Brevet FR2754854A1 — publié le 19980424

La présente invention a pour objet un collecteur d'admission pour moteur à combustion interne, du type en ligne ou en V. Les collecteurs d'admission sont des pièces fixées sur le moteur à combustion interne et qui comportent des conduits d'admission d'air dans les cylindres, des conduits d'admission et de retour d'un liquide de refroidissement et éventuellement un conduit de recirculation des gaz de carter. Jusqu'à présent, pour réaliser les collecteurs d'admission, plusieurs méthodes de fabrication sont utilisées. Une première méthode consiste à fabriquer l'ensemble du collecteur en une seule pièce par moulage d'un alliage d'aluminium avec interposition dans le moule de noyaux de sable pour former les différents conduits. Une seconde méthode consiste à fabriquer le collecteur en deux pièces, une première pièce par moulage d'un alliage d'aluminium destinée à être fixée sur le moteur à combustion interne et une seconde pièce en matière plastique fixée sur la première pièce. Mais ces techniques ont pour inconvénient d'être onéreuses et la cadence de fabrication des collecteurs est relativement faible. Une troisième méthode consiste à fabriquer le collecteur en une seule pièce en matière plastique avec interposition de noyaux fusibles pour former les différents conduits. Mais cette technique a pour inconvénient d'être particulièrement onéreuse et complexe à mettre en oeuvre. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients en proposant un collecteur d'admission pour moteur à combustion interne dont le prix de revient est diminué et dont la cadence de fabrication est augmentée. L'invention a donc pour objet un collecteur d'admission pour moteur à combustion interne, du type comprenant une première partie délimitant une portion de conduits d'admission d'air et de conduits d'admission et de retour d'un fluide de refroidissement et de recirculation des gaz de carter, une seconde partie comprenant une portion complémentaire des conduits d'admission d'air et une coiffe de solidarisation des deux parties entre elles, caractérisé en ce que la première partie est formée par une pièce inférieure de collecteur et une pièce supérieure de collecteur réalisées chacune en matière plastique injectée et soudées l'une sur l'autre au niveau d'un plan de joint. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la seconde partie et la coiffe sont réalisées en matière plastique injectée, - la seconde partie est fixée à l'intérieur de la coiffe et l'ensemble formé par ladite seconde partie et ladite coiffe est fixé par soudage sur la pièce supérieure de collecteur, - la matière plastique est constituée par un matériau composite, - la partie inférieure de collecteur comporte au moins deux portions en creux débouchant au niveau du plan de joint et fermées par une portion pleine complémentaire ménagée au niveau dudit plan de joint sur la pièce supérieure de collecteur pour former les conduits d'admission et de retour du fluide de refroidissement, - la pièce supérieure de collecteur comporte au moins une portion en creux débouchant au niveau d'un plan de joint entre ladite pièce supérieure de collecteur et la seconde partie et fermée par une portion pleine complémentaire ménagée au niveau de ce plan de joint sur ladite seconde partie pour former ladite conduite de recirculation des gaz de carter, - le collecteur comporte un conduit de recirculation des gaz d'échappement muni d'un élément de découplage thermique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un collecteur d'admission conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus de la pièce inférieure du collecteur d'admission conforme à l'invention. Ainsi que représenté à la figure 1, le collecteur d'admission comprend une première partie désignée dans son ensemble par la référence 10, une seconde partie désignée dans son ensemble par la référence 15 et une coiffe 20 de solidarisation des deux parties 10 et 15 entre elles. Le collecteur comporte également des conduits formés dans la première partie 10 et la seconde partie 15 et notamment des conduits 1 d'admission d'air dans les cylindres du moteur, des conduits 2 et 3 d'admission et de retour d'un fluide de refroidissement et un conduit 4 de recirculation des gaz de carter. Ainsi que représenté à la figure 1, la première partie 10 est formée par une pièce inférieure de collecteur lOa et par une pièce supérieure de collecteur lOb. Ces pièces l0a et lOb sont réalisées chacune en matière plastique injectée et soudées l'une sur l'autre au niveau d'un plan de joint A. D'autre part, la seconde partie 15 et la coiffe 20 sont également réalisées en matière plastique injectée. La matière plastique constituant les différents éléments du collecteur est constituée par un matériau composite comme par exemple par une résine de polyamide chargée de fibres de verre. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, la pièce inférieure de collecteur 10a comporte sur sa face destinée à être appliquée sur le moteur à combustion interne, une face 11 d'appui sur le bloc cylindre de ce moteur et, de part et d'autre de cette face 11, des faces 12 d'appui sur la culasse dudit moteur à combustion interne. Par ailleurs, la pièce inférieure du collecteur l0a comporte au moins deux portions en creux, respectivement 13 et 14, débouchant au niveau du plan de joint A et fermée par une portion pleine 16 complémentaire ménagée au niveau de ce plan de joint A sur la pièce supérieure de collecteur lOb pour former les conduits 2 et 3 d'admission et de retour du fluide de refroidissement. Enfin, la pièce supérieure de collecteur lOb comporte au moins une portion en creux 18 débouchant au niveau d'un plan de joint B entre ladite pièce supérieure de collecteur lOb et la seconde partie 15 et fermée par une portion pleine 19 complémentaire ménagée au niveau de ce plan de joint B sur ladite seconde partie 15 pour former le conduit 4 de recirculation des gaz de carter. La coiffe 20 comporte un orifice 21 pour le passage d'un conduit, non représenté, de recirculation des gaz d'échappement muni d'un élément de découplage thermique. L'assemblage des différents éléments constituant le collecteur est réalisé de la façon suivante. Tout d'abord, la pièce inférieure de collec teur 10a, la pièce supérieure de collecteur lOb, la seconde partie 15 et la coiffe 20 sont réalisées par injection d'une matière plastique. La pièce supérieure de collecteur lOb est placée sur la pièce inférieure de collecteur lOa au niveau du plan de joint A et ces deux pièces lOa et lOb sont assemblées entre elles par soudage au niveau de ce plan de joint A. Pour l'assemblage de la seconde partie 15 et de la coiffe 20 sur la première partie 10, plusieurs solutions sont envisagées. La première consiste à positionner la seconde partie 15 sur la pièce supérieure de collecteur lOb au niveau du plan de joint B et ensuite à placer la coiffe 20 sur cette seconde partie 15. Ainsi que représenté à la figure 1, la seconde partie 15 comporte au niveau du plan de joint B des joints 22 assurant l'étanchéité des conduits 1 et 4. D'autre part, la coiffe 20 comporte au niveau du plan de joint B et uniformément répartis sur son pourtour, des épaulements 23 destinés à coopérer avec des épaulements 24 ménagés à la périphérie de la pièce supérieure de collecteurs lOb au niveau du plan de joint B. La fixation de la seconde partie 15 sur la première partie 10 est donc réalisée par l'intermédiaire d'organes de fixation 25, comme par exemple des vis vissées dans les épaulements 23 et 24. Selon une variante, la seconde partie 15 est fixée dans la coiffe 20 par des organes appropriés, non représentés, et l'ensemble constitué par la seconde partie 15 et la coiffe 20 est positionné sur la pièce supérieure de collecteur lOb et la fixation de cette coiffe 20 supportant la seconde partie 15 avec la pièce supérieure de collecteur lOb est réalisée par soudage au niveau du plan de joint B. Dans ce cas, les joints d'étanchéité 22 ne sont pas nécessaires. La réalisation du collecteur d'admission selon l'invention par injection d'une matière plastique et soudage des différents éléments entre eux permet d'augmenter les cadences de fabrication et de diminuer le prix de revient par une simplification de la méthode de fabrication, tout en obtenant des collecteurs possédant des caractéristiques mécaniques tout à fait comparables aux collecteurs réalisés jusqu'à présent. Le collecteur d'admission selon l'invention s'applique aux moteurs à combustion interne en ligne ou en V. REVENDICATIONS 1. Collecteur d'admission pour moteur à combustion interne, du type comprenant une première partie (10) délimitant une portion de conduits (1) d'admission d'air et de conduits (2, 3, 4) d'admission et de retour d'un fluide de refroidissement et de recirculation des gaz de carter, une seconde partie (15) comprenant une portion complémentaire des conduits (1) d'admission d'air et une coiffe (20) de solidarisation des deux parties (10, 15) entre elles, caractérisé en ce que la première partie (10) est formée par une pièce inférieure de collecteur (lOa) et une pièce supérieure de collecteur (lOb) réalisées chacune en matière plastique injectée et soudées l'une sur l'autre au niveau d'un plan de joint. 2. Collecteur d'admission selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde partie (15) et la coiffe (20) sont réalisées en matière plastique injectée. 3. Collecteur d'admission selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde partie (15) est fixée à l'intérieur de la coiffe (20) et l'ensemble formé par ladite seconde partie (15) et ladite coiffe (20) est fixé par soudage sur la pièce supérieure de collecteur (lOb). 4. Collecteur d'admission selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la matière plastique est constituée par un matériau composite. 5. Collecteur d'admission selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce inférieure de collecteur (lOa) comporte au moins deux portions en creux (13, 14) débouchant au niveau du plan de joint et fermées par une portion pleine (16) complémentaire ménagée au niveau dudit plan de joint sur la pièce supérieure de collecteur (lOb) pour former lesdits conduits (2, 3) d'admission du fluide de refroidissement. 6. Collecteur d'admission selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce supérieure de collecteur (lOb) comporte au moins une portion en creux (18) débouchant au niveau d'un plan de joint entre ladite pièce supérieure de collecteur (lOb) et la seconde partie (15) et fermée par une portion pleine (19) complémentaire ménagée au niveau de ce plan de joint sur ladite seconde partie (15) pour former ledit conduit (4) de recirculation des gaz de carter. 7. Collecteur d'admission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit de recirculation des gaz d'échappement muni d'un élément de découplage thermique.