Le moteur Cummins ISF3.8 est un moteur diesel, à quatre temps, à quatre cylindres, en ligne, à seize soupapes, à refroidissement liquide et à turbocompresseur.
Le moteur est équipé d'un système d'alimentation en carburant électronique.
La figure 1 présente les moteurs ISF3.8 CM2220, ISF3.8 CM2220 AN, ISF3.8 CM2220 LAN avec système de ventilation du carter fermé — vue de face.
La figure 2 présente les moteurs ISF3.8 CM2220, ISF3.8 CM2220 AN, ISF3.8 CM2220 LAN — vue de gauche.
La figure 3 présente les moteurs ISF3.8 CM2220, ISF3.8 CM2220 AN, ISF3.8 CM2220 LAN avec système de ventilation du carter ouvert — vue de face.
La figure 4 présente les moteurs ISF3.8 CM2220, ISF3.8 CM2220 AN, ISF3.8 CM2220 LAN — vue de l'arrière.
La figure 5 présente les moteurs ISF3.8 CM2220, ISF3.8 CM2220 AN, ISF3.8 CM2220 LAN — vue de droite.
La figure 6 présente les moteurs ISF3.8 CM2220, ISF3.8 CM2220 AN, ISF3.8 CM2220 LAN — vue de dessus.
Caractéristiques techniques des moteurs
Remarque : les valeurs de puissance et de couple indiquées sont approximatives et peuvent varier sensiblement selon le modèle, la boîte de vitesses, l'année de production, la version logicielle du calculateur et la méthode de mesure.
Le bloc-cylindres est en fonte grise.
Les cylindres sont alésés directement dans le bloc.
Des canaux de liquide de refroidissement sont alésés entre les cylindres.
Le bloc-cylindres comporte des bossages et des orifices pour la fixation des pièces et des composants.
Cinq paliers de paliers principaux sont réalisés dans la partie inférieure du bloc-cylindres.
Les chapeaux de paliers principaux sont fixés au bloc par deux boulons chacun.
Les chapeaux sont usinés avec le bloc et ne sont pas interchangeables.
Le chapeau du quatrième palier est usiné pour recevoir des coussinets à épaulements limitant le déplacement axial du vilebrequin.
Chaque chapeau porte un numéro d'ordre gravé.
La pompe à huile est fixée à la face avant du bloc.
Le corps de la pompe à huile est en alliage d'aluminium.
Le joint spi avant du vilebrequin est pressé dans le corps de la pompe à huile.
Le carter de volant moteur est fixé à la face arrière du bloc, et le carter d'embrayage y est fixé.
Le carter de volant moteur est en fonte, le carter d'embrayage en alliage d'aluminium.
La culasse est fixée au-dessus du bloc, et le carter d'huile, en plastique, est fixé en dessous.
La culasse est en fonte grise et suit un schéma de balayage transversal des cylindres.
Un joint métallique renforcé, non rétractable, est installé entre le bloc-cylindres et la culasse.
Des soupapes d'admission et d'échappement en acier réfractaire sont installées dans la culasse.
Les tiges de soupapes sont chromées.
Chaque soupape est équipée d'un seul ressort et fixée par l'intermédiaire d'une coupelle par deux demi-clavettes.
Les ressorts sont en acier pour transformateurs.
Les guides de soupapes sont usinés directement dans la culasse et ne comportent pas de douilles ; par conséquent, en cas d'usure des guides, la culasse est remplacée.
L'arbre à cames est en fonte et comporte cinq tourillons et deux cames par cylindre.
L'arbre à cames est monté dans le bloc-cylindres.
L'entraînement de l'arbre à cames se fait par un pignon engrenant avec le pignon du vilebrequin (fig. 7).
Les cames de l'arbre à cames agissent sur les poussoirs.
Les tiges de poussoirs actionnent les soupapes par l'intermédiaire des culbuteurs.
Les culbuteurs de soupapes sont fixés à la culasse par des boulons.
Les jeux dans la commande des soupapes se règlent au moyen de boulons vissés dans le culbuteur, avec contre-écrous.
Les chambres de combustion ne sont pas réalisées dans la partie inférieure de la culasse, car elles sont usinées dans les fonds de pistons.
La culasse est fermée par un couvercle en plastique.
Les sièges de soupapes sont installés en force dans la culasse.
Le vilebrequin est en acier, à cinq paliers, et tourne dans des paliers principaux équipés de coussinets minces en acier avec une couche antifriction.
Les coussinets inférieurs sont bimétalliques, les supérieurs trimétalliques.
Les orifices d'évacuation d'huile ne sont présents que dans les coussinets supérieurs.
Le nez avant du vilebrequin comporte un six pans pour l'entraînement de la pompe à huile.
Le nez arrière du vilebrequin porte un pignon pour l'entraînement de la pompe à carburant et de l'arbre à cames.
Le déplacement axial du vilebrequin est limité par les épaulements du coussinet supérieur du quatrième palier principal.
La gorge sur le tourillon arrière de l'arbre à cames est réalisée pour y loger une plaque de butée, afin de fixer l'arbre contre tout déplacement axial.
À l'extrémité arrière de l'arbre à cames est usiné un embout à filetage intérieur pour la fixation du pignon d'entraînement.
L'arbre à cames est entraîné par un pignon engrenant avec le pignon du vilebrequin.
L'ensemble de la distribution est logé dans le carter de distribution.
Les pistons sont en alliage d'aluminium.
La chambre de combustion est usinée dans le fond des pistons.
Pour installer correctement le piston dans le cylindre, une flèche est gravée sur sa surface supérieure.
Le piston est installé de manière que la flèche soit orientée vers l'avant du moteur.
Trois segments sont montés sur les pistons : deux segments de compression et un segment racleur.
Le segment supérieur est de forme trapézoïdale.
Le deuxième segment de compression comporte une gorge. Ce segment doit être installé avec la gorge vers le bas.
Le segment racleur se compose d'une bague coulée et d'un expandeur.
Le piston est relié à la bielle par un axe de piston flottant.
L'axe est retenu contre tout déplacement axial par des circlips dans les bossages des pistons.
Pour le refroidissement des pistons, des gicleurs reliés à la conduite d'huile sont installés dans la partie inférieure du bloc-cylindres.
L'huile des gicleurs est projetée en jet sur les jupes des pistons.
Les bielles sont en acier, forgées.
Une douille en bronze à l'étain est pressée dans la tête supérieure de la bielle.
Le chapeau de bielle est fixé par deux boulons.
Les chapeaux de bielles portent les numéros de cylindre gravés. Les chapeaux et les bielles sont usinés comme un ensemble et ne sont donc pas interchangeables. Des coussinets de bielle sont insérés dans la tête inférieure de la bielle.
Le volant moteur est en fonte, avec une couronne dentée en acier. Il est fixé au vilebrequin par huit boulons.
Un roulement de support de l'arbre primaire de la boîte de vitesses est pressé dans sa partie centrale.
Le système de lubrification du moteur est combiné : les pièces les plus sollicitées sont lubrifiées sous pression, les autres par projection dirigée ou par projection de l'huile s'écoulant des jeux entre les pièces conjuguées.
La pression dans le système de lubrification est créée par la pompe à huile, installée dans le couvercle avant du bloc-cylindres et entraînée par l'extrémité avant du vilebrequin.
La pompe aspire l'huile du carter d'huile du moteur par la crépine et l'envoie, à travers le filtre à huile, dans la conduite principale d'huile.
Des canaux d'alimentation en huile partent de la conduite principale vers les paliers principaux du vilebrequin.
Des gicleurs sont installés dans les paliers principaux, par lesquels l'huile est projetée sur les parois des cylindres et les fonds des pistons.
L'huile est amenée aux coussinets de bielle par des canaux usinés dans le corps du vilebrequin.
Un canal d'alimentation en huile part de la conduite principale vers les paliers de l'arbre à cames.
Une partie de l'huile est dérivée par un flexible vers le turbocompresseur, puis revient dans le carter.
L'excès d'huile s'écoule de la culasse dans le carter d'huile par des canaux de drainage.
Les documents présentés décrivent la conception et les caractéristiques techniques des moteurs Cummins ISF3.8 (CM2220, CM2220 AN, CM2220 LAN) : structure générale, bloc-cylindres, culasse, distribution, vilebrequin, pistons, bielles, volant moteur et système de lubrification. Le document est destiné à l'étude de la conception, au diagnostic et à la réparation du moteur.
