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La présente invention se rapporte aux culasses de
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cylindres refroidies ppr air, par exemple Dour moteurs à combustion interne et/ou compresseurs de eaz du type à sounanns en têt- dont les lumières d'admission pt d'éch^;nement de la paroi de ip culasse résistant à la pression cor#üuniuent avec
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des passages d'admission et d'échappement ménagés dans la
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culasse et s'étendant entre les I11Bires d'admission et ech,-rp-
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panent et des ouvertures d'admission et d'échappement.
Les
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ouvertures d'admission et d'échappement peuvent se trouver du même côté ou sur des côtés opposés de !,- culasse Un but de 1,- présente invention est d p procurer un
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dispositif de refroidissement perfectionné de l'espace compris
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0ntre Ins D"S'at?'as -d'admission et C.'r'-'^'¯a'?n¯il.<'2ltr
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Les brevets anglais n s 371.025 et 439.426 décrivent des moteurs à combustion interne comportant respectivement une poche de chambrede combustion qui est formée dans la culasse et dont l'embouchure s'ouvre dans l'alésage du cylindre à travers une partie de la paroi de la culasse résistant à la pression qui n'est pas occupée les lumières d'admission et d'échappement,
et un bossage pour injecteur de combustible cui est formé dans une partie de la paroi résistant à la pression oui n'est pas occupée par les lumières d'admission et d'échappement.
Dans une culasse d'un de ces types, les passages d'admission et d'échappement s'étendent vers le haut (en suppo- sant que les cylindres soient verticaux et que les culasses soient à leur extrémité supérieure) en partant de leurs origines respec- tives pour tourner ensuite latéralement soit dans la même direc- tion générale soit en s'écartant l'un de l'autre vers les ouvertures d'admission et d'échappement, et de manière à disperser la chaleur de la partie centrale ,de la culasse comprenant la partie de,la paroi résistant à la pression comprise entre les lumières, il est normal de faire passer de l'air de refroidis- sement sur la culasse, perpendiculairement au plan contenant l'espace en forme de "vallée" entre les passages d'admission et d'échappement et de prévoir des ailettes de refroidissement sur cette partie de la culasse,
perpendiculaires au plan contenant- les axes des soupapes afin de faciliter l'écoulement d'air de refroidissement. Le refroidissement adéauat de culasses du genre décrit à titre d'exemple est compliqué par l'obstacle que la paroi de la poche de la chambre de combustion ou le bossage de l'injecteur offrent à l'écoulement d'air dans l'espace en forme de "vallée" et l'encombrement général de l'espace disponible pour l'écoulement de l'air de refroidissement.
Egalement, dans lscompresseurs à soupapes en tête, et particulièrement dans les étages élevés de compresseurs à
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étages multiples où les alésages de cylindres sont assez petits tandis que les ouvertures de soupapes sont assez grandes, il peut aussi y avoir un certainenecombrement et, particulière- ment quand l'air de refroidissement doit s'écouler dans la direction du plan contenant les axes des passages d'admission et d'échappement, un des passages a tendance à gêner l'accès du courant d'air de refroidissement à l'autre passage.
Suivant la présente invention une culasse refroidie par air pour un moteur ou compresseur à soupapes en tête (comprend une masse métalliquequi remplit largement ou complète- @ ment l'espace compris entre les passages d'admission et d'échap- pement et fait corps, ou est en contact thermique étroit avec ces passages et les parties adjacentes de la paroi de la culasse résistant à la pression, et s'étend jusqu'à un où des points où des ailettes de refroidissement peuvent se trouver dans un courant d'air aui n'est en substance pas gêné par ces passages.
La masse métallique utilisée suivant l'invention sert de conducteur thermique de manière à transférer la chaleur des parties qui sont comprises entre une quelconque poche de combustion et les lumières d'admission et d'échappement, et y sont adjacentes, vers un endroit où la chaleur peut être faci- lement transmise à un courant d'air par l'intermédiaire d'ailettes.
Il est à remarauer que la présente invention s'appli- que particulièrement aux culasses en alliages légers ou autres alliages possédant de bonnes propriétés de conduc- tivité, mais elle s'applique également aux culasses en matières fer- reuses*
Des ailettes de refroidissement peuvent être prévues sur une ou plusieurs faces latérales de la masse métallique et/ou sur la surface supérieure, c'est-à-dire la surface la plus éloignée du cylindre. Les ailettes de refroidissement de n'importe quelle face latérale sont dans des plans perpendiculaires à l'axe du
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c\- i i '...Ü'p nais 1-ur 'L.4-on exacte dépendra de la direction désirée du f'OlP'ant d'ir. Une enveloppe entourant 10<3 11 tt^S peut être disposée de manière à diriger le courant d'?ir de l? f.oç0ri désirée.
De préférence, laisse métallique s'étend jusC1u'à un niveau supérieur à celui des passages d'admission et d'échappement de minier0 nue l'on puisse doter 1r face supérieure d'ailPtt3s.
Dans ce c s, le courant d' a ir peut avoir pratiquement n'importe cruelle direction.
De préférence, la masse métallique occupe et remplit partiellement ou complètement l'espace entre les parties adjacentes des passages d'admission et d'échappement et celles de la pnroi d'une auelconaue poche de chambre de combustion ou d'un quelconaue bossage d'injecteur. De plus, les passages d'ad- mission et d'échappement et les poches de combustion, ou le
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logement d'inject1r, peuvent être prévus dans la masse métalli- que tandis que la face inférieure de la masse métallioue peut
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constituer alors elle-même naroi résistant à la pression de lp culasse.
On comprendra aisément aue la disposition exacte des parties du corps portant les ailettes et les ailettes
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elles-smc ainsi eue , l'enveloppe régissant la direction de l'air de refroidissement sont choisies suivant le genre de moteur ou compresseur en ouestion et les conditions dans les- quelles il doit travailler.
L'invention peut être réalisée sous différentes formes et deux formes de réalisation seront maintenant décrites
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à titr d'pxennles avec référence aux dessins annexés, dans lesnuels:
La fig. 1 est une coupe horizontale d'un culasse
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suivant l'invention pour un cvlindre d'un moteur à çli-irage Dr C011}v..psslop. et injection do conbustible liauide ayant, dans--3."
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culasse, une poche de combustion et un forage pour loger l'in- jecteur de combustible.
La figure 2 est une vue de côté de la culasse représen- tée sur la figure l, partiellement en coupe suivant la ligne II-II.
La figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 1,
La figure 4 est une coupe correspondant à celle de la. figure 3, d'une culasse suivant l' invention, pour un étage d'un compresseur d'air à étages multiples,
La figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4.
La culasse représentée sur .les figures 1 à 3 est en alliage léger coulé et comporte des lumières d'admission et d'échappement 11 et 12 dans sa paroi inférieure résistant à la pression 13 qui ferme la partie supérieure du cylindre, ces lumières communiquant par des passages 14 et 15 avec des ou- vertures d'admission et d'échappement 16 et 17. Comme représenté sur la figure 3,au départ des lumières 11 et 12, les passages 14 et 15 s'incurvent latéralement en sens opposés vers les ouver- tures 16 et 17 situ ées dans des faces opposées de la culasse. La partie en forme de vallée 18 est forée de manière à loger des gui- des de soupapes 19 dans lesquels coulissent les tiges des sou- papes (non représentées) commandant les lumières Il et 12.
Une poche de combustion 21 est aussi ménagée dans la masse métallique formant la culasse, dont la partie supérieure est en substance hémisphérique tandis que la partie inférieure est conformée de manière à loger la pièce rapportée "chaude" qui forme la partie inférieure de la poche de combustion et- réchauffe partiellement l'air entrant dans la poche de combusti@n 21 par un passage prévu dans cette pièce à chaoue temps de compression. Un forage 22 servant à loger l'injecteur @ de combutible débouche tangentiellement dans la partie supérieure
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dr la poche 21 comme représenté sur la figure 2.
La masse métalique est pourvue latéralement d'ailettes horizontales extérieures, et peut être pourvue, si on le désire, comme représenté en 25 sur la figure 2, d'ailettes sur sa surface supérieure. Comme le montrent les figures 1 et 3, les ailettes 24 sont découpées localement de manière à donner passage aux ouvertures d'admission et d'échappement 16 et 17.
Une enveloppe représentée en 26 dirige- un courant d'air de refroidissement sur les ailettes dans une direction en substance parallèle aux surfaces, et de cette; façon, la chaleur absorbée par le partie médiane 18 en forme de "vallée" de la culasse, et conduite aux ailettes, est évacuée par l'air de refroidissement.
On voit que ouelle due soit la disposition des organes dans la culrsse, les ailettes peuvent être disposées et le courant d'air dirigé de manière à évacuer la1 chaleur de façon efficace, éliminant ainsi les difficultés rencontrées jusqu'ici pour diriger un courant d'air traversant la culasse.
Une construction semblable d'un des étages élevés d'un compresseur d'air à étages multiples e'st représentée sur les figures 4 et 5, et les parties semblables portent les mêmes chiffres de référence que sur les figures 1, 2 et 3.
Dans ce cas; les soupapes sont prévues dans des cages logées dans des forages.31 disposés en V dont l'extrémité supérieu- re est taraudée en 32 de manière à retenir l'ensemble cage et sou- pape.
La culasse est pourvue d'un retrait conique 33 délimitant la paroi résistant à la pression du cylindre, formé ainsi partiel- lement dans la culasse.
Les forages 31 sont grands p?r rapport à l'alésage du cylindre et le dispositif de cage de soupapes rendrait difficile le refroidissement de la partie centrale de la culasse, particulièrement si l'on voulait faire s'écouler l'air de gauche
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à droite (sur les figures), étant donné ouun dispositif de soupape gênerait l'accès de l'air à l'autre. La construction représentée écarte ces difficultés en permettant le refroidisse- ment de la culsse par écoulement d'air sur les ailettes 24.
REVENDICATIONS
1.- Culasse refroidie par air pour moteur ou compresseur à soupapes en tête, caractérisée en ce auelle comprend une masse métalliaue qui remplit en grande partie ou com- plètement l'espace compris entre les passades d'admission et d'Échappement et fait partie intégrante ou est en contact ther- mioue étroit avec ces passages et la partie adjacente.de la paroi résistant à la pression de la culasse et s'étend jusqu'en un ou des points où des ailettes de refroidissement peuvent se trouver dans un courant d'air qui, en substance, n'est pas gêné par ces passages.