Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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La présente invention due ~ la collaboration de ~onsieur
Armand CASTAREDE se rapporte ~ un moteur ~ combustion interne
incliné par rapport à la verticale, ~ plusieurs cylindres en
ligne, du type comprenant un arbre ~ cames en tête et, pour
chaque cylindre, une soupape d'admission et une soupape
d'échappement 3 attaque directe par ledit arbre ~ cames, les
conduits d'admission et d'échappement étant situés sur un
m8me c~té de la culasse.
Dans les moteurs connus de ce type, les axes de la
soupape d'admission et de la soupape d'échappement de chaque
cylindre sont parallèles. En ef~et, d'une part, les axes des
soupapes doivent être perpendiculaires ~ l'axe de l'arbre 3
cames afin d'assurer une attaque directe correcte des soupapes
par les cames de cet arbre. D'autre part, on estimait jusqu'3
présent que le fait d'orienter les soupapes de chaque cylindre
de manière que leurs axes soient également contenus dans un
même plan passant par l'axe de l'arbre 3 cames facilitait
l'usinage de la culasse servant ~ recevoir les soupapes.
Sur un moteur incliné, un tel agencement entraine
cependant de multiples inconvénients portant en particulier
sur le dimensionnement des organes de distribution, sur
l'accessibilité en cas de réparation ou de réglage, sur
l'alimentation ainsi que sur la combustion, donc sur le
rendement du moteur.
La présente invention a poux objet un agencement des
organes de distribution et de la culasse, rem~d$ant ~ ces
inconvénients et permettant en particulier de donner au
moteur dans son ensemble une forte inclinaison par rapport
~ la verticale en vue d'obtenir un groupe propulseur de faible
~ hauteur.
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2 1~ 3~
Dans le moteur conforme 3 l'invention, les axes de la
soupape d'admission et de la soupape d'echappement de chaque
cylindre divergent depuis l'axe de l'arbre à cames en direc-
tion du cylindre tout en restant contenus dans des plans
parallèles entre eux et perpendiculaires 3 l'axe de l'arbre
à came. Cette caractéristique offre en particulier la possi-
bilité de choisir plus librement les diam~tres des tetes
des soupapes d'admission et d'échappement, en fonction de
critères relatifs à une bonne alimentation et une bonne
combustion sans tenir compte d'autres impératifs concernant,
- par exemple, le dimensionnement longitudinal de l'arbre
came.
L'axe de l'arbre à cames est décalé vers le haut, par
rapport au plan passant par les axes des cylindres, ce qui
permet en particulier de donner aux tubulur~s d'admission un
dessin sans contrepente, malgré l'obstacle creé par le
Logement des ressorts de soupapes meme lorsque le moteur est
fortement incliné.
Suivant un mode de realisation auantageux de l'invention,
l'axe de la soupape d'admission est incliné par rapport au
plan des axes des cylindres de manière que ledit axe croise
ledit plan entre l'axe de l'arbre 3 cames et la tête de la
soupape. De meme, il est avantageux que l'axe de la soupape
d'échappement soit incline par rapport au plan des axes des
cylindres de maniere que ledit axe croise ledit plan sensi-
blement à la hauteur de la tête de la soupape d'échappement.
Un tel agencement permet de faire déboucher les conduits
J d'admission et d'échappement dans la chambre de combustion
et de positionner la bougie d'allumage dans cette chambre de
maniere ~ obtenir une alimentation et une combustion optima-
les.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
appara~tront a la lecture de la description donnée ci-après
d'un mode de réalisation illustratif et non limitatif d'un
~5 moteur conforme à l'invention, illustré par le dessin annexé,
sur lequel :
la fig. 1 est une coupe de la culasse et de la distri-
bution du moteur trans~ersalement 3 l'axe de l'arbre 3
camos, dans le plan de la soupape d'admission d'un cyllndre;
.
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3 ~ .3~
r-~ la fig. 2 est une coupe correspondante dans le plan de
la soupape d'échappement de ce m~me cylindre;
la fig, 3 estlune vue du fond de culasse prise de
l'int~rieur du cylindre,
La culasse et la distribution illustrées par le dessin
sont destinées ~ un moteur ~ explosion interne ~. plusieurs
cylindres en ligne, comprenant, pour chaque cylindre, une
soupape d'admission et une soupape d'échappement ~ attaque
directe par un unique arbre à came en tête. On reconnait que
l'axe 1 du cylindre 2 est fortement incliné par rapport ~ la
~erticale, ~ savoir d'environ 60 dans l'exemple repr~sent~.
Selon la fig. 1, l'arbre à cames 3 dont l'axe est
r~férencé 3a commande la soupape d'admission 4 par une came
5 (dont seuls les cercles intérieur et extérieur sont repré-
sentés en trait mixte) agissant sur le plateau 6 d'un poussoir
7 auquel la queue 8 de la soupape d'admission 4 est reliée
- de fa~on usuelle en passant par deux demi-cônes 9 et une
cuvette 10. La cuvette 10 sert d'appui 3 une extrémité d'un
ressort 11 dont l'extrémité opposée porte contre le fond
d'une gorge 12 ménagée dans le fond d'un évidement cylindri-
que 13 pratiqué dans la culasse 14 depuis le côté de l'arbre
cames 3. L'~videment 13 sert de guide au poussoir 7. La
soupape d'admission 4 coulisse dans un guide 15 fixé dans la
culasse 14,
De la même façon, selon la fig. 2, la commande de la
soupape d'échappement 16 coulissant dans un guide 17 fixé
dans la culasse 14 se fait au moyen d'une came 18 de l'arbre
! 3, un poussoir .19 avec plateau 20, une cuvette 21 pour un
_ ressort 22 et deux demi-cônes 23.
On reconna~t sur la fig. 1 que l'axe 24 de la soupape
d'admission 4 est perpendiculaire ~ l'axe de l'arbre 3 came
3 et est inclin~ par rapport a l'axe 1 du cylindre 2 de
telle maniere que l'axe 24 coupe le plan contenant les axes
des cylindres du moteur et en particulier l'axe 1 au point
- ~5 r~f~rencé A situ~ sur l'axe 24 entre la tête.25 et la queue
8 de la soupape 4, c'est-~-dire entre la tête 25 et l'axe 3a
de l'arbre ~ cames 3.
Par ailleurs, on reconna~t. sur la fig. 2 que l'axe 26
de la soupape d'échappement 16 est perpendiculaire ~ l'axe
`. 40 de l'arbre ~ cames 3 et est incliné par rapport ~ l'axe 1 du
4 11~3~
cylindre 2 de mani~re que la t~te 27 de la soupape 16 se
trouve sensiblement sur l'axe 1,
L'axe 26 coupe en effet le plan contenant les axes des
cylindres et notamment l'axe 1 au point r~férenc~ B lég~rement
_ 5 ~ l'extérieur de la tête de soupape 27 en position fermée.
- Il résulte de cette disposition particulière que l'axe -
3a de l'arbre à cames 3 par lequel passent l'axe 24 de la
soupape d'admission 4 et l'axe 26 de la soupape d'échappement
16 est situé au-dessus du plan commun des axes 1 des diff~-
rents cylindres 2, De plus, on notera que, dans ce mode de
réalisation la soupape d'admission 4 est plus inclin~e que
la soupape d'échappement 16 par rapport au plan commun des
axes 1,
La fig. 3 permet de reconna~tre la disposition réciproque,
sur le fond évidé 29 de la culasse 14, des tetes 25 et 27
des soupapes d'admission 4 et 16 et du trou taraudé 30 prévu
_ pour la bougie d'allumage non représentée. On reconnait que
le trou 30 de la bougie, débouche entre les deux tetes
décalées 25, 27, dans la zone centrale de la chambre de
combustion, On voit sur la fig. 3 que la tête 27 et la trace
de l'axe 26 de la soupape 16 sont plus proches de la projec-
tion représentée en traits mixtes de l'axe 3a de l'arbre ~
cames 3 que ne le sont la tête 25 et la trace de l'axe 24 de
la soupape 4. Grace à cette disposition selon l'invention le
trou 30 pour la bougie est place à proximité immédiate de la
trace de l'axe 3a dans la zone centrale et l'écartement,
projeté sur l'axe 3a, entre les traces des axes 24 et 26 est
. inférieur ~ celui qui existerait si les axes 24 et 26 ne
divergeaient pas. Sur la figure 3, on reconnaît également
que les vis de fixation de la culasse, dont seuls les axes
31 sont visibles, sont disposées symétriquement au plus près
de l'alésage 32 du cylindre.
Le conduit d'admission 33 (fig. 1) et le conduit d'échap-
pement 34 (fig. 2) débouchent sur la face inférieure de la
_ 35 culasse 14, tandis que la bougie d'allumage dont l'axe 36
est visible sur la fig. 1 est mise en place depu~s la face
sup~rieure de la culasse 14. Le conduit d'admission 33 rel~é
par une tubulure 33a 3 un carburateur non represent~ situ~
au~dessus de l'arbre ~ cames 3 fait un angle plus obtu aYec
l'axe 24 de la soupape d'admission 4, que si celle-ci était
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5 l~Ci~
--~ dans l'axe 1 du cylindre, ce qui facilite le remplissage. Le
conduit 33 et la tubulure 33a ne présentent pas de contrepente
pr~judiciable ~ l'alimentation.
On reconna~t également sur les fig. 1 et 2 que les
paliers 35 de l'arbre à cames 3 sont formes d'une partie
inférieure 36 venue de fonderie avec la culasse 14 et d'un
chapeau superieur rapporté 37, le plan de joint 38 des
paliers 35 étant horizontal. L'arbre ~ cames 3 est monte
dans un couloir d'arbre à cames formé d'une partie inférieure
39 evidee, venue de fonderie avec la culasse 14, et d'un
couvercle 40. Le plan de joint de ce couvercle 40 avec la
partie de culasse 39 est confondu avec le plan de joint 38
des paliers 35.
Le plan 38 qui passe donc par l'axe de l'arbre 3 cames
3 est situe de telle fa~on que le passage des outils ~ lamer
les bossages 41 pour les vis de fixation de la culasse (axes
._ 31) soit assure pour un entraxe minimum de ces vis tout en
permettant le montage et le demontage des poussoirs 7, 19 du
côte de l'arbre ~ cames 3. Sur le côté inférieur de la
¢ulasse, c'est-~-dire sur le c8te des conduits d'admission
et d'échappement 33, 34, le passage de ces outils est assuré,
pour une repartition symetrique des vis de fixation 31 (voir
fig, 3), par le fait que la partie de culasse 39 delimitant
le couloir pour l'arbre ~ cames est ~approchee au maximum de
l'arbre ~ cames 3, lequel est décalé vers le haut par rapport
a l'axe 1 des cylindres~ grace à l'inclinaison des axes des
soupapes par rapport à l'axe de l'un des cylindres.
. ! Cette disposition autorise un entraxe minimum des ~is
_ de fixation 31 de la culasse, ce qui a pour effet d'assurer
~ une bonne tenue du joint de culasse 42.
Elle permet ~galement un réglage facile des jeux entre
les poussoirs et les cames, grace ~ la bonne accessibilité
de ces elements sur la face superieure de la culasse
l'opposé des tubulures a ~ admission et d'echappement.
- 35 Cette disposition permet enfin d'établir un bain d'huile
dans le couloir de l'arbre 3 cames sans pour autant que le
joint 43 du couvercle 40 soit Unoye, c'est-~-dire situe
sous le niYeau du bain d'huile,
On reconna~t enfin sur la fig. 2 un raccord 44 preYU
sur la face supérieure de la culasse 14 et débouchant dans
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6 11~
~~ la tubulure d'échappement 34, permettant par exemple une
injection d'air à l'echappement en vue d'une post-
combustion~
Les avantages du dispositif de distribution conforme
_ 5 l'invention sont multiples :
Grace ~ l'inclinaison des axes des soupapes par rapport
au plan passant par les axes des cylindres, l'entraxe des
soupapes au niveau des poussoirs est plus petit qu'au niveau
des têtes, ce qui autorise ou facilite, pour un alésage
10 donné, un meilleur dimensionnement des soupapes en fonction
de leur refroidissement. Il en est de même pour le dimension-
nement des paliers de l'arbre ~ cames puisque l'entraxe au
niveau du poussoir, c'est-à-dire la distance entre les cames
d'admission et d'échappement, se trouve réduit ~ une valeur
15 minimale au profit de la longueur des portées des paliers de
l'arbre à cames. Ce dernier peut ainsi recevoir des paliers
- de plus faible diamètre de manière que le couloir dans
lequel il est monté et le couvercle qui ferme ce couloir
n'empêchent pas la bonne accessibilité en vue d'opérations
20 telles que l'usinage et la fixation de la culasse, le change-
ment des bougies d'allumage et les différents réglages.
Quel que soit l'angle d'inclinaison choisi pour le
J moteur, la culasse peut former, avec les tubulures d'aspira-
tion un ensemble compact sans que ce soit au détriment de
25 l`alimentation.
L'application de l'agencement conforme ~ l'invention ~
un moteur de véhicule automobile permet de coucher ce dernier
! le plus possible ~ers l'horizontale, ce qui autorise une
_ ligne de capot surbaiss~e sans nuire ~ la mise en place dans
~ les meilleures conditions, d'un carburateur coiffé par un
filtre 3 air. Une telle inclinalson importante du moteur,
principalement dans le cas d'un moteur ~ quatre cylindres en
ligne d'usage courant, permet de r~duire les composantes
verticales des forces excitatrices du deuxieme ordre, propa-
- ~5 gatrices de bruit par l'intermédiaire des suspensions du
moteur. La mise en place d'accessoires tels que la roue de
secours dans le compartiment moteur ne pose alors plus de
difficulte.
La combustion et le rendement du moteur sont améliores
par la position centrale de la bougie d'allumage et du
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_~ debouché de la tubulure d'admission dans le cylindre, le
remplissage étant facilit~ par l'angle que la soupape
d'admission forme avec la tubulure d'admission.
La bougie refroidie par le flux d'admission est d'une
_ 5 implantation facile et d'un accès aisé, les tubulures d'ad-
mission et d'échappement étant situées d'un meme côté, 3
l'opposé de la bougie, contrairement aux culasses ~ courants
crois~s dites ''cross-flowU.
Les entraxes des vis de fixation de la culasse sont
réduits à une valeur minimale compatible avec l'al~sage du
cylindre, sans que l'accès de ces vis ne soit entravé. Le
resserrage de la culasse peut être effectué sans dépose du
couvercle fermant le couloir pour l'arbre ~ cames.
Le jeu entre les poussoirs et les cames peut etre regl~
facilement puisque les poussoirs et l'arbre 3 cames se
trouvent ~ d~couvert ~ la partie supérieure de la culasse
_ lorsque le couvercle du couloir d'arbre à cames est enlevé.
Le fait que les conduits d'admission et d'échappement
dé~ouchent d'un même coté de la culasse permet d'envisager
l'utilisation d'un collecteur monobloc o~ les conduits
d'admission seraient réchauffés par les gaz d'échappement.
La grande hauteur disponible sous la ligne de capot,
_ grâce au faible encombrement en hauteur du moteur incliné,
permet d'utiliser une tubulure d'admission de grande longueur,
assurant une bonne vaporisation du mélange avant son entrée
dans les conduits. Cette disposition permet en outre de
poser sur le car~urateur un filtre 3 air de forte section et
J d'installer sous le carburateur tout syst~me améliorant
l'alimentation (Uanti-vapor-lock~ anti-givrage~ etc..).
~ Il va de soi que de nombreuses modifications et variantes
3 la portée de l'hcmme de 1'art peuvent atre apportées au
mode de réalisation decrit et représent~ sans pour autant
sortir du cadre de la présente invention.
Selon l'inclinaison du moteur, il peut ainsi s'avérer
_ ~5 nécessaire d'incliner légèrement le plan de joint 38 des
paliers et du couloir de liarbre ~ cames pour faciliter le
montage et le demontage des poussoirs.
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