L'invention se rapporte à un bloc-cylindres de moteur à combustion interne ainsi qu'à un moteur comportant un tel bloc cylindres.
L'invention concerne plus particulièrement un bloc-cylindres comprenant, une partie supérieure comportant une pluralité d'alésages cylindriques alignés selon une direction longitudinale, une enveloppe à eau entourant ceux-ci, et une partie inférieure, telle qu'une jupe, délimitant un volume pour un mécanisme de vilebrequin.
Les bruits de combustion rayonnés par un moteur à combustion interne sont fonctions de cette combustion (qui est le phénomène excitateur) et de la réponse dynamique (vibrations) du Groupe Moto-Propulseur à cette excitation.
Les moteurs sont soumis à des normes de pollution de plus en plus sévères qui sont très contraignantes pour la mise au point de la combustion. De ce fait, le potentiel de réduction du bruit de combustion par la mise au point de la combustion elle-même est de plus en plus réduit.
Pour cette raison, il est connu de proposer des modifications d'architecture du moteur pour mieux maîtriser son rayonnement acoustique. Les solutions connues sont cependant peu satisfaisantes en terme de réduction du bruit généré par le moteur et/ou impliquent des modifications d'architecture complexes souvent incompatibles avec une production à grande échelle. On connait de
Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus.
A cette fin, le bloc-cylindres selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, ,est essentiellement caractérisé en ce qu'au moins une des deux faces longitudinales du bloc-cylindres comporte au moins un premier ensemble de caissons formant des chambres non communicantes entre elles et disposant d'une paroi externe commune s'étendant sans discontinuité sur une partie de la longueur d'une face longitudinale.
Chaque ensemble ou rangée de caissons constitue une ligne longitudinale. Par ailleurs les espaces verticaux délimitant les cloisons des caissons forment une série de renforts verticaux.
De préférence, les caissons ont une épaisseur comprise entre 15 et 30 mm environ. La zone couverte par chaque ensemble de caissons s'étend sur une longueur d'au moins deux tiers, et de préférence au moins trois quarts, de la longueur de la face longitudinale du carter, et chaque ensemble de caissons a une hauteur comprise entre 3 et 20% environ de la hauteur des faces longitudinales.
Dans un arrangement particulièrement préféré, le carter comporte au moins deux rangées de caissons (soit 4 ensembles), une première rangée étant par exemple située sensiblement au niveau de la transition entre les alésages destinés à accueillir les pistons et la partie inférieure du bloc-cylindres (ou jupe) délimitant le volume pour le mécanisme de vilebrequin et une seconde rangée située de préférence sensiblement à mi-hauteur de la partie inférieure du bloc-cylindres.
Un moyen particulièrement simple de réalisation de l'invention consiste à modifier le noyau central utilisé pour le moulage du carter pour former une série d'excroissances qui vont délimiter les volumes des caissons. Dans ces conditions, on obtient avantageusement des caissons dont les espaces intérieurs communiquent localement avec le volume intérieur du bloc-cylindres, mais sans que les caissons ne communiquent entre eux.
L'invention a également pour objet un moteur à combustion interne comportant un bloc-cylindres conforme à l'une quelconque des caractéristiques précédentes.
D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles :
La
La
Classiquement, le bloc-cylindres 1- d'une forme générale essentiellement parallélépipédique - comprend une partie supérieure 2 comportant une pluralité d'alésages cylindriques 3 verticaux qui sont alignés selon une direction longitudinale. Les alésages 3 délimitent les cylindres du moteur destinés à accueillir des pistons. Une enveloppe à eau 4 est ménagée dans la partie supérieure de façon à entourer les alésages 3.
Le bloc-cylindres 1 comprend également une partie inférieure 5, telle qu'une jupe, et délimitant un volume pour un mécanisme de vilebrequin (non représenté).
De préférence, les parties supérieure 2 et inférieure 5 sont constituées d'un matériau métallique et sont moulées de façon monobloc. En considérant ce bloc- cylindres comme un parallélépipède, il est délimité verticalement par une face supérieure destinée à accueillir une culasse non représentée et par une face inférieure destinée à accueillir un carter d'huile par exemple. De même, il est délimité latéralement par deux faces longitudinales situées de part et d'autre de l'alignement des alésages cylindriques 3 et deux faces transversales. Les faces longitudinales sont appelées quelquefois respectivement "face admission" et "face échappement", en référence au trajet des gaz frais et brûlés par rapport aux cylindres.
Dans l'exemple de réalisation de l'invention représenté à la
Dans une variante de l'invention tout particulièrement préférée, l'épaisseur de cette paroi externe est comprise entre 4 et 5 mm environ. La chambre intérieure définie par un caisson a une épaisseur typiquement comprise entre 15 et 30 mm.
La distance entre deux rangées adjacentes (par exemple entre la rangée située sur la partie supérieure et la rangée située en partie inférieure) peut être comprise entre 4 et 80 mm par exemple. De plus, chaque rangée a une largeur comprise, par exemple, entre 3 et 20% environ de la hauteur des faces longitudinales (largeur comprise par exemple entre 30 et 80 mm).
Chaque rangée de caissons est de préférence parallèle à la direction d'alignement des alésages cylindriques 3. Plus précisément, les ensembles 6,7 sont de préférence parallèles aux faces supérieure et inférieure du bloc-cylindres 1.
Même si chaque rangée est cloisonnée, la paroi externe est continue de sorte que chaque ensemble s'étend sans discontinuité sur sensiblement toute la longueur des faces longitudinales du bloc-cylindres 1. Cependant, les ensembles peuvent s'étendre de façon continue sur deux tiers, et de préférence au moins trois quarts, de la longueur de la face longitudinale. Dans ce cas, les rangées longitudinales sont de préférence centrées sur la partie médiane de la face longitudinale.
Dans le cas ici représenté, le bloc-cylindres est muni de deux fois deux rangées longitudinales, avec une première rangée 6 située sensiblement à mi-hauteur de la partie inférieure 5 du bloc-cylindres. Ceci confère une meilleure rigidité transversale aux jupes, améliorant ainsi leur comportement en flexion.
Par ailleurs, une seconde rangée 7 est de préférence disposée sensiblement au niveau de la transition entre les parties supérieure 2 et inférieure 5 du bloc-cylindres 1, c'est-à-dire au niveau de la liaison entre les fûts (cylindres 3) et la jupe du moteur.
Cette ligne 7 longitudinale permet une meilleure solidarisation entre les parties supérieure 2 et inférieure 5 du bloc-cylindres 1 et améliore le comportement de celui-ci lorsqu'il est soumis à des efforts de torsion.
L'invention permet ainsi un renforcement structurel du bloc-cylindres 1 et une diminution des bruits rayonnés par le moteur lorsqu'il est soumis à des efforts de torsion et/ou de flexion. En particulier, lorsque le bloc-cylindres 1 est soumis à des excitations vibratoires comprises entre 800 et 3000 Hz, les bruits générés par la vibration du bloc 1 sont réduits de 2 à 3dB par rapport aux bloc-cylindres connus.
L'atténuation des bruits est particulièrement importante autour des fréquences comprises entre 2500 et 2700 Hz ainsi qu'entre 1000 et 1800 Hz.
Dans l'exemple de réalisation proposé
Les cloisons délimitant deux caissons consécutifs d'une même rangée constituent également des lignes verticales disposées de façon régulière le long des faces longitudinales du bloc-cylindres. Ces lignes sont orientées de bas en haut sur le bloc-cylindres.
Ces cloisons verticales contribuent à rigidifier le bloc-cylindres qui est ainsi menu d'un maillage formant pratiquement une cote de lignes.
La
Plus précisément, les agencements de noyaux sont associés par paire. Les agencements de chaque paire sont accolés face inférieure contre face inférieure - c'est-à-dire qu'il y a deux grappes de deux blocs-cylindres joints à leur base.
Chaque noyau est muni d'une série d'excroissances.
Entre deux excroissances se forment ainsi des cloisons, sans communication longitudinale entre les caissons délimités par ces cloisons. Par contre, comme ces excroissances sont rattachées par des isthmes au noyau central de sorte que la chambre intérieure de chaque caisson communique avec l'espace intérieur de chaque cylindre.
Pour ce qui est du mode de réalisation prévoyant également une rangée de caissons environ à mi-hauteur du fut (cas de la
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