls which are interconnected at their first end by a bearing zone having in particular a rounded shape, and
  • the liner is a part attached to said engine.
  • the invention also relates to a blind motor comprising a cylinder head part and a cylinder block portion, the motor being provided with at least one cylindrical chamber, each cylindrical chamber comprising such a cylinder liner.
  • each cylindrical chamber comprises a ceiling defining a contact surface on which at least one sealing element is able to bear.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising such a blind motor.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an internal combustion blind motor comprising at least one cylinder liner according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of an upper part of the cylinder liner comprising two gas-tight elements according to one embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows schematically a cross-sectional view of a portion of a cylindrical chamber of the blind motor according to the embodiment of the invention.
  • a blind motor 1 with internal combustion is a monoblock motor 1. More specifically, it comprises an engine block 12 having a cylinder head portion 10a and a crankcase portion 10b which together form a single piece obtained by molding. In this configuration, the crankcase portion 10b is closed at the top by the cylinder head portion 10a and at the bottom by an oil pan.
  • the engine block 12 is made of metallic material such as aluminum or cast iron.
  • This cylinder head portion 10a comprises at least one exhaust duct opening into a roof 13 of combustion chamber 14 (visible in Figure 3) which forms a substantially conical cavity.
  • the breech portion 10a supports at least one valve 32 which closes the access to the exhaust duct.
  • the valve 32 is able to open the access to the exhaust duct during the exhaust phase of the flue gases. More precisely, the valve 32 moves in a longitudinal movement along an axis inclined according to the combustion stresses of the engine 1.
  • the breech portion 10a may also include injection and ignition devices.
  • the crankcase portion 10b comprises at least one vertical cylinder 31 which cylinder 31 comprises a cylindrical chamber 6.
  • This cylindrical chamber 6 is able to open at its upper end, also called the ceiling 22 of the cylindrical chamber 8, in the cavity of the roof 13 of chamber 6 in the cylinder head portion 10a and at its lower end in a crank chamber 15 (visible in Figure 1) arranged substantially horizontally.
  • the cylindrical chamber 6 is obtained from a foundry and shaped to accommodate a substantially tubular cylinder liner 2.
  • the crank chamber 15 houses the crankshaft 16 which is connected to connecting rods at their low ends from pivot connections. The upper ends of the rods are connected to a piston which slides in a bore 17 inside the jacket 2, with reciprocating movements.
  • the crankshaft 16 is held by bearings fixed to the cylinder block 31 by at least two pairs of bearings and bearing caps surrounding said crankshaft 17 and arranged transversely with respect to the axis of rotation of the crankshaft 16.
  • the cylinder liner 2 is an insert to the engine block 12.
  • This liner 2 is cylindrical tube-shaped and is made of metallic material such as cast iron, steel or aluminum. It will be noted that the liner 2 may be made of a metallic material different from that of the engine block 12.
  • This liner 2 comprises the internal bore 17 in which the piston slides.
  • Such a jacket 2 has an outside diameter which is less than or equal to the diameter of the cylindrical chamber 6 of the cylinder 31, the diameter of its bore 17 being substantially greater than the diameter of the piston and its length equal to or greater than the length of the cylindrical chamber
  • This jacket 2 comprises a wall 18 provided with inner and outer faces 19a, 19b and an upper face 20a which connects the inner and outer faces 19a, 19b therebetween.
  • the upper face 20a of the liner 2 comprises at least one sealing element 3a, 3b, 3c to the gases, whose particular function is to provide a seal between the liner 2 and the engine block 12. Moreover, this element of sealing 3a, 3b, 3c makes it possible to increase the contact pressures and to minimize the compressive force of the liner 2 during the operation of the engine 1.
  • the sleeve 2 may comprise a single sealing member 3c and in Figure 2 it may comprise a plurality of here it comprises two 3a, 3b.
  • Each sealing element 3a, 3b, 3c may be a pod or a protuberance projecting from the upper face 20a of the jacket 2. In this case, this sealing element 3a, 3b, 3c is then produced in the same metallic material as the shirt 2.
  • each element 3a, 3b, 3c may be a piece attached to said upper face 20a being for example fixed in particular removably on the latter or being just placed on this face 20a to be inserted between the block- motor 12 and the liner 2 when the latter is mounted in the cylindrical chamber 6.
  • this sealing element 3a, 3b, 3c is made of the same metallic material as the liner 2 or the engine block 12 or still in a material different from that in which the jacket 2 and the engine block 12 are made.
  • the sealing member 3a, 3b, 3c has a cross section (along the y axis) of generally triangular shape and a longitudinal section (along the x axis) of circular shape.
  • This element 3a, 3b, 3c comprises two walls 7a, 7b which are interconnected at their first end by a bearing zone 8 forming an apex of this sealing element 3a, 3b, 3c.
  • the second end of each of these walls 7a, 7b carries with a substantially flat portion of the outer face 20a two connecting zones 9 forming the base of this sealing member 3a, 3b, 3c.
  • the bearing zone 8 and the connecting zones 9 may have a rounded shape. More specifically, the bearing zone 8 may have a radius of curvature that is between about 95 and 150 ⁇ , and preferably 100 ⁇ . As regards each connecting zone 9, it may have a radius of curvature that is between about 150 and 250 ⁇ , and preferably 200 ⁇ . These two walls 7a, 7b form an acute angle ⁇ between about 10 and 80 degrees, and is preferably 30 degrees.
  • the sealing element 3a, 3b, 3c also has a height h (visible in Figure 2) relative to the upper face 20a which is between 450 and 550 ⁇ , and is preferably 500 ⁇ .
  • the sealing member 3a, 3b, 3c is arranged at the upper face 20a being preferably comprised near an inner edge 21a of the sleeve 2 connecting the inner face 19a to the face 20a of the wall 18 of the liner 2.
  • This sealing element 3a, 3b, 3c may for example be included at a distance d1, d3 from the inner edge 21a which is approximately 750 and 850 ⁇ , and preferably 800 ⁇ of this inner edge 21 a.
  • the sleeve 2 may comprise two sealing elements 3a, 3b. Under these conditions, the first sealing element 3a can be arranged at a distance d2 from the second sealing element 3b.
  • This distance d2 can be between about 950 and 1050 ⁇ , and preferably 1000 ⁇ . It will be noted that the definition of these different dimensions of the sealing element 3a, 3b, 3c contributes to minimizing a matting between the latter and a contact surface 23 defined in the ceiling 22 of the cylindrical chamber 6 on which it rests when the liner 2 is arranged in the cylindrical chamber 6.
  • the liner 2 also comprises an outer edge 21b connecting the upper face 20a to the outer face 19b of the wall 18 of the liner 2.
  • This upper face 20a comprises a portion which is between the sealing element 3a, 3b, 3c and the outer edge 21b.
  • This portion of the upper face 20a comprises a reduction zone 24 of a volume 25 called “dead volume” between the upper face 20a and the ceiling 22 of the cylindrical chamber 6.
  • This reduction zone 24 of the volume 25 has a section cross section whose particular shape aims to reduce this volume 25. In this configuration, the difference d4 between this reduction zone 24 and the ceiling 22 of the cylindrical chamber 6 is reduced to the maximum at the outer edge 21 b of the shirt 2.
  • this difference d4 is between about 200 and 300 ⁇ , and preferably 200 ⁇ after the establishment of the shirt.
  • the ceiling 22 of the cylindrical chamber 6 may comprise a cavity otherwise called “undercut” which describes a volume which is thus reduced by this reduction zone 24.
  • the part of the reduction zone 24 located next to this cavity has a shape substantially complementary to the latter.
  • Such a reduction zone 24 makes it possible to attenuate a possible gas leak towards a toric seal 28 arranged on the outer face 19b of the wall 18 of the jacket 2. This seal 28 toric seal is described below.
  • the wall 18 of the liner 2 comprises the inner and outer faces 19a, 19b.
  • the inner face 19a of this wall 18 defines the perimeter of the inner bore 17 of the liner 2.
  • the outer face 19b in turn comprises protruding zones 29 each having a groove adapted to accommodate the toric seal 28 of elastomeric material of which the diameter is greater than the depth of said groove.
  • This outer face 19b also comprises arranged between these protruding areas 29 of the first and second indentations 26a, 26b circular.
  • the first notch 26a circular is for the passage of a coolant.
  • the inner wall 27 of the cylindrical chamber 6 forms a wall for the first notch 26a.
  • the O-rings 28 are compressed against this inner wall 27 of the cylindrical chamber 6 and thus seal this first notch 26a.
  • the inner wall 27 and the first notch 26a thus form a cooling liquid chamber 4 which is circular and sealed.
  • This liquid chamber 4 then allows the coolant from a cooling circuit of the engine 1 to circulate around the jacket 2.
  • This coolant enters the liquid chamber 4 from an inlet port located in the wall 27 of the cylindrical chamber 6 and then eventually emerges from an outlet port located also in the same wall 27.
  • a cooling fluid flow guide element can be put in place in the first notch 26a.
  • the second circular notch 26b which is disjunct from the first 26a by the prominent zone 29, may be located at mid-height or in the lower part of the outer face 19b of the jacket 2.
  • the second notch 26b comprises a bottom provided with at least one hole opening into the bore 17 which is preferably pierced in the upper zone of the second notch 26b. This hole is thus arranged in the bottom of this second notch 26b to allow the passage of fresh intake air to supply the combustion chamber 14 in the bore 17. This hole is substantially halfway up in the wall 17 of the jacket 2.
  • the inner wall 27 of the cylindrical chamber 6 forms a wall for the second notch 26a.
  • the o-rings 28 are compressed against this inner wall 27 of the cylindrical chamber 6 and thus seal this second notch 26b.
  • the inner wall 27 and the second indentation 26b thus form a circular and sealed air chamber 5, with the exception of the hole drilled in the bottom of this second indentation 26b.
  • This air chamber 5 thus allows the fresh intake air from an air intake circuit to be able to enter through the air inlet opening to then escape into the air chamber. combustion 14 by the hole drilled for this purpose in the wall 18 liner 2.
  • the liner 2 is an insert which, during manufacture of the engine 1, is fitted into the cylindrical chamber 6 from the bottom of the engine 1 to the ceiling 22 of said chamber 6 resting on the contact surface 23 via at least one sealing element 3a, 3b, 3c.
  • This liner 2 can be held fixed by a stop which is a metallic piece of substantially parallelepipedal shape comprising a bore through which a screw goes to be housed in a tapped hole in the wall of the crank chamber 15, the tapped hole being located from preferentially near the cylindrical chamber 6 of the cylinder 2.
  • This metal part exerts a force on the liner 2 which aims to thereby maintain the sealing member 3a, 3b, 3c resting on the contact surface 23 of the ceiling 22 of the cylindrical chamber 6.
  • the liner 2 is "sandwiched" between said metal part and the engine block 12 being compressed to ensure a contact pressure adapted to a gas seal.
  • a gas seal is also provided between the combustion chamber 14 and the liquid chamber 4, the contact pressures at an interface between the sealing member 3a, 3b, 3c and the surface contact 23 are greater than the maximum combustion pressure.
  • the engine 1 may comprise a thermal expansion compensation spring 30, arranged in the connecting-shaft chamber 15 and which cooperates with the metal part to exert such force on the liner 2.
  • the sealing element 3a, 3b, 3c is particularly suitable for use in motors 1, in particular blind motors 1, in which the engine block 12 and each jacket 2 are made of different metallic materials.
  • this sealing element 3a, 3b, 3c is defined in its structure and its dimensions to account for differential thermal expansion between a motor block 12 which can be made of aluminum and a casing 2 cast iron.
  • Such a sealing element 3a, 3b, 3c thus makes it possible to compensate for the loss of contact pressure in the starting phase of the engine 1.
  • this sealing element 3a, 3b, 3c ensures a sufficient contact pressure between the liner 2 and the engine block 12 under all operating conditions of the engine 1. He is fit in particular to counter the compressive force of the liner 2 during the different phases of operation of the engine 1.
  • such a sealing element 3a, 3b, 3c is of small size compared to the volume of the cylindrical chamber 6 and does not induce any complication in the manufacture of the jacket 2 and the mounting of the jacket 2 in the cylindrical chamber 6.

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Abstract

L'invention concerne une chemise (2) de cylindre (31) d'un moteur borgne (1) agencée dans une chambre cylindrique (6) du moteur (1), la chemise (2) étant pourvue d'une face supérieure (20a) comprenant au moins un élément d'étanchéité (3a, 3b, 3c) aux gaz, ledit élément d'étanchéité (3a, 3b, 3c) étant apte à prendre appui sur un plafond (22) de la chambre cylindrique (6).

Description

CHEMISE DE CYLINDRE D'UN MOTEUR BORGNE
L'invention concerne de manière générale les moteurs à combustion interne qui comportent au moins un cylindre et un attelage mobile composé du vilebrequin, de la bielle et d'un piston.
L'invention concerne plus particulièrement une chemise de cylindre d'un moteur borgne à combustion interne. L'invention concerne également le moteur borgne à combustion interne comprenant une telle chemise.
L'invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant un tel moteur borgne.
Dans l'état de la technique, le moteur borgne à combustion interne comprend une culasse coulée d'une seule pièce avec le carter cylindre et la culasse fermant une partie supérieure de ce carter cylindre. La partie culasse comporte un orifice de logement de bougie électrique, un logement d'injecteur et des sièges de soupapes. La partie carter cylindre comporte au moins un cylindre comprenant un alésage dans lequel se déplace un piston. Autour de ce cylindre, sont positionnés un circuit de refroidissement dans lequel circule du liquide de refroidissement, et un circuit d'admission d'air pour amener, via des lumières creusées dans la chemise, de l'air frais vers la chambre à combustion située dans la partie haute de l'alésage.
Dans un tel moteur borgne, chaque cylindre comprend une chambre de combustion cylindrique dans laquelle est rapportée une chemise notamment par emboîtement. Cette chemise est maintenue fixée dans cette chambre cylindrique en étant comprimée de sorte à exercer une pression de contact nécessaire pour une étanchéité aux gaz en prenant appui sur une extrémité haute de cette chambre autrement appelé plafond de la chambre cylindrique ou encore face de feu d'une chambre de combustion.
Cependant, dans un tel moteur borgne pourvu d'une chemise agencée selon cette configuration dans la chambre cylindrique de chaque cylindre, l'étanchéité aux gaz n'est souvent pas satisfaisante dans toutes les conditions de fonctionnement moteur. En effet lors du fonctionnement du moteur, la chemise est soumise à des efforts de compression importants qui engendrent une variation de la pression de contact qui n'est alors plus suffisante pour assurer une telle étanchéité aux gaz. De plus, lors du fonctionnement du moteur, les dilatations thermiques entre le carter cylindres et la chemise engendrent une variation de l'effort de plaquage de la chemise et par conséquent une diminution de la pression de contact qui n'est alors plus suffisante pour assurer une telle étanchéité aux gaz.
La présente invention vise à pallier de tels inconvénients des moteurs borgnes de l'état de l'art.
Dans ce dessein, l'invention concerne une chemise de cylindre d'un moteur borgne agencée dans une chambre cylindrique du moteur, la chemise étant pourvue d'une face supérieure comprenant au moins un élément d'étanchéité aux gaz, ledit élément d'étanchéité étant apte à prendre appui sur un plafond de la chambre cylindrique.
Dans d'autres modes de réalisation :
- l'élément d'étanchéité est une cabosse définie dans la face supérieure ou une pièce rapportée à ladite face supérieure ;
- l'élément d'étanchéité est positionné à proximité d'un bord intérieur de ladite chemise ; - la face supérieure comprend une zone de réduction d'un volume compris entre ladite face supérieure et le plafond de la chambre cylindrique, la zone de réduction étant définie entre l'élément d'étanchéité et un bord extérieur de la face supérieure ;
- l'élément d'étanchéité comprend deux parois formant entre elles un angle aigu ;
- l'élément d'étanchéité comprend deux parois qui sont reliées entre elles en leur première extrémité par une zone d'appui ayant notamment une forme arrondie, et
- la chemise est une pièce rapportée audit moteur.
L'invention concerne également un moteur borgne comprenant une partie culasse et une partie carter cylindre, le moteur étant pourvu d'au moins une chambre cylindrique, chaque chambre cylindrique comportant une telle chemise de cylindre.
Avantageusement, chaque chambre cylindrique comprend un plafond définissant une surface de contact sur laquelle au moins un élément d'étanchéité est apte à prendre appui.
L'invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant un telle moteur borgne.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux figures, réalisé à titre d'exemple indicatif et non limitatif :
- la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un moteur borgne à combustion interne comprenant au moins une chemise de cylindre selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe transversale d'une partie haute de la chemise de cylindre comprenant deux éléments d'étanchéité aux gaz selon un mode de réalisation de l'invention, et
- la figure 3 représente schématiquement une vue en coupe transversale d'une partie d'une chambre cylindrique du moteur borgne selon le mode de réalisation de l'invention.
Dans la suite de la description, on se réfère à un trièdre d'axe longitudinal x, axe du moteur et/ou du vilebrequin, d'axe transversai y et d'axe vertical z qui est parallèle à l'axe de chaque cylindre 31 .
Dans le présent mode de réalisation représenté sur les figures 1 , 2 et 3, un moteur borgne 1 à combustion interne est un moteur 1 monobloc. Plus précisément, il comprend un bloc-moteur 12 comportant une partie culasse 10a et une partie carter-cylindre 10b qui forme ensemble une seule pièce obtenue par moulage. Dans cette configuration, la partie carter-cylindre 10b est fermée en partie supérieure par la partie culasse 10a et en partie inférieure par un carter à huile. On notera que le bloc- moteur 12 est réalisé en matière métallique comme l'aluminium ou encore de la fonte.
Cette partie culasse 10a comprend au moins un conduit d'échappement débouchant dans un toit 13 de chambre à combustion 14 (visible sur la figure 3) qui forme une cavité sensiblement conique. La partie culasse 10a supporte au moins une soupape 32 qui ferme l'accès au conduit d'échappement. Dans ce moteur 1 , la soupape 32 est apte à ouvrir l'accès au conduit d'échappement lors de la phase d'échappement des gaz brûlés. Plus précisément, la soupape 32 se déplace selon un mouvement longitudinal suivant un axe incliné selon les contraintes de combustion du moteur 1 . La partie culasse 10a peut comprendre aussi des dispositifs d'injection et d'allumage. La partie carter-cylindre 10b comprend au moins un cylindre 31 vertical lequel cylindre 31 comprend une chambre cylindrique 6. Cette chambre cylindrique 6 est susceptible de déboucher au niveau de son extrémité haute encore appelée plafond 22 de la chambre cylindrique 8, dans la cavité du toit 13 de chambre 6 dans la partie culasse 10a et au niveau de son extrémité basse dans une chambre de bielle 15 (visible sur la figure 1 ) disposée sensiblement horizontalement. La chambre cylindrique 6 est obtenue de fonderie et conformée pour accueillir une chemise 2 de cylindre sensiblement tubulaire. La chambre de bielle 15 abrite le vilebrequin 16 qui est relié à des bielles par leurs extrémités basses à partir de liaisons pivot. Les extrémités hautes des bielles sont quant elles reliées à un piston qui coulisse dans un alésage 17 intérieur de la chemise 2, avec des mouvements de va-et-vient. Le vilebrequin 16 est maintenu par des paliers fixés au carter cylindres 31 par au moins deux couples de paliers et chapeaux de paliers entourant ledit vilebrequin 17 et disposés transversalement par rapport à l'axe de rotation du vilebrequin 16.
La chemise 2 de cylindre est une pièce rapportée au bloc-moteur 12. Cette chemise 2 est en forme de tube cylindrique et est réalisée en matière métallique telle que la fonte, l'acier ou encore l'aluminium. On notera que la chemise 2 peut être réalisée dans une matière métallique différente de celle du bloc-moteur 12. Cette chemise 2 comporte l'alésage 17 intérieur dans lequel coulisse le piston. Une telle chemise 2 a un diamètre extérieur qui est inférieur ou égal au diamètre de la chambre cylindrique 6 du cylindre 31 , le diamètre de son alésage 17 étant sensiblement supérieur au diamètre du piston et sa longueur égale ou supérieure à la longueur de la chambre cylindrique Cette chemise 2 comprend une paroi 18 pourvue de faces intérieure et extérieure 19a, 19b ainsi que d'une face supérieure 20a qui relie les faces intérieure et extérieure 19a, 19b entre elles. La face supérieure 20a de la chemise 2 comprend au moins un élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c aux gaz qui a notamment pour fonction d'assurer une étanchéité entre la chemise 2 et le bloc-moteur 12. De plus cet élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c permet d'augmenter les pressions de contact et de minimiser l'effort de compression de la chemise 2 durant le fonctionnement du moteur 1 . Sur la figure 3, la chemise 2 peut comprendre un unique élément d'étanchéité 3c et sur la figure 2 elle peut en comporter plusieurs ici elle en comprend deux 3a, 3b.
Chaque élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c peut être une cabosse ou encore une protubérance faisant saillie sur la face supérieure 20a de la chemise 2. Dans ce cas, cet élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c est alors réalisé dans la même matière métallique que la chemise 2.
Alternativement, chaque élément 3a, 3b, 3c peut être une pièce rapportée à ladite face supérieure 20a en étant par exemple fixée notamment de manière amovible sur cette dernière ou encore en étant juste posée sur cette face 20a afin d'être intercalée entre le bloc-moteur 12 et la chemise 2 lorsque cette dernière est montée dans la chambre cylindrique 6. Dans ce cas, cet élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c est réalisé dans la même matière métallique que la chemise 2 ou que le bloc-moteur 12 ou encore dans une matière différente de celle dans laquelle sont réalisés la chemise 2 et le bloc-moteur 12.
Sur les figures 2 et 3, l'élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c a une section transversale (selon l'axe y) de forme générale triangulaire et une section longitudinale (selon l'axe x) de forme circulaire. Cet élément 3a, 3b, 3c comprend deux parois 7a, 7b qui sont reliées entre elles en leur première extrémité par une zone d'appui 8 formant un sommet de cet élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c. La deuxième extrémité de chacune de ces parois 7a, 7b réalise avec une partie sensiblement plane de la face extérieure 20a deux zones de liaison 9 formant la base de cet élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c.
La zone d'appui 8 et les zones de liaison 9 peuvent avoir une forme arrondie. Plus précisément, la zone d'appui 8 peut présenter un rayon de courbure qui est compris entre environ 95 et 150 μιτι, et de préférence 100 μιτι. S'agissant de chaque zone de liaison 9, elle peut avoir un rayon de courbure qui est compris entre environ 150 et 250 μιτι, et de préférence 200 μηη. Ces deux parois 7a, 7b forment un angle a aigu compris entre environ 10 et 80 degrés, et est de préférence de 30 degrés.
L'élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c présente également une hauteur h (visible sur la figure 2) par rapport à la face supérieure 20a qui est comprise entre environ 450 et 550 μιτι, et est de préférence de 500 μιτι.
Dans cette configuration, l'élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c est agencé au niveau de la face supérieure 20a en étant compris de préférence à proximité d'un bord intérieur 21 a de la chemise 2 reliant la face intérieure 19a à la face supérieure 20a de la paroi 18 de la chemise 2. Cet élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c peut par exemple être compris à une distance d1 , d3 du bord intérieur 21 a qui est d'environ 750 et 850 μιτι, et de préférence 800 μιτι de ce bord intérieur 21 a. Sur la figure 2, la chemise 2 peut comprendre deux éléments d'étanchéité 3a, 3b. Dans ces conditions, le premier élément d'étanchéité 3a peut être agencé à une distance d2 du deuxième élément d'étanchéité 3b. Cette distance d2 peut être comprise entre environ 950 et 1050 μιτι, et de préférence 1000 μιτι. On notera que la définition de ces différentes dimensions de l'élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c contribue à minimiser un matage entre ce dernier et une surface 23 de contact définie dans le plafond 22 de la chambre cylindrique 6 sur laquelle il prend appui lorsque la chemise 2 est agencée dans la chambre cylindrique 6.
La chemise 2 comprend également un bord extérieur 21 b reliant la face supérieure 20a à la face extérieure 19b de la paroi 18 de la chemise 2. Cette face supérieure 20a comprend une partie qui est comprise entre l'élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c et le bord extérieur 21 b. Cette partie de la face supérieure 20a comprend une zone de réduction 24 d'un volume 25 dit « volume mort » compris entre la face supérieure 20a et le plafond 22 de la chambre cylindrique 6. Cette zone de réduction 24 du volume 25 présente une section transversale dont la forme particulière vise à réduire ce volume 25. Dans cette configuration, l'écart d4 compris entre cette zone de réduction 24 et le plafond 22 de la chambre cylindrique 6 est réduite au maximum au niveau du bord extérieur 21 b de la chemise 2. A ce niveau cet écart d4 est compris entre environ 200 et 300 μιτι, et de préférence 200 μιτι après la mise en place de la chemise. On notera qu'au niveau du bord extérieur 21 b le plafond 22 de la chambre cylindrique 6 peut comprendre une cavité autrement appelé « undercut » qui décrit un volume qui est ainsi réduit par cette zone de réduction 24. En effet, la partie de la zone de réduction 24 localisée en regard de cette cavité a une forme sensiblement complémentaire à cette dernière. Une telle zone de réduction 24 permet d'atténuer une fuite de gaz éventuelle vers un joint 28 torique d'étanchéité agencée sur la face extérieure 19b de la paroi 18 de la chemise 2. Ce joint 28 torique d'étanchéité est décrit par la suite.
Ainsi que nous l'avons vu précédemment la paroi 18 de la chemise 2 comprend les faces intérieure et extérieure 19a, 19b. La face intérieure 19a de cette paroi 18 définie le périmètre de l'alésage 17 intérieure de la chemise 2. La face extérieure 19b quant à elle, comprend des zones proéminentes 29 comportant chacune une gorge adaptée à accueillir le joint 28 torique en matière élastomère dont le diamètre est supérieur à la profondeur de ladite gorge. Cette face extérieure 19b comprend également aménagées entre ces zones proéminentes 29 des première et deuxième échancrures 26a, 26b circulaires.
La première échancrure 26a circulaire est destinée au passage d'un liquide de refroidissement. Dans cette configuration, la paroi 27 intérieure de la chambre cylindrique 6 forme une paroi pour la première échancrure 26a. Dans ces conditions, les joints 28 toriques sont comprimés contre cette paroi 27 intérieure de la chambre cylindrique 6 et donc étanchéifient cette première échancrure 26a. La paroi 27 intérieure et la première échancrure 26a forment ainsi une chambre de liquide 4 de refroidissement qui est circulaire et étanche. Cette chambre de liquide 4 permet alors au liquide de refroidissement provenant d'un circuit de refroidissement du moteur 1 de circuler autour de la chemise 2. Ce liquide de refroidissement pénètre dans cette chambre de liquide 4 à partir d'un orifice d'entrée situé dans la paroi 27 de la chambre cylindrique 6 et en ressort ensuite éventuellement par un orifice de sortie localisée également dans cette même paroi 27. On notera qu'un élément de guidage de l'écoulement du liquide de refroidissement peut être mis en place dans la première échancrure 26a. La deuxième échancrure 26b circulaire qui est disjointe de la première 26a par la zone proéminente 29, peut être située à mi-hauteur ou encore en partie basse de la face extérieure 19b de la chemise 2. La deuxième échancrure 26b comprend un fond pourvu d'au moins un trou débouchant dans l'alésage 17 qui est de préférence percé dans la zone haute de la deuxième échancrure 26b. Ce trou est aménagé ainsi dans le fond de cette deuxième échancrure 26b afin d'autoriser le passage de l'air frais d'admission visant à alimenter la chambre à combustion 14 dans l'alésage 17. Ce trou est sensiblement à mi-hauteur dans la paroi 17 de la chemise 2. Dans cette configuration, la paroi 27 intérieure de la chambre cylindrique 6 forme une paroi pour la deuxième échancrure 26a. Dans ces conditions les joints 28 toriques sont comprimés contre cette paroi 27 intérieure de la chambre cylindrique 6 et donc étanchéifient cette deuxième échancrure 26b. La paroi 27 intérieure et la deuxième échancrure 26b forment ainsi une chambre d'air 5 circulaire et étanche, si on fait exception du trou percé dans le fond de cette deuxième échancrure 26b. Cette chambre d'air 5 permet ainsi à l'air frais d'admission provenant d'un circuit d'admission d'air de pouvoir entrer par l'orifice d'entrée d'air afin de s'échapper ensuite dans la chambre à combustion 14 par le trou percé à cet effet dans la paroi 18 chemise 2.
Ainsi que nous l'avons vu, dans ce moteur borgne 1 , la chemise 2 est une pièce rapportée qui lors de la fabrication du moteur 1 est emboîtée dans la chambre cylindrique 6 par le bas du moteur 1 jusqu'au plafond 22 de ladite chambre 6 en appui sur la surface 23 de contact par l'intermédiaire d'au moins un élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c. Cette chemise 2 peut être maintenue fixe par une butée qui est une pièce métallique de forme sensiblement parallélépipédique comprenant un alésage par lequel passe une vis pour se loger dans un trou taraudé dans la paroi de la chambre de bielle 15, le trou taraudé étant situé de façon préférentielle près de la chambre cylindrique 6 du cylindre 2. Cette pièce métallique exerce une force sur la chemise 2 qui vise à maintenir ainsi l'élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c en appui sur la surface 23 de contact du plafond 22 de la chambre cylindrique 6. Ainsi la chemise 2 est prise en « sandwitch » entre ladite pièce métallique et le bloc-moteur 12 en étant comprimée afin d'assurer une pression de contact adaptée à une étanchéité aux gaz. Dans cette configuration, une étanchéité aux gaz est également assurée entre la chambre de combustion 14 et la chambre de liquide 4, les pressions de contact au niveau d'une interface comprise entre l'élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c et la surface de contact 23 sont supérieures à la pression de combustion maximale.
On notera que le moteur 1 peut comprendre un ressort 30 de compensation des dilatations thermiques, agencée dans la chambre de bielle 15 et qui coopère avec la pièce métallique pour exercer une telle force sur la chemise 2.
Avantageusement, l'élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c est particulièrement adapté pour être mis en œuvre dans des moteurs 1 , notamment des moteurs 1 borgnes, dans lesquels le bloc-moteur 12 et chaque chemise 2 sont réalisés dans des matières métalliques différentes. En effet, cet élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c est définie dans sa structure et ses dimensions afin de tenir compte de dilatations thermiques différentielles entre un bloc-moteur 12 qui peut être en aluminium et une chemise 2 en fonte. Un tel élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c permet ainsi de compenser la perte de pression de contact dans la phase de démarrage du moteur 1 .
De plus, cet élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c permet d'assurer une pression de contact suffisante entre la chemise 2 et le bloc-moteur 12 dans toutes les conditions de fonctionnement du moteur 1 . Il est apte en particulier à contrer l'effort de compression de la chemise 2 lors des différentes phases de fonctionnement du moteur 1 .
En outre on notera qu'un tel élément d'étanchéité 3a, 3b, 3c est d'un faible encombrement au regard du volume de la chambre cylindrique 6 et n'induit aucune complication dans le cadre de la fabrication de la chemise 2 et le montage de la chemise 2 dans la chambre cylindrique 6.
La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui a été explicitement décrit, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Chemise (2) de cylindre (31 ) d'un moteur borgne (1 ) agencée dans une chambre cylindrique (6) du moteur (1 ), la chemise (2) étant pourvue d'une face supérieure (20a) comprenant au moins un élément d'étanchéité (3a, 3b, 3c) aux gaz, ledit élément d'étanchéité (3a, 3b, 3c) étant apte à prendre appui sur un plafond (22) de la chambre cylindrique (6).
2. Chemise (2) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité (3a, 3b, 3c) est une cabosse définie dans la face supérieure (20a) ou une pièce rapportée à ladite face supérieure (20a).
3. Chemise (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité (3a, 3b, 3c) est positionné à proximité d'un bord intérieur (21 a) de ladite chemise (2).
4. Chemise (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face supérieure (20a) comprend une zone de réduction (24) d'un volume compris entre ladite face supérieure (20a) et le plafond (22) de la chambre cylindrique (6), la zone de réduction (24) étant définie entre l'élément d'étanchéité (3b, 3c) et un bord extérieur (21 b) de la face supérieure (20a).
5. Chemise (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité (3a, 3b, 3c) comprend deux parois (7a, 7b) formant entre elles un angle (a) aigu.
6. Chemise (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité (3a, 3b, 3c) comprend deux parois (7a, 7b) qui sont reliées entre elles en leur première extrémité par une zone d'appui (8) ayant notamment une forme arrondie.
7. Chemise (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est une pièce rapportée audit moteur 1 .
8. Moteur borgne (1 ) comprenant une partie culasse (10a) et une partie carter cylindre (10b), le moteur (1 ) étant pourvu d'au moins une chambre cylindrique (6), chaque chambre cylindrique (6) comportant une chemise (2) de cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
9. Moteur borgne (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque chambre cylindrique (6) comprend un plafond (22) définissant une surface (23) de contact sur laquelle au moins un élément d'étanchéité (3a, 3b, 3c) est apte à prendre appui.
10. Véhicule automobile comprenant un moteur borgne (1 ) selon la revendication précédente.
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