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, , SOCIETE DES MOTEURS SALMSON Culasse perfectionnée pour moteurs'à oombustion interne et à explosions et moteurs munis de cette culasse
Les fonds de cylindres ou culasses de moteurs à combustion interne et à explosions sont les parties qui subissent le maximum d'échauffement, particulièrement dans la région de l'échappement et dans les régions immédiate-. ment voisines. Pour un bon fonctionnement du moteur, il est nécessaire de refroidir énergiquement ces régions ; utilise, suivant le cas, un courant fluide réfrigérant, liquide ou gazeux, avec ou sans interposition d'organes refroidisseurs (radiateurs) du fluide utilisé.
En plus des organes d'inflammation du mélange com- bustible gazeux, les culasses portent, habituellement, les soupapes d'admission et d'échappement ainsi que les orifi- ces et portions de canalisations correspondants. On peut les disposer plus ou moins commodément, mais les diverses dispositions adoptées résultent des nécessités imposées par les orifices d'échappement, particulièrement gênants
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cause des températures élevées qu'ils présentent.
Sur les moteurs à gaz pauvre, en particulier, l'orifi ce d'échappement est souvent orienté, au-delà de sa sou- pape, vers le fond de culasse et le prolongement de l'axe du cylindre, disposition qui, de façon naturelle, éloigne du cylindre une masse très chaude pouvant avoir une influen ce sur la tenue des organes et le bon fonctionnement de la machine.
La présente invention a pour objet une culàsse pour moteurs à érosions ou à combustion, dans laquelle cet agencement est conservé mais avec d'autres dispositions nouvelles ayant pour but de réaliser, plus avantageusement qutil n'est encore connu, le refroidissement énergique, au moyen d'un courant fluide gazeux, tel que de l'air, des parties les plus chaudes de la .niasse et du cylindre.
Cette culasse, dont la forme intérieure est mécaniquement usinable est remarquable notamment en ce qu'elle Comporte, d'un côté, une soupape d'échappement unique et, de l'autre cote. deux soupapes d'admission déliées ils part et d'autre du plan transversal passant par l'axe de la soupape d'échappement, le conduit unique ou les deux conduits d'admission étant dirigés en dehors du fond de culasse c'est-à-dire dans une direction perpendiculaire ou très inclinée par rapport à l'axe longitudinal du moteur, tandis que le conduit unique d'échappement est orienté, au-delà de la soupape, vers le fond de culasse orienté, au- dans une direction sensiblement parallèle au plan des axes des soupapes d'admission.
cette disposition assure une circulation plus aisée du fluide refroidisseur autour des excroissances de l'échappement tout en éloignant de celles-ci les excroissances des orifices d'admission. Une partie notable du @
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fluide contourne l'échappement pour passer entre les deux soupapes d'admission, que celles-ci soient inclinées l'une par rapport à l'autre ou parallèles comme on est de préférence amené à le faire pour des facilités de cons- tructi on.
Les ailettes de refroidissement peuvent être faci- lement établies en plans parallèles de sorte que l'inver- sion du sens du courant de refroidissement ntaurait pas une influence très sensible sur son efficacité. Il devient en outre facile de grouper les cylindres en ligne, en V (droits ou inversés) semblables ou symétriques, ou suivant toutes autres dispositions habituellement employées.
L'invention a également pour objet les moteurs à explosions ou à combustion à un ou plusieurs cylindres, munis d'une ou plusieurs culasses du type précité.
D'autres perfectionnements résulteront de la des- dription qui va suivre.
,A,ux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exempLe: la figure 1 est la coupe de l'extrémité d'un cylin- dre et de sa culasse par le plan de l'axe du cylindre et de l'axe de la soupape d'échappement, suivant la ligne 1-1 de la figure 2 ; la figure 2 représente la culasse sur deux fûts d'une ligne de cylindres, le cylindre de gauche est en vue extérieure du côté de la commande de soupape d'échappement et celui de droite est une vue en coupe suivant la ligne à-a de la figure '1; la figure 3 est une coupe, vue en-dessous, suivant la ligne 3-3 de la figure 1; la figure 4 représente un moteur en V inversé, sui- vant l'invention; la figure 5 représente un moteur en W inversé sui- vant l'invention.
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Suivant l'exemple d'exécution représenté aux figures 1 à 3, à l'extrémité du füt de cylindre 1 est emmanchée et fixée la culasse 2 en alliage de bonne conductibilité thermique comme les alliages d'aluminium. La fixation de la culasse au füt de cylindre peut être réalisée par les divers moyens connus, par exemple boulons et écrous, s'il s'agit d'une culasse monobloc pour plusieurs cylindres; vissage à chaud s'il s'agit d'une culasse par cylindre.Sur la oplasse sont prévus les bossages habituels de bougies et de clapets de dégage, bossages non figurés sur les dessins et dont l"emplacement est choisi en fonction de l'agencement général du moteur.
Le soupape d'échappement du ou de chaque cylindre 1 a sa tige 4 dirigée vers L'axe de rotation de la came 5 qui actionne la soupape par l'intermédiaire d'un poussoir 6 coulissant dans un guide 7 fixé dans la colonne d'échappement 8. Entre le fond du poussoir 6 et l'extrémité de la queue 4 de la soupape 3, est prévu un système de réglage du jeu. La soupape 3 appuie sur un siège 9, porté par le fond de la culasse 2; elle traverse un guide 10 et est maintenue appuyée sur ¯son siège 4 par. un ou plusieurs
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ressorts 11. 1 'extrémi té de la colonne d'échappement 8 sont prévus les logements des paliers de l'arbre à cames .échappement 14 terminé par une bride 15 est placé entre le guide 10 de la soupape 3 et l'axe longitudinal du cylindre 1.
Sur la bride 15 est fixée la tubulure d'échappement 16.qui est sensibkement parallèle au plan des tubulures d'admission jusqu'à la sortie du capotage 17 (figure 1) qutelle traverse dans des enveloppes ou manchons 18 spécialement étudiés à cet effet. agencement des deux soupapes d'admission 19 du ou
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de chaque cylindre est analogue à celui de la soupape d'échappement. Leurs ressorts, poussoirs et guides sont logés dans deux colonnes d'admission 20, placées, parallè- le-ment de chaque côté du plan transversale déterminé par l'axe longitudinal du cylindre 1 et l'axe de la soupape d'échappement, de façon à ménager entre les deux soupapes d'admission un espace libre 21.
Les colonnes d'admission 20 sont fermées par un couvercle 22 (figure 1) enveloppant l'arbre à came 23 et ses paliers. Les deux orifices d'ad- mission 24 sont dirigés transversalement entre les guides des soupapes 19 et le bord extérieur du cylindre c'est-à- dire suivant une direction perpendiculaire ou tout au moins très inclinée par rapport à l'axe longitudinal du cylindre 1.
Des ailettes -celles que 25-26-27 multiplient, autant qu'il est nécessaire, la surface extérieure de refroidis- sement de la culasse.
Dans l'exemple représenté aux figures 1, 2 et 3, on remarque que les culasses des cylindres d'une même ligne ont été réunies entre' elles, ou mieux font partie d'un même bloc, pour éviter des assemblages,lourds, d'une cons- truction difficile et nuisible à l'étanchéité. . la base, la liaison des culasses est assurée par les nervures principales 25 et 27 et au sommet par des nervures 30 reliant les colonnes d'échappement 8, par des nervures 29 reliant les colonnes d'admission 20 ainsi que par les couvercles 13 et 22.
du point de vue du circuit de refroidissement, l'air soufflé par l'hélice, et du fait de la translation de l'avion ou de -coût autre véhicule sur lequel le moteur est fixé, est amené dans l'intervalle ménagé entre le carter moteur, les cylindres et l'enveloppe 17 de capotage, pour entrer du coté de l'échappement (voir figure 3). Il
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s'y trouve en pression par rapport au coté admission, du fait soit d'un ventilateur, soit de la vitesse de trans- lation de l'air résultant de la vitesse de l'avion, soit de tout autre véhicule. Dans le plan de chaque soupape d'échappement, les filets d'air canalisés se présentent sensiblement perpendiculaires à l'axe longitudinal du cylindre.
Des aubages d'entrée convenablement répartis et orientés (voir figures 4 et 5) assurent la répartition de l'air ainsi que son orientation sur les différentes lignes de cylindres. Les fûts de cylindres eux-mêmes ne font pas partie intégrante de cette disposition particu- lière. Il est en effet connu de les munir d'ailettes assurant leur refroidissement par l'air réparti en pro- portion voulue et réglée au moyen d'écrans, établis en fonction de chaque adaptation particulière.
Des écrans peuvent être, si besoin est, établis sur les culasses du coté échappement pour obliger l'air, qui pénètre dans le couloir d'entrée, à lécher les points chauds de la culasse, c'est-à-dire à passer dans les ailet- tes garnissant l'extérieur des conduits 14 et des colonnes
8 d'échappement. Ces filets d'air (figure 3) se présentent ensuite dans les intervalles 21 et 31 compris entre les colonnes d'admission 20 d'un même cylindre et celles de deux cylindres voisins. Les points voisins des échappements étant ceux qui présentent le maximum de calories à évacuer, la disposition selon l'invention permet de régula- riser la circulation de refroidissement autour de ces points et à lui assurer le maximum d'efficacité.
Du fait de la faible pression existant du côté admission, les filets d'air qui viennent de lécher l'échap- pement se présentent sur les colonnes d'admission 20.
Les intervalles 31 entre les colonnes de deux cylin- dres voisins peuvent avoir une importance variable suivant
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l'entr'axe des cylindres. Avec des boites appropriées, la surface de passage d'air en cet endroit peut être réglée pour assurer la circulation nécessaire dans les intervalles
21, intervalles dans lesquels les ailettes peuvent être partiellement ou totalement supprimées pour réaliser une surface d'écoulement convenable du fluide refroidisseur. insi répartis, les filets d'air viennent en contact du maximum possible de surface des conduits d'échappement et des ailettes qui y sont attachées.
La partie qui est obligée de passer dans les intervalles 21 ménagés entre les colonnes d'admission 20 vient en contact avec la fin du conduit 14 d'échappement et la tubulure 16 d'échappe- ment assurant ainsi le maximum possible de refroidisse- ment des points chauds de la osasse. En outre, tout l'air entrant ne peut ressortir qu'en léchant les conduits et organes d'admission sur lesquels il est bon de faciliter le passage de l'air échauffé sur l'échappement afin dtévi- ter que ces parties du cylindre ne reprennent une partie de la température de cet air. De même, les tubulures d'échappement 16 seront avantageusement isolées de l'en- veloppe 17 du capotage par les cheminées 18 facilitant la circulation d'air en cet endroit.
Les nervures 30 qui relient les colonnes d'échappe- ment des cylindres d'une même ligne sont telles qu'elles règlent, entre elles et les parois extrêmes du groupe, les sections convenables de passage d'air. Elles peuvent également servir d'attaches aux guidages qui seraient nécessaires. Les nervures 29 qui se trouvent entre les boites d'admission des cylindres de la même ligne remplis- sent le même rôle au point de vue de la sortie d'air.
Comme dit précédemment, les ailettes maîtresses 25 et 26, les couvercles 13 et 22 ainsi que les nervures 29 et 30 contribuent à réaliser un bloc culasse solide qui,
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de par sa liaison au carter par l'intermédiaire des cylin- dres ou tout autre système, augmente la rigidité de l'en- semble et en permet l'allégement.
A noter que si le courant d'air de refroidissement est inversé, c'estàèdire entre du côté de l'admission, le refroidissement est aussi bien assuré particulièrement au point le plus chaud qui est la sortie du conduit 14 d'échappement de chaque cylindre.
Dans l'exemple représenté à la figrre 4, relatif à un moteur à cylindres en V inversés,. la longueur des car- t ers conduit à évacuer l'huile de l'avant du carter par un tube extérieur à celui-ci afin d'assurer un bon fonc- tionnement sous forte inclinaison. La disposition avec des groupes de cylindres symétriques obligeant à faire entrer l'air dans le plan de symétrie du V, permet d'assu- rer le refroidissement de l'huile en plaçant le tube d'évacuation 32 sur la cloison 33 de répartition d'air entre les deux lignes de cylindres.
Enfin la figure 6 se rapporte à un moteur en W inversé à trois rangées A, B, C de cylindres formant deux rangées A et B de cylindres semblables et deux rangées b et C symétriques. La circulation de l'air se fait de la même façon que dans les exemples précédents. L'entrée de lair a lieu pour les cylindrés symétriques B et C dans le V de gauche partagé par une cloison axiale 34 distribuant cet air aux deux rangées . et B de cylindres. Le V de droite est également divisé en deux par une cloison 35 formant d'un côté couloir de sortie pour la rangée de cylindres b et de l'autre côté couloir d'entrée pour la rangée de cylindres A de droite.
Pour la rangée B de cylindres on peut si nécessaire activer la sortie de l'air par des cheminées ou ouvertures 36, placées à la partie arrière de il'enveloppe 17 de camotage et convenablement orientée.
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Naturellement l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été choisis qu'à vitre d'exemple.