Cooling device for the pistons of an internal combustion engine

European Patent Application EP1517014

The device has jet nozzles (1a-4a, 1b-4b) for receiving a coolant under pressure. The nozzles (1a-4a) are integrated to a common supply manifold (5a) with which a rigid assembly (6a) is formed. The manifold is associated to a connecting unit (7a) for its hydraulic connection with a coolant feed system provided in an engine. The rigid assembly is associated to a fixing unit for being fixed directly to an engine block. - An INDEPENDENT CLAIM is also included for an internal combustion engine comprising a cooling device.

Bontaz, Christophe (FR)
Bonvalot, Michael (FR)

EP20040356150

03/23/2005

09/02/2004

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Bontaz CT. (FR)

F01P3/00; F01P3/08; F01P11/00; F01P11/04; (IPC1-7): F01P3/08

F01P3/08; F01P11/04

DE1216014B
GB1309983A
6019071				Engine windage tray

PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 0186, no. 71 (M-1726), 19 décembre 1994 (1994-12-19) -& JP 06 264742 A (NISSAN MOTOR CO LTD), 20 septembre 1994 (1994-09-20)

1. Dispositif de refroidissement pour pistons de moteur £a combustion interne, le moteur comprenant un bloc-moteur (8) ayant une face inf¢erieure (9) ouverte obtur¢ee par un carter inf¢erieur (17), le dispositif comprenant des gicleurs de refroidissement (1a-4a ; 1b-4b) adapt¢es pour recevoir un liquide de refroidissement sous pression et pour projeter des jets du liquide de refroidissement vers les pistons (13, 13a, 13b) £a refroidir, plusieurs gicleurs (1a-4a) ¢etant solidaires d'une rampe d'alimentation commune (5a) £a laquelle ils sont connect¢es hydrauliquement tout en formant avec celle-ci un ensemble m¢ecaniquement rigide (6a), caract¢eris¢e en ce que : l'ensemble m¢ecaniquement rigide (6a) est associ¢e £a des moyens d'interface hydraulique (7a) pour la connexion hydraulique de la rampe d'alimentation commune (5a) £a un circuit d'alimentation en liquide de refroidissement pr¢evu dans le carter inf¢erieur (17), les moyens d'interface hydraulique sont agenc¢es pour assurer la connexion hydraulique par l'adaptation du carter inf¢erieur (17) sous le bloc-moteur (8) pour l'obturation de sa face inf¢erieure (9) ouverte, l'ensemble m¢ecaniquement rigide (6a) comprend des moyens de fixation (14) pour sa fixation au bloc-moteur £a l'¢ecart des organes mobiles (10), ind¢ependamment du carter inf¢erieur (17).

2. Dispositif de refroidissement selon la revendication 1, caract¢eris¢e en ce qu'il comprend une seule rampe d'alimentation commune (5a), portant les gicleurs de refroidissement (1a-4a) dispos¢es en ligne au regard de la rang¢ee de pistons d'un moteur £a cylindres en ligne.

3. Dispositif de refroidissement selon la revendication 1, caract¢eris¢e en ce qu'il comprend plusieurs rampes d'alimentation communes (5a, 5b) portant chacune une ligne de gicleurs de refroidissement (1a-4a ; 1b-4b) dispos¢es au regard d'une rang¢ee respective de pistons (13a, 13b) d'un moteur £a plusieurs lignes de cylindres.

4. Dispositif de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 1 £a 3, pour adaptation dans un moteur ayant des ¢el¢ements tournants mont¢es rotatifs dans des paliers (30-32), caract¢eris¢e en ce que les moyens de fixation (14) comprennent des pattes de fixation transversales (61-63) agenc¢ees pour ¥etre fix¢ees aux faces inf¢erieures des paliers (30-32) du moteur.

5. Dispositif de refroidissement selon la revendication 4, pour adaptation dans un moteur dont les paliers (30-32) sont referm¢es par des blocs inf¢erieurs de palier tenus par des tiges filet¢ees (33-35) de fixation, caract¢eris¢e en ce que les pattes de fixation transversales (61-63) comprennent des trous pour le passage des tiges filet¢ees (33-35) de fixation des blocs inf¢erieurs de palier, tiges sur lesquelles on fixe les pattes de fixation (61-63) par des ¢ecrous de blocage viss¢es sur les tiges.

6. Dispositif de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 1 £a 5, caract¢eris¢e en ce que l'ensemble m¢ecaniquement rigide (6a) comprend : un tube longitudinal d'alimentation constituant la rampe d'alimentation commune (5a), auquel se raccordent des tubes transversaux (55-58) dont les extr¢emit¢es constituent les gicleurs de refroidissement (1a-4a), une plaque de fixation (60), comportant des pattes de fixation (61-63) transversales, et fix¢ee par brasage, soudage ou collage au tube longitudinal d'alimentation (5a).

7. Dispositif de refroidissement selon la revendication 6, caract¢eris¢e en ce que la plaque de fixation (60) est pli¢ee en forme de corni£ere dans le coin de laquelle est fix¢e le tube longitudinal d'alimentation (5a), une premi£ere aile de la corni£ere constituant les pattes de fixation (61-63), une seconde aile de la corni£ere ayant des prolongements transversaux (67-70) parall£eles aux tubes transversaux (55-58) et dont les zones d'extr¢emit¢e (71-74) sont fix¢ees aux tubes transversaux (55-58) par brasage, soudage ou collage.

8. Dispositif de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 1 £a 7, caract¢eris¢e en ce que les moyens d'interface hydraulique (7a) comprennent un orifice inf¢erieur d'entr¢ee (15a, 15b) en communication avec la rampe d'alimentation commune (5a, 5b) et solidaire avec celle-ci, et adapt¢e pour se connecter de fa©con ¢etanche, £a un orifice sup¢erieur d'alimentation (16a, 16b) pr¢evu dans le carter inf¢erieur (17), par le mouvement d'assemblage du carter inf¢erieur (17) sous le bloc-moteur (8), l'orifice sup¢erieur d'alimentation (16a, 16b) ¢etant en communication avec le circuit de circulation d'huile sous pression du moteur dans le carter inf¢erieur (17).

9. Dispositif de refroidissement selon la revendication 8, caract¢eris¢e en ce que : l'orifice inf¢erieur d'entr¢ee (15a, 15b) est pr¢evu dans une facette inf¢erieure plane de l'ensemble m¢ecaniquement rigide (6a), dans le plan de joint d'assemblage du carter inf¢erieur (17) au bloc-moteur, l'orifice sup¢erieur d'alimentation (16a, 16b) est pr¢evu dans un facette sup¢erieure plane d'un bloc de connexion (24, 25) du carter inf¢erieur (17), dans le plan de joint d'assemblage du carter inf¢erieur (17) au bloc-moteur.

10. Dispositif de refroidissement selon la revendication 9, caract¢eris¢e en ce que le bloc de connexion (24, 25) est une portion de la paroi du carter inf¢erieur (17) elle-m¥eme.

11. Dispositif de refroidissement selon la revendication 9, caract¢eris¢e en ce que le bloc de connexion (24, 25) est un ¢el¢ement rapport¢e et fix¢e dans le carter inf¢erieur (17).

12. Dispositif de refroidissement selon l'une des revendications 10 ou 11, caract¢eris¢e en ce que : l'orifice sup¢erieur d'alimentation (16a, 16b) communique avec un orifice de jonction (18a) ouvert vers l'int¢erieur du carter inf¢erieur (17) dans le bloc de connexion, une conduite de liaison (19a, 19b) est pr¢evue pour ¥etre log¢ee dans le carter inf¢erieur (17) et pour raccorder l'orifice de jonction (18a) et un orifice de captage (20) du circuit de circulation d'huile du moteur pr¢evu dans la paroi du carter inf¢erieur (17).

13. Dispositif de refroidissement selon la revendication 12, caract¢eris¢e en ce que l'orifice sup¢erieur d'alimentation (16a, 16b) communique avec le circuit de circulation d'huile du filtre £a huile (21) du moteur, en amont ou en aval du filtre £a huile (21).

14. Dispositif de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 8 £a 13, caract¢eris¢e en ce que les moyens d'interface hydraulique comprennent un clapet (22) de commande de d¢ebit de liquide de refroidissement.

15. Dispositif de refroidissement selon la revendication 14, caract¢eris¢e en ce que les moyens d'interface hydraulique comprennent, en sortie du clapet (22), plusieurs branches (19a, 19b) pour alimenter s¢epar¢ement plusieurs rampes d'alimentation communes (5a, 5b) dans un moteur £a cylindres en plusieurs lignes.

16. Moteur £a combustion interne, dans lequel les ¢el¢ements tournants sont mont¢es dans un bloc-moteur ayant une face inf¢erieure ouverte obtur¢ee par un carter inf¢erieur, et dans lequel des gicleurs de refroidissement projettent des jets de liquide de refroidissement vers le fond des pistons, caract¢eris¢e en ce qu'il comprend un dispositif de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 1 £a 15.

La pr¢esente invention concerne les dispositifs de refroidissement pour pistons de moteur £a combustion interne, permettant de projeter un fluide de refroidissement tel que l'huile sur une zone appropri¢ee des pistons.

Dans les moteurs £a combustion interne actuellement d¢evelopp¢es, les besoins d'augmentation de puissance fournie par les moteurs, et les besoins d'augmentation de rendement des moteurs, n¢ecessitent une am¢elioration constante des conditions de refroidissement des moteurs, et en particulier des conditions de refroidissement des pistons.

Il en r¢esulte une utilisation de plus en plus fr¢equente de dispositifs de refroidissement de pistons dans lesquels on associe £a chaque piston du moteur, pour son refroidissement, au moins un gicleur de refroidissement qui projette un ou plusieurs jets de fluide de refroidissement vers le fond de piston.

Par exemple, les documents FR 2 745 329, US 4,206,726, EP 0 423 830, US 5,649,505, d¢ecrivent des structures de gicleur de refroidissement que l'on fixe £a la paroi du bloc-moteur en les faisant communiquer avec une canalisation interne d'alimentation en fluide de refroidissement, ladite canalisation ¢etant usin¢ee dans le bloc-moteur lui-m¥eme et raccord¢ee au circuit d'alimentation en huile pr¢evu dans le moteur.

Il faut ainsi pr¢evoir, dans le bloc-moteur, la canalisation d'amen¢ee de fluide de refroidissement et les orifices d'adaptation des gicleurs.

La d¢ecision de pr¢evoir un dispositif int¢egr¢e de refroidissement des pistons d'un moteur par gicleurs est une d¢ecision qui se prend g¢en¢eralement tr£es en amont dans la phase de pr¢e-d¢eveloppement du moteur. Il faut r¢ealiser notamment des ¢etudes hydrauliques de dimensionnement du circuit d'huile, et des ¢etudes thermiques du piston. Parfois m¥eme, des moteurs d'essai sont sp¢ecialement construits pour valider ces calculs.

Mais une fois la d¢ecision prise de ne pas recourir £a un circuit de refroidissement par gicleurs, il est pratiquement impossible de faire marche arri£ere, car trop d'¢el¢ements sont £a pr¢evoir concernant l'architecture m¥eme du moteur ou concernant les moyens d'usinage pour assurer l'adaptation et l'alimentation de gicleurs de refroidissement.

Ainsi, si un moteur n'est pas pr¢evu au d¢epart pour ¥etre ¢equip¢e de gicleurs de refroidissement des pistons, une canalisation interne d'alimentation n'est pas forc¢ement existante £a l'endroit d¢esir¢e, et aucun usinage n'est pr¢evu pour l'adaptation des gicleurs. Parfois m¥eme, puisque rien n'a ¢et¢e r¢efl¢echi dans ce sens initialement, l'usinage du bloc-moteur pour implanter les gicleurs est purement et simplement impossible.

Pourtant il arrive parfois qu'un constructeur ait besoin de revenir sur sa d¢ecision initiale, et d¢esire une fonction de refroidissement par gicleurs. Dans ce cas, pour les raisons ¢evoqu¢ees ci-dessus, il faut reprendre une ¢etude compl£ete du moteur, reprendre les validations, ce qui induit un co¥ut prohibitif qui exclut pratiquement l'implantation du dispositif de refroidissement.

On conna¥it par ailleurs du document DE 12 16 014 B un syst£eme de refroidissement pour pistons de moteur £a combustion interne dans lequel plusieurs gicleurs sont solidaires d'une rampe d'alimentation commune avec laquelle ils forment un ensemble m¢ecaniquement rigide. L'ensemble m¢ecaniquement rigide est fix¢e au bloc moteur par des vis, qui n¢ecessitent un usinage sp¢ecifique du bloc-moteur. La rampe d'alimentation est connect¢ee hydrauliquement £a une pompe plac¢ee £a proximit¢e, sous le bloc-moteur. Il n'est pas fait mention d'un carter inf¢erieur.

D'autre part, on conna¥it du document JP 06 264742 A un autre dispositif de refroidissement pour pistons de moteur £a combustion interne. Plusieurs gicleurs sont solidaires de deux rampes d'alimentation commune parall£eles qui sont fix¢ees ensemble dans le fond du carter inf¢erieur. La position des gicleurs emp¥eche toute pr¢ecision dans la direction des jets d'huile, et les jets sont n¢ecessairement cass¢es par les organes mobiles du moteur en cours de fonctionnement.

Le probl£eme propos¢e par la pr¢esente invention est de concevoir une nouvelle structure de dispositif de refroidissement de pistons par gicleurs, qui puisse ¥etre int¢egr¢e £a un moteur avec aucune ou seulement tr£es peu de modification sur la structure du moteur lui-m¥eme.

Le but est d'adapter £a un moteur dont le d¢eveloppement est achev¢e, ou dont le d¢eveloppement est d¢ej£a engag¢e, une fonction de refroidissement de pistons par gicleurs sans avoir £a reprendre la conception m¥eme du moteur, ni les validations essentielles qui sont n¢ecessaires dans tout d¢eveloppement de moteur.

L'invention r¢esulte de l'observation selon laquelle la difficult¢e essentielle d'implantation d'une fonction de refroidissement par gicleur r¢eside dans la modification du bloc-moteur lui-m¥eme pour amener l'huile de refroidissement jusqu'aux gicleurs. Ainsi, l'invention pr¢evoit des moyens d'amen¢ee d'huile qui puissent ¥etre rapport¢es dans le moteur lui-m¥eme sans modifier de fa©con sensible la structure du bloc-moteur.

Dans les moteurs habituels, un carter inf¢erieur de r¢ecup¢eration d'huile est rapport¢e sous le bloc-moteur contenant les organes mobiles. Le carter inf¢erieur porte g¢en¢eralement le filtre £a huile, qui est raccord¢e au circuit d'huile sous pression du moteur par un circuit dont un tron©con se trouve ainsi accessible dans le carter inf¢erieur. L'invention met £a profit cet agencement, en captant l'huile dans un circuit d'huile sous pression g¢en¢eralement pr¢esent dans la zone du carter inf¢erieur.

L'invention vise ¢egalement £a faciliter le montage du dispositif de refroidissement dans le moteur, notamment lors des ¢etapes d'assemblage des sous-ensembles lourds et/ou encombrants du moteur.

Pour atteindre ces buts ainsi que d'autres, l'invention propose un dispositif de refroidissement pour pistons de moteur £a combustion interne, le moteur comprenant un bloc-moteur ayant une face inf¢erieure ouverte obtur¢ee par un carter inf¢erieur, le dispositif comprenant des gicleurs de refroidissement adapt¢es pour recevoir un liquide de refroidissement sous pression et pour projeter des jets du liquide de refroidissement vers les pistons £a refroidir, plusieurs gicleurs ¢etant solidaires d'une rampe d'alimentation commune £a laquelle ils sont connect¢es hydrauliquement tout en formant avec celle-ci un ensemble m¢ecaniquement rigide ; selon l'invention :

l'ensemble m¢ecaniquement rigide est associ¢e £a des moyens d'interface hydraulique pour la connexion hydraulique de la rampe d'alimentation commune £a un circuit d'alimentation en liquide de refroidissement pr¢evu dans le carter inf¢erieur, les moyens d'interface hydraulique sont agenc¢es pour assurer la connexion hydraulique par l'adaptation du carter inf¢erieur sous le bloc-moteur pour l'obturation de sa face inf¢erieure ouverte, l'ensemble m¢ecaniquement rigide comprend des moyens de fixation pour sa fixation au bloc-moteur £a l'¢ecart des organes mobiles, ind¢ependamment du carter inf¢erieur.

Par le fait que la rampe d'alimentation commune permet l'amen¢ee de fluide de refroidissement jusqu'aux gicleurs sans avoir recours £a une modification du bloc-moteur, on peut adapter le dispositif sur un moteur d¢ej£a d¢evelopp¢e ou en pr¢e-d¢eveloppement, sans avoir £a modifier la structure du bloc-moteur, sans avoir £a refaire l'¢etude permettant cette modification, et sans avoir £a refaire les validations n¢ecessaires qui en r¢esultent.

Naturellement, on peut aussi adapter la structure de refroidissement selon l'invention dans un moteur £a concevoir.

D'autre part, l'ensemble m¢ecaniquement rigide peut, malgr¢e son encombrement, ¥etre ais¢ement adapt¢e et fix¢e sous le moteur ouvert, puis le raccordement hydraulique est automatiquement assur¢e par l'adaptation du carter inf¢erieur, sans op¢eration suppl¢ementaire.

Selon une premi£ere r¢ealisation, le dispositif comprend une seule rampe d'alimentation commune, portant les gicleurs de refroidissement dispos¢es en ligne au regard de la rang¢ee de pistons d'un moteur £a cylindres en ligne.

Selon une autre r¢ealisation, le dispositif comprend deux rampes d'alimentation communes portant chacune une ligne de gicleurs de refroidissement dispos¢es au regard d'une rang¢ee respective de pistons d'un moteur £a cylindres en V.

Le dispositif selon l'invention peut aussi s'adapter facilement £a d'autres g¢eom¢etries de moteur, par exemple des moteurs en W, des moteurs en ¢etoile, ou toute autre g¢eom¢etrie £a plusieurs lignes de cylindres.

Dans une r¢ealisation particuli£erement avantageuse, pour adaptation dans un moteur ayant des ¢el¢ements tournants mont¢es rotatifs dans des paliers, les moyens de fixation comprennent des pattes de fixation transversales agenc¢ees pour ¥etre fix¢ees aux faces inf¢erieures des paliers du moteur.

Il appara¥it en effet que pratiquement tous les moteurs £a combustion interne actuellement d¢evelopp¢es comportent des paliers dans lesquels tourillonne le vilebrequin, et ces paliers sont constitu¢es de deux parties principales assembl¢ees l'une £a l'autre apr£es adaptation du vilebrequin. Les parties inf¢erieures des paliers comportent des faces inf¢erieures accessibles directement depuis le dessous du moteur avant adaptation du carter inf¢erieur de r¢ecup¢eration d'huile. Il est ainsi particuli£erement ais¢e de fixer les pattes de fixation transversales sur les faces inf¢erieures des paliers du moteur, avant adaptation du carter inf¢erieur.

Par exemple, dans un tel moteur dont les paliers sont referm¢es par des blocs inf¢erieurs de palier tenus par des tiges filet¢ees de fixation, les pattes de fixation transversales peuvent comprendre des trous pour le passage des tiges filet¢ees de fixation des blocs inf¢erieurs de palier, tiges sur lesquelles on fixe les pattes de fixation par des ¢ecrous de blocage viss¢es sur les tiges.

En alternative, les moyens de fixation peuvent comprendre des pattes de fixation dispos¢ees pour ¥etre fix¢ees en n'importe quelle autre zone fixe du bloc-moteur qui soit facilement accessible apr£es mise en place des ¢el¢ements tournants et avant adaptation du carter inf¢erieur.

Dans une r¢ealisation pratique, on peut pr¢evoir que l'ensemble m¢ecaniquement rigide comprenne : un tube longitudinal d'alimentation constituant la rampe d'alimentation commune, auquel se raccordent des tubes transversaux dont les extr¢emit¢es constituent les gicleurs de refroidissement, une plaque de fixation, comportant des pattes de fixation transversales, et fix¢ee par brasage, soudage ou collage au tube longitudinal d'alimentation.

De pr¢ef¢erence, la plaque de fixation peut ¥etre pli¢ee en forme de corni£ere dans le coin de laquelle est fix¢e le tube longitudinal d'alimentation, une premi£ere aile de la corni£ere constituant les pattes de fixation, une seconde aile de la corni£ere ayant des prolongements transversaux parall£eles aux tubes transversaux et dont les zones d'extr¢emit¢e sont fix¢ees aux tubes transversaux par brasage, soudage ou collage.

Selon un mode de r¢ealisation avantageux, qui facilite l'assemblage, les moyens d'interface hydraulique comprennent un orifice inf¢erieur d'entr¢ee en communication avec la rampe d'alimentation commune et solidaire avec celle-ci, et adapt¢e pour se connecter de fa©con ¢etanche, £a un orifice sup¢erieur d'alimentation pr¢evu dans le carter inf¢erieur, par le mouvement d'assemblage du carter inf¢erieur sous le bloc-moteur, l'orifice sup¢erieur d'alimentation ¢etant en communication avec le circuit de circulation d'huile sous pression du moteur dans le carter inf¢erieur.

L'une des difficult¢es r¢eside dans le positionnement relatif et l'¢etanch¢eit¢e des raccordements hydrauliques du dispositif de refroidissement. On facilite et on am¢eliore le positionnement et l'¢etanch¢eit¢e en pr¢evoyant une structure dans laquelle : l'orifice inf¢erieur d'entr¢ee est pr¢evu dans une facette inf¢erieure plane de l'ensemble m¢ecaniquement rigide, dans le plan de joint d'assemblage du carter inf¢erieur au bloc-moteur, l'orifice sup¢erieur d'alimentation est pr¢evu dans une facette sup¢erieure plane d'un bloc de connexion du carter inf¢erieur, dans le plan de joint d'assemblage du carter inf¢erieur au bloc-moteur.

Le joint de carter peut ainsi assurer simultan¢ement l'¢etanch¢eit¢e des raccordements hydrauliques.

Dans ce cas, on peut aussi avantageusement pr¢evoir que : l'orifice sup¢erieur d'alimentation communique avec un orifice de jonction ouvert vers l'int¢erieur du carter inf¢erieur dans le bloc de connexion, une conduite de liaison est pr¢evue pour ¥etre log¢ee dans le carter inf¢erieur et pour raccorder l'orifice de jonction et un orifice de captage du circuit de circulation d'huile du moteur pr¢evu dans la paroi du carter inf¢erieur.

De pr¢ef¢erence, l'orifice sup¢erieur d'alimentation communique avec le circuit de circulation d'huile du filtre £a huile du moteur, en amont ou en aval du filtre £a huile.

Par un raccordement en aval, on profite de l'¢epuration r¢ealis¢ee par le filtre £a huile pour ¢eviter que les ¢eventuelles impuret¢es entra¥in¢ees dans l'huile de refroidissement risquent de colmater les gicleurs.

Les moyens d'interface hydraulique peuvent comprendre de pr¢ef¢erence un clapet de commande de d¢ebit de liquide de refroidissement, et, en sortie du clapet, une ou plusieurs branches pour alimenter s¢epar¢ement une ou plusieurs rampes d'alimentation communes selon que le moteur est £a cylindres en ligne ou £a cylindres selon plusieurs lignes.

L'invention pr¢evoit ¢egalement un moteur £a combustion interne, dans lequel les ¢el¢ements tournants sont mont¢es dans un bloc-moteur ayant une face inf¢erieure ouverte obtur¢ee par un carter inf¢erieur, et dans lequel des gicleurs de refroidissement projettent des jets de liquide de refroidissement vers le fond des pistons, comprenant un dispositif de refroidissement tel que d¢efini ci-dessus.

D'autres objets, caract¢eristiques et avantages de la pr¢esente invention ressortiront de la description suivante de modes de r¢ealisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles : la figure 1 est un sch¢ema de principe d'un dispositif de refroidissement selon un mode de r¢ealisation de l'invention, adapt¢e pour un moteur £a cylindres en ligne ; la figure 2 est une vue sch¢ematique en coupe d'un bloc-moteur £a cylindres en ligne, montrant l'adaptation d'un dispositif de refroidissement selon la figure 1 ; la figure 3 est un sch¢ema de principe d'un dispositif de refroidissement selon un mode de r¢ealisation de l'invention adapt¢e £a un moteur £a deux rang¢ees de cylindres enV; la figure 4 est une vue sch¢ematique en coupe d'un bloc-moteur £a cylindres en V dans lequel est adapt¢e le dispositif de la figure 3 ;

la figure 5 est une vue en perspective des ¢el¢ements essentiels d'un dispositif de refroidissement selon un mode de r¢ealisation de l'invention pour un moteur £a huit cylindres en V ; la figure 6 est une vue partielle de la face sup¢erieure d'un carter inf¢erieur de moteur, en perspective, montrant l'adaptation des moyens de connexion de la figure 5 ; et la figure 7 est une vue en perspective de la face inf¢erieure d'un bloc-moteur £a huit cylindres en V, montrant l'adaptation des rampes d'alimentation communes dans le mode de r¢ealisation de la figure 5.

Selon l'invention, un dispositif de refroidissement pour pistons de moteur £a combustion interne comprend des gicleurs de refroidissement adapt¢es pour ¥etre rapport¢es dans le bloc-moteur, ces gicleurs ¢etant solidaires d'au moins une rampe d'alimentation commune qui est ¢egalement destin¢ee £a ¥etre rapport¢ee £a l'int¢erieur du bloc-moteur.

Ainsi, la figure 1 illustre sch¢ematiquement un dispositif de refroidissement selon un mode de r¢ealisation de l'invention, comprenant quatre gicleurs 1a, 2a, 3a et 4a, solidaires d'une rampe d'alimentation commune 5a avec laquelle ils forment un ensemble m¢ecaniquement rigide g¢en¢eralement d¢esign¢e par la r¢ef¢erence 6a.

Les gicleurs 1a-4a sont connect¢es hydrauliquement £a la rampe d'alimentation commune 5a.

La rampe d'alimentation commune 5a est associ¢ee £a des moyens d'interface hydraulique 7a pour sa connexion hydraulique £a un circuit d'alimentation en liquide de refroidissement sous pression pr¢evu dans le carter inf¢erieur, non repr¢esent¢e sur la figure 1.

Sur la figure 2, on distingue un bloc-moteur 8, dont la face inf¢erieure 9 est ouverte pour l'introduction des ¢el¢ements tournants tels que la bielle 10, avec un bord inf¢erieur 11 plan destin¢e £a recevoir un carter inf¢erieur non repr¢esent¢e.

Le gicleur 1a, solidaire de la rampe d'alimentation commune 5a, est engag¢e dans l'espace interm¢ediaire 12 entre le bloc-moteur 8 et les ¢el¢ements tournants 10, et se trouve reli¢e et raccord¢e £a la rampe d'alimentation commune 5a par un tube qui est cintr¢e de fa©con appropri¢ee pour ¢eviter les ¢el¢ements tournants tels que la bielle 10. Le gicleur 1a est orient¢e pour projeter un jet de liquide de refroidissement vers le fond du piston 13 associ¢e £a la bielle 10 et ¢egalement sch¢ematiquement repr¢esent¢e.

Dans la r¢ealisation des figures 1 et 2, le dispositif est con©cu pour ¥etre adapt¢e dans un moteur £a cylindres en ligne, les gicleurs de refroidissement 1a-4a ¢etant dispos¢es en ligne au regard des pistons de ladite rang¢ee de cylindres du moteur. Il y a alors une seule rampe d'alimentation commune 5a, associ¢ee £a ces moyens d'interface hydraulique 7a.

Comme on le voit ¢egalement sur la figure 2, la rampe d'alimentation commune 5a et les gicleurs tels que le gicleur 1a, formant l'ensemble m¢ecaniquement rigide 6a, comprennent des moyens de fixation 14 pour la fixation dans le moteur £a l'¢ecart des organes mobiles tels que la bielle 10.

Sur les figures 3 et 4, on a illustr¢e un second mode de r¢ealisation du dispositif de refroidissement de l'invention.

Dans ce second mode de r¢ealisation, on retrouve les ¢el¢ements du mode de r¢ealisation pr¢ec¢edent, £a savoir des gicleurs 1a, 2a, 3a et 4a, associ¢es £a une premi£ere rampe d'alimentation commune 5a pour former un premier ensemble m¢ecaniquement rigide 6a, avec les premiers moyens d'interface hydraulique 7a.

On trouve en outre une seconde rampe d'alimentation commune 5b portant une seconde ligne de gicleurs de refroidissement 1b, 2b, 3b et 4b en formant un second ensemble m¢ecaniquement rigide 6b, avec des seconds moyens d'interface hydraulique 7b pour la connexion hydraulique au circuit d'alimentation en liquide de refroidissement pr¢evu dans le moteur. Ce second mode de r¢ealisation est adapt¢e pour ¥etre mont¢e sur un moteur ayant deux rang¢ees respectives de cylindres en V.

Ainsi, sur la figure 4, on distingue dans le bloc-moteur 8 un premier piston 13a et un second piston 13b, agissant sur un m¥eme vilebrequin central par des bielles respectives 10a et 10b. Le gicleur de refroidissement 1a, associ¢e £a sa rampe d'alimentation commune 5a, est adapt¢e dans le premier espace interm¢ediaire 12a pour projeter un jet de fluide de refroidissement sur le fond du premier piston 13a. De m¥eme, le second gicleur de refroidissement 1b, associ¢e £a la seconde rampe d'alimentation commune 5b, est adapt¢e dans le second espace 12b interm¢ediaire pour projeter un jet de fluide de refroidissement dans le fond du second piston 13b.

Ainsi, dans ce second mode de r¢ealisation, le dispositif comprend deux rampes d'alimentation communes 5a et 5b, portant chacune une ligne de gicleurs de refroidissement, respectivement 1a-4a et 1b-4b, dispos¢ee au regard d'une rang¢ee respective de pistons du moteur £a cylindres en V.

Chaque ensemble m¢ecaniquement rigide 6a ou 6b est associ¢e £a des moyens de fixation 14a ou 14b pour ¥etre fix¢e directement au bloc-moteur 8.

On consid£ere maintenant la vue en perspective illustr¢ee sur la figure 5, montrant les ¢el¢ements essentiels d'un dispositif de refroidissement selon un mode de r¢ealisation de l'invention adapt¢es pour une implantation dans un moteur £a huit cylindres en V.

On retrouve le premier ensemble m¢ecaniquement rigide 6a, le second ensemble m¢ecaniquement rigide 6b, et un troisi£eme ensemble d'interface hydraulique 7 constitu¢e par les moyens d'interface hydraulique 7a et les moyens d'interface hydraulique 7b.

Les ensembles m¢ecaniquement rigides 6a et 6b ont des structures similaires, sym¢etriquement oppos¢ees, sur lesquelles on retrouve les ¢el¢ements essentiels illustr¢es sur la figure 3.

C'est ainsi que l'on retrouve les gicleurs de refroidissement 1a, 2a, 3a et 4a solidaires de la premi£ere rampe d'alimentation commune 5a, et les gicleurs 1b, 2b, 3b et 4b fix¢es sur la seconde rampe d'alimentation commune 5b.

Les structures ¢etant identiques, on d¢ecrira essentiellement le premier ensemble m¢ecaniquement rigide 6a. Cet ensemble comprend un tube longitudinal d'alimentation formant la rampe d'alimentation commune 5a, le tube comportant des raccords 51, 52, 53 et 54 sur lesquels sont emmanch¢es des tubes transversaux respectifs 55, 56, 57 et 58 dont les extr¢emit¢es libres respectives constituent les gicleurs 1a, 2a, 3a et 4a.

Une plaque de fixation 60, comportant des pattes de fixation transversales 61, 62 et 63, est fix¢ee au tube longitudinal d'alimentation formant la rampe d'alimentation commune 5a par brasage, soudage, collage ou tout autre moyen d'assemblage appropri¢e. Les pattes de fixation 61, 62 et 63 sont parall£eles, orient¢ees vers l'int¢erieur en direction de l'autre ensemble m¢ecaniquement rigide 6b, et sont chacune munies d'un trou de fixation 64, 65 ou 66.

Dans la r¢ealisation illustr¢ee, la plaque de fixation 60 est en outre pli¢ee en forme de corni£ere dans le coin de laquelle est fix¢e le tube longitudinal d'alimentation constituant la rampe d'alimentation commune 5a. La premi£ere aile de la plaque de fixation 60 constitue les pattes de fixation 61-63. La seconde aile de la plaque de fixation en corni£ere comprend des prolongements transversaux respectifs 67, 68, 69 et 70, qui sont parall£eles aux tubes transversaux 55, 56, 57 et 58, et dont les zones d'extr¢emit¢e 71, 72, 73 et 74 sont fix¢ees aux tubes transversaux respectifs 55-58 par brasage, soudage, collage, ou tout autre moyen appropri¢e. De la sorte, les prolongements transversaux 67-70 constituent des moyens de rigidification, s'opposant £a tout d¢eplacement des gicleurs 1a-4a par rapport au reste de l'ensemble m¢ecaniquement rigide 6a.

Pour la connexion hydraulique de la rampe d'alimentation commune 5a, on pr¢evoit des moyens d'interface hydraulique 7a comprenant, sur la rampe d'alimentation commune 5a, un orifice inf¢erieur d'entr¢ee 15a, adapt¢e pour se connecter de fa©con ¢etanche £a un orifice sup¢erieur d'alimentation 16a pr¢evu, comme illustr¢e sur la figure 6, dans une facette sup¢erieure plane d'un bloc de connexion 24 du carter inf¢erieur 17, dans le plan de joint d'assemblage du carter inf¢erieur 17. La connexion hydraulique est assur¢ee par le mouvement d'assemblage du carter inf¢erieur 17 sous le bloc-moteur 8.

L'orifice sup¢erieur d'alimentation 16a est en communication avec le circuit de circulation d'huile sous pression du moteur dans le carter inf¢erieur 17.

De m¥eme, pour la connexion hydraulique de la rampe d'alimentation commune 5b, on pr¢evoit des moyens d'interface hydraulique 7b comprenant un orifice inf¢erieur d'entr¢ee 15b qui est adapt¢e pour se connecter de fa©con ¢etanche £a un orifice sup¢erieur d'alimentation 16b, pr¢evu dans une facette sup¢erieure plane d'un bloc de connexion 25 du carter inf¢erieur 17, dans le plan de joint d'assemblage du carter inf¢erieur 17.

Dans la r¢ealisation illustr¢ee plus en d¢etails sur la figure 6, l'orifice sup¢erieur d'alimentation 16b communique avec un orifice de jonction 18b ouvert vers l'int¢erieur du carter inf¢erieur 17, et adapt¢e pour recevoir de fa©con ¢etanche l'extr¢emit¢e d'une seconde conduite de liaison 19b. La seconde conduite de liaison 19b est pr¢evue pour ¥etre log¢ee £a l'int¢erieur du carter inf¢erieur 17 et pour raccorder l'orifice de jonction 18b avec un orifice de captage 20 du circuit de circulation d'huile sous pression du moteur pr¢evu dans la paroi du carter inf¢erieur 17.

En pratique, l'orifice de captage 20 communique avec le circuit de circulation d'huile sous pression du moteur en aval ou en amont du filtre £a huile 21.

On peut avantageusement pr¢evoir un clapet 22 de commande de d¢ebit de liquide de refroidissement. Le clapet 22 s'adapte sur l'orifice de captage 20, et d¢elivre le liquide de refroidissement £a la seconde conduite de liaison 19b qui le conduit elle-m¥eme jusqu'£a l'orifice de jonction 18b lui-m¥eme en communication avec l'orifice sup¢erieur d'alimentation 16b qui communique avec la seconde rampe d'alimentation commune 5b, lorsque le carter inf¢erieur 17 est adapt¢e sous le bloc-moteur 8.

Dans la r¢ealisation illustr¢ee sur les figures 5 et 6, le clapet 22 communique en outre avec une premi£ere conduite de liaison 19a, qui conduit le liquide de refroidissement vers un premier orifice sup¢erieur d'alimentation 16a se raccordant lui-m¥eme £a la premi£ere rampe d'alimentation commune 5a lorsque le carter inf¢erieur 17 est adapt¢e sous le bloc-moteur.

Le sous-ensemble constitu¢e par les deux conduites de liaison 19a et 19b et par le clapet 22 de commande se trouve engag¢e £a l'int¢erieur du carter inf¢erieur 17, et fix¢e par le clapet 22 et par les deux extr¢emit¢es des conduites de liaison 19a et 19b qui se fixent sur la paroi du carter inf¢erieur 17 par exemple par des vis engag¢ees dans les trous de pattes de fixation telles que la patte 23b.

On comprend que, par cette disposition de dispositif de refroidissement des figures 5 et 6, aucune modification n'est £a faire dans le bloc-moteur 8 lui-m¥eme. La seule modification, pour adapter le dispositif de refroidissement £a un moteur qui n'est pas initialement pr¢evu pour cela, consiste £a adapter l¢eg£erement le carter inf¢erieur 17 pour pr¢evoir ou pour fixer deux blocs de connexion 24 et 25 dans lesquels sont pr¢evus les orifices sup¢erieurs d'alimentation 16a et 16b, et un canal de communication vers les orifices de jonction tels que l'orifice 18b. Il faut ¢egalement pr¢evoir le passage de fluide en sortie du filtre 21 pour l'adaptation du clapet 22 et l'alimentation en fluide de refroidissement filtr¢e.

Le filtre 21 lui-m¥eme est plac¢e dans un tron©con de circuit d'huile sous pression du carter inf¢erieur 17 connect¢e au circuit d'huile sous pression du bloc-moteur, notamment £a la pompe. On distingue, sur la figure 6, les orifices respectifs d'entr¢ee et de sortie 21a et 21b de ce circuit d'huile sous pression dans le carter inf¢erieur 17, orifices qui viennent en communication d'orifices correspondants du bloc-moteur lorsque le carter inf¢erieur 17 referme le bloc-moteur.

Selon une r¢ealisation possible, le ou les blocs de connexion 24 et 25 peuvent ¥etre constitu¢es par une portion de la paroi du carter inf¢erieur 17 elle-m¥eme, c'est-£a-dire qu'ils peuvent ¥etre monoblocs avec le carter inf¢erieur 17.

En alternative, le ou les blocs de connexion 24 et 25 peuvent ¥etre des ¢el¢ements rapport¢es et fix¢es dans le carter inf¢erieur 17.

Dans la r¢ealisation illustr¢ee sur la figure 5, les orifices inf¢erieurs d'entr¢ee 15a et 15b sont de simples tubes destin¢es £a s'engager £a l'int¢erieur de l'orifice sup¢erieur d'alimentation correspondant 16a ou 16b. On comprend que cela n¢ecessite de positionner de fa©con pr¢ecise et d¢elicate les extr¢emit¢es des tubes face aux orifices, lorsque l'on adapte le carter inf¢erieur 17 sous le moteur.

Pour faciliter cette op¢eration d'assemblage, on peut avantageusement pr¢evoir que le ou les orifices inf¢erieurs d'entr¢ee 15a et 15b sont pr¢evus dans une facette inf¢erieure plane de l'ensemble m¢ecaniquement rigide 6a ou 6b, dans le plan de joint d'assemblage du carter inf¢erieur 17 au bloc-moteur. De la sorte, il n'y a pas de risque de d¢et¢eriorer les extr¢emit¢es des tubes lors de l'assemblage du carter inf¢erieur 17, et l'¢etanch¢eit¢e des moyens d'interface hydraulique peut ¥etre assur¢ee dans le plan de joint du carter inf¢erieur 17 par le joint de carter lui-m¥eme dont on pr¢evoit une excroissance couvrant les facettes correspondantes des blocs de connexion 24 et 25 et de l'ensemble m¢ecaniquement rigide 6a et 6b.

On consid£ere maintenant les moyens de fixation des rampes d'alimentation commune ou sous-ensembles m¢ecaniquement rigides 6a et 6b. Il faut consid¢erer pour cela la figure 7, illustrant en perspective la face inf¢erieure d'un moteur. La face inf¢erieure du bloc-moteur 8, orient¢ee vers le haut sur la figure, est ouverte, et on distingue les ¢el¢ements tournants 26, 27, 28 et 29, dans quatre compartiments s¢epar¢es par les paliers 30, 31 et 32.

Le premier ensemble m¢ecaniquement rigide 6a est positionn¢e le long d'un premier c¥ot¢e du moteur, tandis que le second ensemble m¢ecaniquement rigide 6b est positionn¢e le long du second c¥ot¢e oppos¢e du moteur.

Les tubes transversaux 55-58 sont engag¢es en p¢en¢etrant dans le moteur, comme illustr¢e sur la figure, tandis que les pattes de fixation 61-63 sont conform¢ees pour ¥etre adapt¢ees £a la g¢eom¢etrie du moteur consid¢er¢e, en se fixant sur des zones facilement accessibles du bloc-moteur avant adaptation du carter inf¢erieur 17. Dans le cas du moteur repr¢esent¢e, les pattes de fixation 61-63 sont orient¢ees transversalement pour ¥etre fix¢ees aux faces inf¢erieures des paliers respectifs 30-32 du moteur.

On voit que les pattes de fixation 61-63 comportent des trous pour le passage des tiges filet¢ees respectives 33, 34 et 35 qui assurent la fixation des blocs inf¢erieurs de paliers, tiges sur lesquelles on fixe les pattes de fixation 61-63 par des ¢ecrous de blocage viss¢es sur les tiges (non repr¢esent¢es sur la figure).

Dans d'autres g¢eom¢etries de moteurs, on pr¢evoira, sans sortir du cadre de l'invention, des structures de moyens de fixation diff¢erentes adapt¢ees £a la structure de chaque moteur, de fa©con £a ne rien changer £a la g¢eom¢etrie du moteur.

On voit ainsi qu'il n'y a aucune modification £a faire sur le bloc-moteur lui-m¥eme pour l'adaptation du dispositif de refroidissement selon l'invention.

Pour l'adaptation d'un dispositif de refroidissement selon l'invention, on acc£ede dans le moteur par sa face inf¢erieure ouverte, carter inf¢erieur 17 enlev¢e. Comme on le comprend sur la figure 7, il est alors ais¢e d'introduire le ou les ensembles m¢ecaniquement rigides 6a et 6b, qui sont des ¢el¢ements relativement l¢egers. On peut alors ais¢ement les fixer au bloc-moteur comme indiqu¢e ci-dessus, les orifices inf¢erieurs d'entr¢ee 15a et 15b ¢etant automatiquement situ¢es dans le plan de joint entre le bloc-moteur et le carter inf¢erieur 17. On adapte ensuite le carter inf¢erieur 17, r¢ealisant automatiquement le raccordement hydraulique avec le tron©con de circuit d'huile sous pression du filtre.

La pr¢esente invention n'est pas limit¢ee aux modes de r¢ealisation qui ont ¢et¢e explicitement d¢ecrits, mais elle en inclut les diverses variantes et g¢en¢eralisations contenues dans le domaine des revendications ci-apr£es.