Brevet FR2568831A1 — publié le 19860214

Agencement de groupe moteur dans un véhicule automobile. La présente invention se rapporte à un véhicule automobile comportant un bloc moteur situé en avant ou en arrière, pour un entraînement à un essieu et à quatre roues motrices, ce bloc comprenant un moteur à combustion interne, une boite à vitesses à différentiels placés au niveau des essieux et au centre et étant relié rigidement à un autre différentiel d'essieu, par l'intermédiaire d'un support logeant un arbre de transmission. On connait des véhicules dont toutes les roues sont motrices (revue Auto Motor und Sport du 20/4/83, pages 14 à 17), dans lesquels le bloc moteur situé en arrière ou en avant est relié rigidement à un support tubulaire longitudinal dans lequel est placé un arbre de transmission aboutissant au différentiel d'essieu. La boite à vitesses est fixée directement et rigidement sur le moteur à combustion interne et l'ensemble du bloc voit ses éléments se succéder dans la direction longitu- dinale du véhicule. Une telle liaison entre moteur à combustion interne et boite à vitesses d'une part et entre le moteur et le support longitudinal, d'autre part, rigide du point de vue de la technique vibratoire, a pour inconvénient que le moteur, source de vibrations, commu- nique des vibrations supplémentaires au train de trans- mission (support longitudinal, arbre de transmission, boite à vitesses ou transmission), qui entraînent des surchages des différents ensembles et un niveau de bruit plus élevé. De plus, la liaison rigide de tous les compo- sants du bloc moteur interdit tout accord séparé, par exemple du moteur sur des fréquences inférieures par rapport au train de transmission, pour améliorer le confort de roulement du véhicule. La disposition connue du moteur-à combustion interne dans le prolongement de la boite à vitesses a des inconvénients, compte tenu de la longueur relativement importante qui en résulte, dans la mesure o il faut beaucoup de place et o l'on réalise un ensemble sans rigidité à la flexion et à la torsion. En outre, la répartition des poids avec un tel agencement, en parti- culier lorsque le moteur est à l'arrière et que toutes les roues sont motrices, est défavorable en ce qui con- cerne la répartition de la charge sur les essieux. La présente invention a pour objet un véhicule automobile du type précité, dans lequel les différents composants du bloc moteur puissent être accordés les uns sur les autres du point de vue vibratoire et dans lequel les composants des ensembles puissent être décalés. En outre, les différents composants du bloc doivent pré- senter ensemble une faible longueur hors tout, avec une répartition des poids optimale et un faible encombrement, un placement variable du moteur, adaptable aux exigences de construction, devant être possible dans certaines limites. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, le moteur à combustion interne s'appuie-au moyen de plusieurs paliers élastiques avec découplage vibratoire sur le support ainsi que sur la boîtes à vitesses qui est reliée rigidement au support et est maintenue décou- plée de la carrosserie du véhicule, et un arbre de trans- mission est placé entre la boîte à vitesses et le moteur, disposés séparément, arbre qui, sans rigidité à la torsion et en liaison avec les masses d'inertie du côté du moteur et du côté de la boîte à vitesses, est accordé sur les vibrations de rotation de façon à les amortir. D'autres caractéristiques avantageuses ressortiront de la suite. Les principaux avantages que permet d'obtenir l'invention consistent en ce que le découplage vibratoire du moteur du reste du train de transmission par un appui séparé sur le support et sur la boîte à vitesses permet un accord à basse fréquence optimum du moteur sur le train de transmission et sur la carrosserie, et permet d'obtenir, en outre, une isolation vibratoire favorable du moteur par rapport au train de transmission et à la carrosserie. Cet agencement permet d'obtenir un niveau de bruit et un niveau vibratoire plus favorables et permet d'utiliser un support plus mince et, par suite, plus léger. Le moteur est relié cinématiquement à la boîte à vitesses par un arbre de transmission, qui comporte des éléments intermédiaires élastiques tels que des raccor- dements et est dépourvu de rigidité à la torsion, et est articulé. On peut ainsi réaliser, dans certaines limites, une disposition variable du moteur par rapport à la boîte à vitesses et, par suite, les placer avantageusement particulièrement près du différentiel d'essieux. Cet agencement assure également une distribution des charges optimale par rapport à l'axe du véhicule, du fait que le moteur est placé d'un côté de l'axe du véhicule et que l'embrayage, la boîte à vitesses et les groupes auxiliaires sont placés de l'autre côté. Cette disposition répartie par rapport à l'axe du véhicule est avantageuse, en parti- culier, dans le cas o le bloc moteur est placé à l'arrière. Selon un autre mode d'exécution de l'invention, le moteur est placé, en observant dans le sens de la marche, avant la boîte à vitesses, et recouvre, avec une section postérieure, une partie du carter de boîte à vitesses, ce qui permet d'obtenir une longueur hors tout plus faible que dans le cas des agencements connus o le moteur et la boîte à vitesses sont reliés rigidement et placés l'un après l'autre dans la direction longitudinale du véhicule. Le découplage des différents composants du bloc moteur permet, avec une construction plus simple, de disposer de groupes auxiliaires moins encombrants et favorisant la transmission. De plus, grâce à cet agence- ment, il se présente moins de problèmes de température près de la boîte à vitesses et loin du moteur éventuelle- ment enfermé. L'embrayage est par exemple à distance du moteur rattaché directement à la boîte à vitesses et la masse d'inertie est placée à l'entrée de la boite, ce qui empêche dans une large mesure les vitesses de grincer. On va décrire à présent avec davantage de détails des exemples de réalisation non limitatifs de l'invention, représentés sur le dessin annexé dont: la figure 1 est une vue latérale schématique d'un bloc moteur pour un véhicule dont toutes les roues sont motrices et dont le bloc moteur est placé à l'arrière ou à l'avant, le moteur étant place, lorsqu'on observe dans la direction de marche, à l'avant sur un support d'ensem- bles qui constitue également le logement du guide d'essieu; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 représente un mode de réalisation d'un bloc moteur dont le moteur est place, lorsqu'on obser- ve dans le sens de marche, derrière la boîte à vitesses; la figure 4 représente un autre mode de réalisa- tion de bloc moteur, dont le moteur est placé sur la boite à vitesses; la figure 5 et la figure 6 représentent des exemples de réalisation de placement du moteur entièrement ou partiellement sur la boite à vitesses. Le véhicule comporte un bloc moteur 2 qui comprend un moteur à combustion interne 3, une boîte à vitesses 4, située au niveau d'un essieu avec un différentiel d'essieu , un différentiel central 6 et un autre différentiel d'essieu 7. La boîte à vitesses 4 est reliée rigidement au second différentiel d'essieu 7 par l'intermédiaire d'un support tubulaire 8 dans lequel est placé un arbre de transmission 9. Le bloc moteur 2 à 6 peut être placé à l'avant ou à l'arrière du véhicule et être utilisé dans le cas d'un seul essieu moteur et des quatre roues motri- ces, l'essieu avant ou l'essieu arrière pouvant être entraîné dans le cas d'un seul essieu moteur. Selon le mode de réalisation de la figure 1, le moteur à combustion interne 3 est isolé vibratoirement dans une large mesure du reste du train de transmission au moyen d'éléments d'appui élastiques 10, 11, 12. La boîte à vitesses 4 est reliée au support 8 et elle cons- titue un bloc rigide avec le second différentiel 7. L'entraînement est assuré par un arbre 13 transmettant les couples, qui est relié à un arbre d'entrée de boîte à vitesses 31 par l'intermédiaire d'un embrayage 14. L'arbre de transmission 13 comporte un ou plusieurs raccords élastiques rendant l'arbre non rigide à la torsion et articulé, de sorte que des décalages des composants des unités d'entraînement peuvent être rattra- pés et l'arbre d'entrée de la boîte à vitesses rester à l'abri des irrégularités de la transmission par le moteur et le vilebrequin. L'appui du train de transmission sur la structure de la carrosserie est réalisé au moyen d'au moins deux paliers 15 sur le carter 4a de la boîte à vitesses 4 et au moyen d'un autre palier16 sur le carter du différen- tiel 7. On n'a pas représenté les bras de guidage de roue, et ils sont articulés, par exemple, au carter 4a de la boîte à vitesses 4, ce pour quoi l'on prévoit alors des paliers et logements 32, 33, 34, 35 correspondants. Selon le mode de réalisation de la figure 1, le moteur à combustion interne 3 est placé dans un plan horizontal X-X situé au-dessus du support 8 et sensible- ment suivant le même axe que la boîte à vitesses 4. Une section 17 du moteur 3 est placée au-dessus d'un épaule- ment 18 du carter de la boîte à vitesses 4 ou du diffé- rentiel central 6 relié à la boite à vitesses 4. Le moteur 3 s'appuie sur une console 19 du carter de boîte à vitesses 4a, la console 19 comportant des paliers latéraux 11, 12. Un appui supplémentaire sur le support 8 est réalisé au moyen du palier élastique 10. On trouve, latéralement par rapport au support 8, audessous du moteur 3, d'un côté un carter à huile 20 et, de l'autre, des ensembles auxi- liaires 21 tels que la dynamo, etc. Les bras de guidage de roue, non représentés en détail, sont maintenus dans des paliers 32, 33 du carter de botte à vitesses 4a, ainsi que, sur le carter du différentiel 7, dans des paliers 34, 35. Selon un autre exemple de réalisation conforme à la figure 3, le moteur 3 est (dans le sens de marche) placé derrière la boîte à-vitesses 4 et s'appuie, par l'intermédiaire d'éléments élastiques 30, sur le carter 4a de la boite à vitesses 4, ainsi que sur la carrosserie (ce qu'on n'a pas représenté en détail). L'embrayage 14 est placé près de la boîte à vitesse 4 sur l'arbre d'entrée 31. Les ensembles auxiliaires 21 sont placés par rapport à l'arbre de transmission 13 de façon que des éléments de transmission 22 assurent l'entraînement par l'intermédiaire de cet arbre 13. Les exemples de réalisation des figures 4, 5 et 6 correspondent, dans leur principe, à l'exemple de réa- lisation de la figure 3, avec un moteur placé (dans le sens de marche) derrière la boîte à vitesses. Dans l'exemple de réalisation de la figure 4, le moteur 3 est placé, comme dans l'exemple de la figure 1, dans une zone relativement longue 17a, au-dessus du carter de boîte à vitesses 4a et s'y appuie au moyen de plusieurs paliers 23, 24. Le carter à huile 20 est placé dans le prolonge- ment du carter de boîte à vitesses 4a au-dessous du moteur 3 et il affleure, de préférence, avec la face inférieure du carter de boîte à vitesses 4a. Selon l'autre mode de réalisation représenté sur la figure 5, le moteur 3 ne recouvre le carter de boite à vitesses 4a que sur une zone de support 17b relativement étroite, et il s'appuie par un palier supérieur 26 et un autre palier 27 inférieur sur le carter de boîte à vitesses 4a, l'arbre 13 passant devant la branche supérieure du carter de boite à vitesses. Dans le mode de réalisation de la figure 6, le moteur 3 se raccorde axialement au carter de boite à vitesses 4a et il s'appuie, d'une part sur le carter de boite à vitesses 4a par plusieurs paliers élastiques 29 et, de l'autre, sur la carrosserie du véhicule, par exemple sur un support 25 ou un élément analogue, au moyen de paliers 28. REVENDICATIONS 1. Véhicule automobile comportant un bloc moteur placé à l'avant ou à l'arrière, pour un entraînement d'un d'un essieu et de quatre roues motrices, ce bloc comprenant un moteurà combustion interne, une boite à vitesses à différentiels placés au niveau des essieux et au centre et étant relié rigidement, par l'intermédiaire d'un support recevant un arbre de transmission, à un autre différentiel d'essieu, caractérisé en ce que le moteur à combustion interne (3) s'appuie avec découplage vibratoire, au moyen de plusieurs paliers élastiques (10, 11, 12; 23, 24; 26, 27; 29, 30), sur le support (8) ainsi que sur la boîte à vitesses (4) qui est reliée rigidement au support (8) et est maintenue découplée de la carrosserie (25) du véhicule, et en ce qu'un arbre de transmission (13) est placé entre la boite à vitesses (4) et le moteur (3) disposé séparément, arbre qui, sans rigidité en rotation et en liaison avec les masses d'inertie, du côté du moteur et de la boite à vitesses, est accordé sur les vibrations rotatoires de façon à les amortir. 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur à combustion interne (3) s'appuie sur le support (8) par au moins un palier élastique (10), et en ce que deux autres paliers d'appui élastiques (11, 12) sont présents sur le carter de boîte à vitesses (4a). 3. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moteur à combustion inter- ne (3) est maintenu dans un plan horizontal (X-X) placé au-dessus du support (8) et sensiblement suivant le même axe que la boîte à vitesses (4), une section (17; 17a; 17b) du moteur à combustion interne (3) étant placée au-dessus de l'épaulement (18; 18a; 18b) du carter de boîte à vitesses (4a). 4. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le moteur à combustion interne (3) est placé (dans le sens de marche (F)) devant la boite à vitesses (4). 5. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce que le moteur à combustion interne (4) est (dans le sens de marche (F)) placé derrière la botte à vitesses (4), et s'appuie, par des éléments élastiques (29), sur le carter de boite à vitesses (4a), ainsi que sur la structure de carrosserie (25) dans des paliers élastiques (28) (figure 6). 6. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un carter à huile (20) et des ensembles auxiliaires (21) sont placés au-dessous du moteur à combustion interne (3) à peu près dans un même plan horizontal que le support (28), et en ce que le carter à huile (20) est fixé d'un côté du support (8) et les ensembles auxiliaires (21) de l'autre côté du support (8) sur le carter (3a) du moteur à combustion interne (3). 7. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embrayage (14) et la masse d'inertie (14a) sont rattachés à l'arbre d'entrée (38) de la boite à vitesses. 8. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ensembles auxiliai- res (21) sont entraînés par un axe (31) recevant la masse d'inertie (14a). 9. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bras de guidage de roue sont maintenus sur le carter de boite à vitesses (3a) et sur le carter du différentiel axial (7) dans des paliers (32, 33, 34, 35) reliés rigidement aux carters. 10. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur à combustion interne (3) est placé dans le véhicule de façon à constituer un moteur sous le plancher.