Brevet FR2736089A1 — publié le 19970103

L'invention concerne un moteur à combustion interne avec un carter de vilebrequin dans lequel est monté de façon à pouvoir tourner un arbre de vilebrequin sur lequel est articu- lée au moins une bielle portant un piston, le piston pouvant se déplacer dans un cylindre recouvert par une culasse, le moteur à combustion interne étant refroidi par un agent et présentant, pour refroidir l'agent, un ventilateur entraîné par une cour- roie qui refoule de l'air de refroidissement à travers un échangeur de chaleur parcouru par l'agent. Un moteur à combustion interne de ce type est connu par le document DEOS-32 04 554. Le moteur à combustion interne décrit dans ce document présente un ventilateur qui est fixé sur une partie constitutive du moteur à combustion interne ou sur une partie constitutive du véhicule. Dans ce cas l'arbre de ventilateur est directement monté dans la partie constitutive au moyen d'un palier. Cet agencement entraîne un maniement coû- teux en cas d'entretien et de réparation car lors d'un démon- tage de l'unité de ventilateur l'arbre doit être retiré du palier et, lors du montage, l'arbre doit être à nouveau enfoncé par pressage. Les étapes de travail nécessaires pour cela peu- vent facilement conduire à un endommagement de l'arbre ou du palier, et leur exécution pose des problèmes, en particulier dans le cas o le moteur à combustion interne est complètement monté, pour le reste, dans un compartiment moteur de véhicule, en raison de l'étroitesse de ce compartiment. En outre, avec le cas échéant des types de fixation nécessaires différents du ventilateur, il est nécessaire d'avoir un alésage de réception usiné très exactement pour le palier qui porte l'arbre de ven- tilateur. L'invention a pour objet de constituer un moteur à combustion interne dans le cas duquel on peut monter et démon- ter le ventilateur sans problème. On résout ce problème grâce au fait que le ventila- teur présente un palier intégré qui peut être fixé sur un sup- port de ventilateur. Grâce à cet agencement, en cas d'entretien et de réparation, le palier ne doit plus être démonté lui-même, mais on peut démonter ou monter le ventilateur avec son palier intégré en tant que partie constitutive complète. Dans ce cas le montage a lieu sur un support de ventilateur qui peut être fixé sur le moteur à combustion interne ou sur une autre partie constitutive. Le cas échéant le support de ventilateur est aus- si constitué d'une manière telle qu'il présente plusieurs dis- positifs de fixation pour le palier de ventilateur. Cet agencement peut être utilisé de façon avantageuse quand il est par exemple nécessaire, pour différents cas d'application du moteur à combustion interne, de placer le ventilateur en diffé- rents endroits, par exemple à cause de positions déterminées de montage. En variante ou en plus, on peut constituer le support de ventilateur d'une façon telle que celui-ci puisse être fixé dans des positions différentes par exemple sur le moteur à com- bustion interne. De cette façon on obtient par exemple, dans le cas de deux dispositifs possibles de fixation du palier de ven- tilateur sur le support et d'un support sur le moteur à combus- tion interne, au total quatre possibilités différentes de mise en place du ventilateur par rapport au moteur à combustion in- terne, sans utiliser des éléments de construction additionnels. Selon un développement de l'invention, on peut fa- briquer le support de ventilateur au moins selon deux variantes de réalisation, ces variantes de réalisation présentant des dispositifs de fixation disposés différemment pour la monture de ventilateur par rapport à la face frontale du moteur à com- bustion interne. Cet agencement est intéressant quand deux va- riantes différentes du système, par exemple une solution pour une machine de chantier et une solution pour un moteur, doivent être réalisées, des éléments de construction additionnels dif- férents pouvant être nécessaires dans le cas de solutions dif- férentes. C'est ainsi par exemple qu'il est concevable, dans le cas de la solution pour une machine de chantier, de prévoir en plus, dans ou sur le support de ventilateur, des logements par exemple pour un montage de pompe hydraulique. Selon un développement de l'invention, le support de ventilateur est constitué sous la forme d'un trépied, les trois pieds présentant des perçages pour des boulons en forme d'exhaussement. Cet agencement permet d'avoir une fixation sta- ble du support de ventilateur par exemple sur le moteur à com- bustion interne, les perçages pour les boulons étant en outre constitués de telle façon que l'on puisse utiliser des boulons uniques (de même diamètre et de même longueur). Selon un développement de l'invention, le support de ventilateur présente un support d'alternateur. Comme l'al- ternateur est habituellement entraîné par la même courroie que le ventilateur cette disposition est avantageuse. Dans ce cas on a l'assurance, avec cette solution, que sans travaux de ré- glage coûteux le plan de la courroie de l'alternateur et celui du ventilateur coincident exactement et, le cas échéant, ne doivent être orientés que par rapport à l'arbre d'entraînement (arbre du vilebrequin). Dans ce cas cette orientation peut na- turellement, cela va de soi, être déjà obtenue grâce à l'agen- cement correspondant du support de ventilateur. Par ailleurs - comme on l'a déjà indiqué auparavant - il est aussi possible et prévu, en plus du support de l'alternateur ou en variante, d'avoir encore d'autres possibilités de fixation pour d'autres appareils à entraîner, tels que par exemple des pompes hydrau- liques, des compresseurs d'air ou analogues, sur le support de ventilateur. Selon un développement de l'invention, on constitue le dispositif de fixation du palier de ventilateur sous la forme d'un tronc de cône avec une surface tronconique en forme de cratère. Un agencement de ce type est d'une part facilement présentable dans les techniques de fonderie pour la coulée de l'aluminium ou la coulée de la fonte grise, et présente, pour le palier de ventilateur, une surface d'appui qui peut être usinée facilement. Dans ce cas on a, selon un développement, aménagé un perçage fileté dans la surface tronconique en forme de cra- tère. Dans ce perçage central fileté, on peut visser une vis de fixation par laquelle on peut installer le ventilateur complet sur le support de ventilateur ou sur la surface tronconique. Selon un développement de l'invention le montage de ventilateur présente un moyeu qui est constitué au choix sous la forme d'un moyeu d'exhausteur ou d'un moyeu de ventilateur à pression. Dans ce cas on prévoit à nouveau que le moyeu non usiné du ventilateur soit le même moyeu brut pour les deux va- riantes de l'agencement, moyeu qui peut alors être simplement usiné différemment. De cette façon on réduit le coût et le nom- bre des pièces constitutives. Selon un développement de l'invention la poulie de la courroie d'entraînement est fabriquée d'une seule pièce avec le moyeu de ventilateur. Cette forme de réalisation peut être alors utilisée d'une manière particulièrement rationnelle quand la même poulie de courroie d'entraînement peut être utilisée pour toutes les variantes du ventilateur. Selon un développement de l'invention le moyeu de ventilateur présente un centrage et un filetage de fixation pour le montage d'une poulie de courroie avec jeu de pièces dé- tachées. On utilise alors de préférence cet agencement quand on doit utiliser des poulies de courroie différentes, par exemple avec des diamètres différents.15 La présente invention sera décrite ci-après de ma- nière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation repré- senté sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre un moteur à combustion interne avec une première variante de réalisation d'un support de yen- tilateur, - la figure 2 montre un moteur à combustion interne avec une seconde variante de réalisation d'un support de venti- lateur, et - la figure 3 montre une vue de détail du ventila- teur avec le palier de ventilateur fixé sur un support repré- senté en partie. Le moteur à combustion interne 1 selon les figures 1 et 2 est en particulier un moteur à combustion interne à al- lumage spontané avec un refroidissement de l'huile et/ou de l'eau. Ce moteur à combustion interne 1 présente un carter de vilebrequin 2 dans lequel un arbre de vilebrequin est monté de façon à pouvoir tourner. Sur l'arbre de vilebrequin on a monté, sur la face frontale arrière non visible du moteur à combustion interne 1, un volant d'inertie, alors que sur l'extrémité anté- rieure visible de l'arbre de vilebrequin, est fixée une poulie de courroie trapézoïdale 3. Le carter de vilebrequin 2 présente en outre un bloc de cylindres 4 fabriqué d'une seule pièce avec celui-ci, bloc qui est recouvert par une ou plusieurs culasses 5. Le moteur à combustion interne 1 présente en outre des élé- ments de pompe d'injection individuelle qui sont montés latéra- lement le long du bloc de cylindres et sont orientés en direction de la culasse de telle sorte que les différents élé- ments de pompe d'injection soient reliés, par de courtes con- duites d'injection, aux injecteurs disposés dans la culasse. Les éléments de pompe d'injection sont commandés mécaniquement par une tige de réglage ou par des électrovannes, au moyen des- quelles on peut doser exactement la quantité de carburant à en- voyer aux différents injecteurs par leur début de refoulement, et la quantité de carburant refoulé qu'elles laissent passer. La poulie 3 entraîne une courroie trapézoidale 6 qui entraîne un alternateur 8 au moyen d'une poulie 7 de cour- roie d'alternateur, et entraîne, en outre, un ventilateur 10 au moyen d'une poulie de courroie d'entraînement 9a ou d'une pou- lie de courroie d'un jeu de pièces 9b. Dans ce cas on peut faire pivoter l'alternateur 8 pour tendre la courroie trapézoi- dale 6 sur le moteur à combustion interne 1, ou on le fixe sur une pièce en saillie. Dans ce cas on monte le ventilateur 10, comme aussi l'alternateur 8, sur un support de ventilateur 11 qui est fixé du côté frontal sur le moteur à combustion interne 1 au moyen de boulons 12a, 12b, 12c. Ce support de ventilateur 11 est constitué comme un trépied, les trois pieds présentant des perçages pour les boulons en forme d'exhaussement, perçages à travers lesquels on peut enfiler les boulons 12a, 12b, 12c qu'on peut visser et bloquer sur le carter de vilebrequin 2 ou le bloc de cylindres 4 ou la culasse 5. Comme cela ressort de la figure 3, ce support de ventilateur 11 présente un dispositif de fixation constitué en forme de tronc de cône 13 dont la surface tronconique 14 a la forme d'un cratère. Dans ce cas on a usiné dans la surface tronconique en forme de cratère 14, un perçage fileté 15. Dans le perçage fileté 15, on peut visser un boulon de fixation 16 par lequel on peut fixer tout le ventilateur 10 sur le support 11. Pour cela le ventilateur 10 présente un palier intégré 17. Sur d'autres parties constitutives essentielles, le ventilateur présente un moyeu 18 avec une poulie intégrée de courroie d'entraînement 9a ou une poulie de courroie 9b de jeu de piè- ces, ainsi que deux roulements 19a, 19b et un support de roule- ment 20. Le ventilateur 10 est monté d'une manière telle que le roulement 19a, le support de roulement 20 et le roulement 19b soient insérés dans le moyeu 18 et soient fixés avec une bague de sécurité 21. La palette de ventilateur proprement dite est boulonnée par des boulons 22 sur le moyeu de ventilateur 18. Dans ce cas la partie supérieure du moyeu de ventilateur représenté 18 est conçue pour un ventilateur à pression, tandis que la partie inférieure est conçue pour un exhausteur. On serre par le boulon de fixation 16 cette unité de construction complète du ventilateur 10 sur la surface tronconique 14, par vissage dans le perçage fileté 15. Dans ce cas la surface tron-' conique est constituée d'une façon telle qu'elle s'appuie d'un15 côté sur la bague intérieure du roulement à billes 19b et en même temps, au moyen d'un appendice, contre le support de rou- lement 20. R E V E N D I C A T ION S 1 ) Moteur à combustion interne avec un carter de vilebrequin, dans lequel est monté de façon à pouvoir tourner un arbre de vilebrequin sur lequel est articulée au moins une bielle por- tant un piston, le piston pouvant se déplacer dans un cylindre recouvert par une culasse, le moteur à combustion interne étant refroidi par un agent et présentant, pour refroidir l'agent, un ventilateur entraîné par une courroie, qui refoule de l'air de refroidissement à travers un échangeur de chaleur parcouru par l'agent, caractérisé en ce que le ventilateur (10) présente un palier intégré de ventilateur (17) qui peut être fixé sur un support de ventilateur (11, lia, l1b). 2 ) Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de ventilateur (11, lia, llb) peut être fabriqué dans au moins deux variantes de réalisation, les variantes de réalisation présentant des dispositifs de fixation (13) dispo- sés différemment, du palier ou montage de ventilateur (17) par rapport à la surface frontale du moteur à combustion interne. 3 ) moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou se- lon la revendication 2, caractérisé en ce que le support de ventilateur (11, lia, llb) est constitué sous la forme d'un trépied, les trois pieds présentant des perçages pour des boulons en forme d'exhaussement. 4 ) Moteur à combustion interne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de ventilateur (11, l1a, llb) présente un support d'alternateur. ) Moteur à combustion interne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de fixation (13) est constitué en forme de tronc de cône avec une surface tronconique (14) en forme de cratère. 6 ) Moteur à combustion interne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on pratique un perçage fileté (15) dans la surface tronconi- que (14) en forme de cratère. 7 ) Moteur à combustion interne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le montage de ventilateur (17) présente un moyeu de ventilateur (18) qui est constitué sous la forme d'un moyeu d'exhausteur ou d'un moyeu de ventilateur à pression. 8 ) Moteur à combustion interne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la poulie de la courroie d'entraînement (9a) est fabriquée d'une seule pièce avec le moyeu de ventilateur (18). 9 ) Moteur à combustion interne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyeu de ventilateur (18) présente un centrage et un file- tage de fixation servant au montage d'une poulie de courroie de jeu de pièces (9b).