Brevet FR2721350A1 — publié le 19951222

DISPOSITIF D'ISOLATION ACOUSTIOUE POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention concerne un dispositif d'isolation acoustique pour un moteur à combustion interne plus particulièrement destiné à équiper un véhicule automobile. Le style des véhicules automobile modernes impose maintenant des lignes de capot très plongeantes et de ce fait cela entraîne des volumes disponibles très mesurés pour loger le moteur. De plus, dans un véhicule automobile moderne, le moteur est installé transversalement avec l'échappement côté tablier. I1 en résulte donc que, la place disponible devant le moteur pour dessiner un collecteur d'admission comportant un répartiteur d'air ou plénum et des tubulures suffisamment longues pour répondre aux besoins du moteur, n'est plus assez importante. Pour remédier à cette situation, une nouvelle disposition du collecteur d'admission a été développée consistant à loger le répartiteur d'air sensiblement au droit de la face échappement de la culasse et à étendre les différentes tubulures transversalement au-dessus du couvreculasse. Les tubulures d'admission s'étendent ainsi, depuis la face admission de la culasse où elles viennent se connecter aux conduits d'aspiration des cylindres jusqu'au répartiteur d'air disposé de l'autre côté de la culasse, ce qui permet donc de leur assurer une longueur suffisante pour un encombrement extrêmement réduit. Différentes réalisations d'un tel agencement ont vu le jour. Il a ainsi été proposé d'intégrer directement tout ou partie du collecteur d'admission dans le couvre-culasse comme cela est notamment divulgué dans la demande de brevet NO FR90/08075 déposée par la demanderesse ou encore dans la demande de brevet NO EP-448.431. Cette solution présente toutefois des inconvénients en terme de facilité de montage mais également et surtout en terme d'échauffement de l'air d'admission préjudiciable au bon remplissage du moteur. Une autre solution consiste à réaliser le collecteur d'admission sous la forme d'une pièce distincte totalement indépendante du couvreculasse, comme cela est notamment divulgué dans le brevet NO US.4.649.876 ou dans la demande de brevet NO Fr-2.415.207. Cette solution permet donc d'assurer une certaine isolation thermique de l'air d'admission du fait du volume vide laissé entre le couvre culasse et le collecteur d'admission, mais elle présente l'inconvénient d'être relativement bruyante. En effet, le collecteur d'admission qui est une pièce de taille et/ou de masse importante, est lié rigidement à la culasse pour des raisons d'étanchéité. Il en résulte que le collecteur d'admission se trouve être le siège d'importantes vibrations du fait des excitations du bloc moteur (bruits de combustion ou encore chocs de distribution) et du fait des pulsations de débit d'air aux soupapes qui se propagent le long des tubulures d'admission à la vitesse du son, pour arriver à la prise d'air et créer ainsi "le bruit de bouche". Ces vibrations affectant le circuit d'admission sont des sources importantes de bruits et peuvent conduire par ailleurs à la détérioration des organes placés sur le collecteur, comme les organes de mesure de température ou de pression ou encore comme le boîtier papillon dans le cas de moteur à allumage commandé. La présente invention a donc pour but un dispositif d'isolation acoustique destiné à réduire les vibrations d'un collecteur d'admission s'étendant au-dessus d'un moteur à combustion interne et ce, de façon particulièrement simple. Le dispositif d'isolation acoustique selon l'invention est plus particulièrement destiné à un moteur à combustion interne du type comprenant un collecteur d'admission fixé rigidement au moteur et formé par un répartiteur d'air et des tubulures d'admission qui s'étendent sensiblement transversalement au-dessus du couvre-culasse du moteur. Selon l'invention, le dispositif d'isolation acoustique pour moteur à combustion interne est caractérisé en ce qu'un matelas réalisé en matériau amortissant est interposé entre le collecteur d'admission et le couvre-culasse. Selon une autre caractéristique du dispositif d'isolation acoustique pour moteur à combustion interne objet de l'invention, le matelas amortissant est sensiblement uniformément comprimé lors de la fixation du collecteur d'admission sur le moteur. Selon une autre caractéristique du dispositif d'isolation acoustique pour moteur à combustion interne objet de l'invention, le matelas remplissant sensiblement tout le volume laissé libre entre le couvre-culasse et le collecteur d'admission est directement obtenu par moulage. Selon une autre caractéristique du dispositif d'isolation acoustique pour moteur à combustion interne objet de l'invention, le matelas est réalisé dans un matériau compressible et à forte caractéristique d'amortissement tel que du polyuréthanne. Selon une autre caractéristique du dispositif d'isolation acoustique pour moteur à combustion interne objet de l'invention, le matelas est réalisé dans un matériau à faible conductivité thermique tel que du polyuréthanne. Selon une autre caractéristique du dispositif d'isolation acoustique pour moteur à combustion interne objet de l'invention, le matelas est conformé pour former un écran thermique entre les parties chaudes du moteur et ledit collecteur d'admission. On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, présenté à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique de côté, en coupe partielle, d'un moteur à combustion interne équipé du dispositif d'isolation acoustique selon l'invention. Conformément à la figure 1, seuls les éléments du moteur nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés. Sur cette figure, on a représenté le circuit d'admission de l'air comburant d'un moteur à combustion interne 1, par exemple du type à quatre cylindres en ligne et à allumage par compression (l'invention s'applique encore, bien entendu, à un moteur à allumage commandé ou à un moteur possédant un plus grand nombre de cylindres). Ce moteur comprend un carter-cylindres surmonté d'une culasse 5 dans laquelle sont agencées les différentes chambres de combustion. Le circuit d'admission en air comburant du moteur relie une embouchure d'entrée d'air non figurée aux différents orifices d'admission débouchant dans les chambres de combustion. Le circuit d'admission comprend notamment un collecteur d'admission, référencé 2, formé d'un répartiteur ou plenum 4 prolongé par des tubulures distinctes 3 débouchant sur l'une des faces latérales de la culasse dite face "admission" pour alimenter les chambres de combustion du moteur par l'intermédiaire de conduits agencés dans la culasse 5. Le collecteur d'admission 2 est disposé audessus du moteur 1, le répartiteur d'air 4 étant logé sensiblement au droit de la face latérale "échappement" de la culasse, à l'opposé de la face "admission", tandis que les différentes tubulures d'admission 3 s'étendent transversalement au-dessus du couvre-culasse 6. Le collecteur d'admission 2 est fixé rigidement au moteur 1 d'une part, par l'intermédiaire d'une bride 8 solidaire des extrémités des tubulures 3 venant se fixer sur la face "admission" de la culasse 5 et d'autre part, par des pattes de fixation 9 reliant le répartiteur d'air 4 à la culasse 5. Conformément à l'invention, pour limiter les vibrations du collecteur d'admission 2 l'espace libre entre le moteur 1 et le collecteur d'admission 2 est entièrement occupé par un matelas 7 de forme adaptée, réalisé dans un matériau tel que du polyuréthanne possédant une importante caractéristique d'amortissement mécanique. Le matelas 7 réalisé par moulage de façon à épouser parfaitement la forme du volume vide s'étendant entre le collecteur d'admission 2 et la partie supérieure du moteur 1, est interposé audessus du couvre-culasse 6 lors de la mise en place du collecteur d'admission 2. Les dimensions et la nature des matériaux utilisés pour réaliser le matelas sont prédéterminées de façon que ce dernier soit sensiblement uniformément comprimé lors du serrage du collecteur d'admission 2 sur la culasse 5. Cette précontrainte du matelas 7 conjuguée à l'importance des surfaces de contact entre le matelas amortissant 7 et le couvre-culasse 6 d'une part et le collecteur d'admission 2 d'autre part permet d'absorber les vibrations du collecteur 2 provoquées par l'excitation vibratoire du moteur et donc de limiter la bruyance du collecteur 2. L'utilisation du matelas 7 permet non seulement d'absorber les vibrations du collecteur d'admission 2 mais également de réduire les émissions sonores en provenance de la base moteur en constituant un véritable écran acoustique recouvrant la partie supérieure du moteur 1. De plus, l'interposition d'un matelas compressible 7 en matériau synthétique faiblement conducteur de la chaleur, entre le collecteur d'admission 7 et la partie supérieure du moteur 1 augmente sensiblement l'isolation thermique des tubulures d'admission en limitant le rayonnement du couvre-culasse 6. L'isolation thermique du collecteur 2 peut être encore renforcée en étendant le matelas 7 sous le répartiteur d'air 4 afin de protéger ce dernier du rayonnement du collecteur d'échappement voisin (non figuré) et/ou encore en étendant le matelas 7 entre les tubulures d'admission de façon à isoler le plus possible de la chaleur ambiante ces dernières. La forme et les dimensions exactes du matelas amortissant 7 sont ajustées pour un moteur donné au banc d'essai de façon à réduire les émissions sonores conformément au cahier des charges, tout en demeurant simple à réaliser et à mettre en place. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS [1] Dispositif d'isolation acoustique pour moteur à combustion interne (1) du type comprenant un collecteur d'admission (2) fixé rigidement au moteur (1) et formé par un répartiteur d'air (4) et des tubulures d'admission (3) qui s'étendent sensiblement transversalement au-dessus du couvreculasse (6) du moteur (1), caractérisé en ce qu'un matelas (7) réalisé en matériau amortissant est interposé entre ledit collecteur d'admission (2) et ledit couvre-culasse (6). [2] Dispositif d'isolation acoustique pour moteur à combustion interne (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matelas amortissant (7) est sensiblement uniformément comprimé lors de la fixation du collecteur d'admission (2) sur le moteur (1). [3] Dispositif d'isolation acoustique pour moteur à combustion interne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que ledit matelas (7) remplissant sensiblement tout le volume laissé libre entre le couvre-culasse (6) et le collecteur d'admission (2) est directement obtenu par moulage. [4] Dispositif d'isolation acoustique pour moteur à combustion interne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit matelas (7) est réalisé dans un matériau compressible et à forte caractéristique d'amortissement tel que du polyuréthanne. [5] Dispositif d'isolation acoustique pour moteur à combustion interne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit matelas (7) est réalisé dans un matériau à faible conductivité thermique tel que du polyuréthanne. [6] Dispositif d'isolation acoustique pour moteur à combustion interne (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit matelas (7) est conformé pour former un écran thermique entre les parties chaudes du moteur (1) et ledit collecteur d'admission (2).