EP0159249B1 - Culasse pour moteur à combustion interne à trois soupapes - Google Patents

Culasse pour moteur à combustion interne à trois soupapes Download PDF

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EP0159249B1
EP0159249B1 EP85400592A EP85400592A EP0159249B1 EP 0159249 B1 EP0159249 B1 EP 0159249B1 EP 85400592 A EP85400592 A EP 85400592A EP 85400592 A EP85400592 A EP 85400592A EP 0159249 B1 EP0159249 B1 EP 0159249B1
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cylinder head
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cylinder
exhaust
valves
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Maurice Le Creurer
Joseph Behar
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Automobiles Peugeot SA
Automobiles Citroen SA
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Automobiles Peugeot SA
Automobiles Citroen SA
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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
    • F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/16—Indirect injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/20—SOHC [Single overhead camshaft]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • 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
    • F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine comprising three valves per cylinder, two intake valves and an exhaust valve. We know that this arrangement is particularly advantageous in the case of compression ignition engines.
  • the invention proposes to remedy the aforementioned drawback of an engine as described in document EP-A-0062143 and to further favor the arrangement of the distribution from a single overhead camshaft. for all valves.
  • the invention therefore relates to an internal combustion engine cylinder head with several cylinders, the axes of which are contained in a longitudinal plane, said cylinder head comprising for each cylinder, two inlet valves each cooperating with an inlet duct, a valve exhaust arranged in the vicinity of a first face of the cylinder head and coping with an exhaust duct and a combustion prechamber arranged in the vicinity of a second face of the cylinder head, opposite to the first, the intake ducts being arranged symmetrical one from the other with respect to a diametral plane of the cylinder, containing the mean line of the exhaust duct, this diametral plane being perpendicular to said longitudinal plane, the intake ducts having mean lines contained in planes perpendicular to said longitudinal plane, characterized in that the intake and exhaust ducts open onto said first lateral face of the cylinder head, the exhaust duct opening onto this first lateral face at a level between that of the intake ducts and that of the face of the cylinder head in contact with the
  • Fig. 6 is a section seen along arrow F in FIG. 2.
  • FIG. 4 The figures show a part of a cylinder head 1 of an internal combustion engine with compression ignition.
  • This engine comprises a block 2 delimiting several cylinders, such as 2a, the axes of which are contained in a longitudinal plane L (FIG. 4).
  • two intake valves 3 each cooperate with an intake duct 4 and an exhaust valve 5 cooperates with an exhaust duct 6.
  • the intake 3 and exhaust 5 valves have their axes parallel to the axis of the cylinder 2 ".
  • the exhaust duct 6 has a curved mean line a contained in a diametrical plane D of the cylinder 2, perpendicular to the longitudinal plane L.
  • the mean lines b of the intake ducts 4 are also curved and symmetrical to each other with respect to the diametral plane D. These mean lines are therefore also contained in planes perpendicular to the plane L.
  • the ducts of intake 4 and the exhaust duct 6 open onto the same lateral face 7 of the cylinder head, the exhaust duct 6 opening onto this lateral face at a level between that of the intake ducts 4 and that of the face of the cylinder head in contact with, the cylinder block 2.
  • the other lateral face 8 of the cylinder head is perfectly cleared, which leaves room for the implantation of a pre-chamber 9 with an injector 10 and a glow plug 11. It is in particular possible to give the injector 10 orientation and to the prechamber 9 the shapes which have been optimized on an engine with two valves per cylinder.
  • this arrangement makes it possible to produce a particularly simple and compact distribution, from a single overhead camshaft 12, disposed at equal distances from the axes of the exhaust and intake valves, all the valves being actuated by identical latches (13).

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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  • L'invention se rapporte à un moteur à combustion interne comportant trois soupapes par cylindres, deux soupapes d'admission et une soupape d'échappement. On sait que cette disposition est particulièrement intéressante dans le cas des moteurs à allumage par compression.
  • Dans une solution déjà proposée pour un tel moteur (EP-A-0062143), les conduits d'admission, d'une part, et les conduits d'échappement, d'autre part, débouchent sur les faces latérales opposées de la culasse, ce qui ne permet pas d'implanter une préchambre de combustion dans des conditions idéales, par suite du manque de place dont on dispose.
  • On connaît également d'après le document DE-C-473471 une culasse de moteur à combustion interne comprenant une soupape d'admission et deux soupapes d'échappement qui débouchent sur une même face de la culasse. Cependant l'agencement sur une même face de la culasse. Cependant l'agencement décrit dans ce document antérieur ne comporte pas de préchambre de combustion et l'objectif qui y est recherché est de réchauffer le conduit d'admission au moyen des gaz d'échappement.
  • L'invention se propose de remédier à l'inconvénient précité d'un moteur tel que décrit dans le document EP-A-0062143 et de favoriser en outre l'agencement de la distribution à partir d'un arbre à cames en tête, unique pour l'ensemble des soupapes.
  • L'invention concerne donc une culasse de moteur à combustion interne à plusieurs cylindres dont les axes sont contenus dans un plan longitudinal, ladite culasse comprenant pour chaque cylindre, deux soupapes d'admisssion coopérant chacune avec un conduit d'admission, une soupape d'échappement disposée au voisinage d'une première face de la culasse et copérant avec un conduit d'échappement et une préchambre de combustion disposée au voisinage d'une deuxième face de la culasse, opposée à la première, les conduits d'admission étant disposés symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan diamétral du cylindre, contenant la ligne moyenne du conduit d'échappement, ce plan diamétral étant perpendiculaire audit plan longitudinal, les conduits d'admission ayant des lignes moyennes contenues dans des plans perpendiculaires audit plan longitudinal, caractérisée en ce que les conduits d'admission et d'échappement débouchent sur ladite première face latérale de la culasse, le conduit d'échappement débouchant sur cette première face latérale à un niveau compris entre celui des conduits d'admission et celui de la face de la culasse en contact avec le bloc cylindres, cette culasse étant équipée d'un arbre à cames en tête, disposé à égales distances des axes des soupapes d'échappement et d'admission, toutes les soupapes étant actionnées par des linguets identiques.
  • Un exemple de réalisation de l'invention fait l'objet de la description qui suit en référence aux dessins joints dans lesquels:
    • la Fig. 1 est une vue en plan d'une partie d'une culasse selon l'invention;
    • la Fig. 2 est une coupe selon la ligne 2-2 de la Fig. 1;
    • la Fig. 3 est une coupe selon la ligne 3-3 de la Fig. 1;
    • la Fig. 4 est une coupe selon la ligne 4-4 de la Fig. 2;
    • la Fig. 5 est une coupe selon la ligne 5-5 de la Fig. 3;
  • la Fig. 6 est une coupe vue suivant la flèche F de la Fig. 2.
  • On a représenté sur les figures une partie d'une culasse 1 d'un moteur à combustion interne à allumage par compression. Ce moteur comporte un bloc 2 délimitant plusieurs cylindres, tels que 2a, dont les axes sont contenus dans un plan longitudinal L (Fig. 4). Pour chaque cylindre, deux soupapes d'admission 3 coopèrent chacune avec un conduit d'admission 4 et une soupape d'échappement 5 coopère avec un conduit d'échappement 6.
  • Les soupapes d'admission 3 et d'échappement 5 ont leurs axes parallèles à l'axe du cylindre 2". Le conduit d'échappement 6 a une ligne moyenne courbe a contenue dans un plan diamétral D du cylindre 2, perpendiculaire au plan longitudinal L. Les lignes moyennes b des conduits d'admission 4 sont aussi incurvées et symétriques l'une de l'autre par rapport au plan diamétral D. Ces lignes moyennes sont donc aussi contenues dans des plans perpendiculaires au plan L. Les conduits d'admission 4 et le conduit d'échappement 6 débouchent sur la même face latérale 7 de la culasse, le conduit d'échappement 6 débouchant sur cette face latérale à un niveau compris entre celui des conduits d'admission 4 et celui de la face de la culasse en contact avec,le bloc-cylindres 2.
  • Grâce à cette disposition, l'autre face latérale 8 de la culasse est parfaitement dégagée ce qui laisse toute latitude pour l'implantation d'une préchambre 9 avec un injecteur 10 et une bougie de préchauffage 11. Il est notamment possible de donner à l'injecteur 10 l'orientation et à la préchambre 9 les formes qui ont été optimisées sur un moteur à deux soupapes par cylindre.
  • De plus, cette disposition permet de réaliser une distribution particulièrement simple et compacte, a partir d'un seul arbre à cames en tête 12, disposé à égales distances des axes des soupapes d'échappement et d'admission, toutes les soupapes étant actionnées par des linguets (13) identiques.

Claims (1)

  1. Culasse de moteur à combustion interne à plusieurs cylindres dont les axes sont contenus dans un plan longitudinal (L), ladite culasse comprenant pour chaque cylindre (2a), deux soupapes d'admission (3) coopérant chacune avec un conduit d'admission (4), une soupape d'échappement (5) disposée au voisinage d'une première face (7) de la culasse et coopérant avec un conduit d'échappement (6) et une préchambre de combustion (9) disposée au voisinage d'une deuxième face (8) de la culasse, opposée à la première, les conduits d'admission (4) étant disposés symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan diamétral (D) du cylindre, contenant la ligne moyenne (a) du conduit d'échappement (6), ce plan diamétral (D) étant perpendiculaire audit plan longitudinal (L), les conduits d'admission (4) ayant des lignes moyennes (b) contenues dans des plans (Γ, D2) perpendiculaires audit plan longitudinal (L), caractérisée en ce que les conduits d'admission (4) et d'échappement (6) débouchent sur ladite première face latérale (7) de la culasse, le conduit d'échappement (6) débouchant sur cette première face latérale à un niveau compris entre celui des coduits d'admission (4) et celui de la face de la culasse en contact avec le bloc cylindres (2), cette culasse étant équipée d'un arbre à cames en tête (12), disposé à égales distances des axes des soupapes d'échappement et d'admission, toutes les soupapes étant actionnées par des linguets (13) identiques.
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