Brevet FR2660027A1 — publié le 19910927

La présente invention concerne une bielle de moteur à combustion. Les bielles utilisées dans la construction des moteurs à combustion doivent notamment être légères et toutes les bielles d'un même moteur doivent posséder la même masse totale. De plus dans le cas d'un moteur à conception en V et par exemple un moteur V6 à 90" qui n'est pas équilibré 'naturellement", il est souhaitable que les différentes bielles d'un même moteur possèdent les mêmes masses de têtes et les mêmes masses de pieds. Parmi les conceptions connues on distingue deux familles principales de bielles. La première famille concerne les bielles utilisées dans les moteurs fabriqués en grande série et qui sont réalisées en acier forgé ou en fonte moulée et dont la section du corps de bielle est dite en "H". Les procédés de réalisation de ce type de bielle sont peu précis et entraînent des dispersions importantes dans les masses des différentes bielles qui nécessitent de trier et de classer les bielles ainsi réalisées par catégorie de poids. Lorsque de telles bielles sont utilisées dans des moteurs en V, des masses additionnelles pour le pied et pour la tête doivent être usinées de manière à rendre les masses globalement identiques. L'ajout de masses additionnelles est contraire à la logique de conception puisque la légèreté est une condition primordiale de réalisation d'une bielle. Une deuxième famille de bielles est utilisée dans les moteurs de compétition à haut rendement. Dans ce cas l'ensemble de la bielle est usiné directement dans la masse et son corps possede une section dite en "I" L'inertie de la section en "I" est meilleure qu'une section en "H" et il est possible de réaliser des. bielles particulièrement légères. Toutefois l'usinage. notamment par fraisage, précis de ce type de bielle est particulièrement coûteux et une telle conception ne peut trouver à s'appliquer dans la fabrication en grande série. La présente invention a pour but de proposer une bielle qui possède toutes les qualités requises de par sa conception et dont le coût de fabrication soit particulièrement réduit. Dans ce but l'invention propose une bielle de moteur à combustion, caractérisée en ce qu'elle comporte une ame centrale massive délimitée latéralement par deux faces planes opposées perpendiculaires aux axes des paliers de l'axe de piston et du maneton de vilebrequin et deux joues latérales rapportées respectivement sur chacune des faces. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - chacune des joues est réalisée dans une tôle d'épaisseur réduite par rapport à l'épaisseur de l'âme - le palier de l'axe de piston comporte une douille cylindrique montée dans un alésage correspondant de l'âme massive et dont chacune des extrémités axiales opposées est reçue dans un perçage correspondant de la joue latérale associée - le contour transversal de la portion de l'âme massive constitutive du chapeau de la tête de bielle est identique au contour transversal des portions correspondantes des joues latérales - les joues latérales sont fixées à l'âme massive par brasage à haute température - les extrémités axiales opposées de la douille sont fixées aux joues latérales par brasage à haute température ; et - l'étape de brasage à haute température est suivie d'une opération de trempe à lJhuile. D'autres caractéristiques et avantages de ljinven- tion apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue en perspective du pied d'une bielle réalisée conformément aux enseignements de l'invention , - la figure 2 est une vue en perspective de la tête de bielle complémentaire du pied de bielle de la figure 1; - la figure 3 est une vue en section selon la ligne 3-3 de la figure 1. On reconnaît aux figures 1 à 3 une bielle de moteur à combustion interne pour véhicule automobile comportant un corps de bielle 10 et un pied de bielle 12 formant un tout unitaire et un chapeau de bielle 14 prévue pour être reliée à la partie inférieure ou tête du corps de bielle 10. La liaison des deux parties de la bielle s'effectue d'une manière connue au moyen de deux vis recues dans des alésages 16 du chapeau de bielle 14 et dont les extrémités libres filetées sont vissées dans des alésages taraudés correspondants 18 du corps de bielle 10. Chacune des deux parties de la bielle est pour l'essentiel constituée par une âme massive 20A, 20B et par deux joues latérales 22A, 24A 22B et 24B. L'âme massive centrale est par exemple réalisée par découpage d'une tôle épaisse ou moulée en acier fritté. L'âme centrale comporte deux faces planes parallèles et opposées 26A, 28A, 26B, 28B qui sont toutes perpendicu- laires aux axes parallèles X-X et Y-Y du palier 30 de l'axe de piston (non représenté) et 31 du maneton de vilebrequin (non représenté). Les joues latérales rapportées sur les faces parallèles opposées de l'âme massive y sont fixées par brasage à haute température par exemple à environ 11300- L'opération de brasage peut être suivie immédiatement d'un refroidissement avec revenu thermique vers 850 . Ce procédé de fabrication permet l'emploi d'un métal ferreux ordinaire auquel une trempe éventuelle à l'huile confère une plus grande résistance. Comme l'indique la section de la figure 3, le corps de la bielle ainsi réalisé possède une section dite en "I" dans sa partie centrale. Le palier 30 de l'axe de piston formé dans le pied de bielle 12 comporte une douille décolletée 32 qui est emmanchée dans un alésage correspondant formé dans l'âme massive 20A. Les extrémités axiales 34 de la douille 32 sont reçues dans des perçages correspondants 36 formés dans les joues latérales 22A et 24A. Grâce à cette concep tion les extrémités axiales 34 de la douille 32 peuvent être brasées à haute température dans les joues latérales lors de l'opération de brasage de ces dernières sur l'âme massive 20A. A titre de variante non représentée le palier 30 peut également être constitué directement par un alésage formé dans l'âme massive 20A et ceci notamment dans le cas où cette dernière est réalisée en métal fritté par formage direct par moulage et compression. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 2, le chapeau de tête de bielle 14 comporte une âme massive 20B dont le contour transversal est identique à celui des joues latérales 22B et 24B. A titre de variante, le contour transversal de l'âme massive 20B peut être différent de celui des joues latérales et présenter par exemple une section plus petite ou plus grande en fonction de l'équilibrage souhaité pour la bielle ainsi réalisée. Les joues latérales peuvent être réalisées de manière très simple et avec une très grande précision par découpage de tôles minces. L'ensemble des éléments pour la réalisation de la bielle permet une grande précision dimensionnelle et leur positionnement relatif précis permet d'obtenir une bielle dont le poids est très répétitif lors de la fabrication en série. Il n'est plus nécessaire de prévoir des masses supplémentaires de pied et de tête de bielle comme dans l'état de la technique et le coût de réalisation est ainsi grandement réduit puisque lion supprime également les opérations de pesée et d'usinage complémentaire de la tête et du pied de bielle. La conception proposée permet d"utiliser un acier mi-dur de faible prix. REVNDI CATTONS 1. Bielle de moteur à combustion, caractérisée en ce qu'elle comporte une âme centrale massive (20A. 20B) délimitée latéralement par deux faces planes opposées (26A, 28A, 26B 28B) perpendiculaires aux axes (X-X Y Y) des paliers (30) de l'axe de piston et (31) du maneton de vilebrequin et deux joues latérales (22A, 24A 22B, 24B) rapportées respectivement sur chacune desdites faces planes. 2. Bielle selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacune des joues est réalisée dans une tôle d'épaisseur réduite par rapport à l'épaisseur de l'âme massive. 3. Bielle selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le palier (30) de l'axe de piston comporte une douille cylindrique (32) montée dans un alésage correspondant de I'âme massive (20A) et dont chacune des extrémités axiales opposées (34) est reçue dans un perçage (36) de la joue latérale associée (22A, 24A). 4. Bielle selon l-une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le contour transversal de la portion de l'âme massive (20B) constitutive du chapeau de la tête de bielle est identique au contour transversal des portions correspondantes (22B, 24B). 5. Bielle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les joues latérales (22A, 24A, 22B, 24B) sont fixées à l'âme massive par brasage à haute température. 6. Bielle selon la revendication 5 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisée en ce que les extrémités axiales opposées (34) de la douille (32) sont fixées aux joues latérales (22A, 22B) par brasage à haute température. 7. Bielle selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que l'étape de brasage à haute température est suivie d'une opération de trempe à huile.