Brevet FR2772833A1 — publié le 19990625

L'invention concerne un moteur à combustion interne comportant un suralimenteur mécanique servant à comprimer l'air de combustion dans la tubulure d'admission, le suralimenteur communiquant avec un dispositif de refroidissement de l'air de suralimentation qui est installé en aval dans la direction de circulation de l'air de combustion et est relié à la tubulure d'admission. D'après le document allemand DE 41 03 870 C2 on connaît un moteur à combustion interne, qui possède un suralimenteur mécanique pour accroître la puissance et le couple. Le suralimenteur est disposé dans la tubulure d'aspiration du moteur à combustion interne et comprime l'air de combustion, qui est envoyé à la chambre de combustion, ce qui accroit le rendement de chargement du moteur à combustion interne. En aval du suralimenteur est disposé un dispositif de refroidissement de l'air de suralimentation, qui réduit la température de l'air de combustion, qui est accrue en raison de la compression. Après avoir traversé le dispositif de refroidissement de l'air de suralimentation, I'air de combustion est envoyé à la tubulure d'admission du moteur à combustion interne. Afin de réduire les coûts de fabrication et de montage il est usuel de réaliser différentes variantes du moteur, à partir d'un modèle de base, en modifiant certains composants du moteur. La puissance et le couple du modèle de base peuvent être accrus par exemple grâce au montage du suralimenteur décrit précédemment. Le suralimenteur ainsi que le dispositif de refroidissement de l'air de suralimentation doivent être raccordés, d'une manière étanche à la pression, à la tubulure d'admission du moteur à combustion interne de manière à permettre la suralimentation désirée de l'air de combustion. Un problème réside dans le fait que la géométrie des tubulures d'admission de différentes variantes de moteurs est agencée différemment. Par conséquent, lors du montage du suralimenteur dans le modèle de base, il faut également adapter la tubulure d'admission. De ce fait, les coûts de modification du modèle de base augmentent également en raison de la dépense pour le montage des composants individuels du moteur. L'invention a pour but de développer un moteur à combustion interne de manière qu'un nombre aussi faible que possible de modifications du moteur de base soient nécessaires pour le montage d'un suralimenteur mécanique. Le problème est résolu conformément à l'invention à l'aide d'un moteur à combustion interne du type indiqué, caractérisé en ce que le suralimenteur, le dispositif de refroidissement de l'air de suralimentation et la tubulure d'admission forment un module de suralimentation remplaçable, retenu sur une plaque de support. L'agencement modulaire du suralimenteur, du dispositif de refroidissement de l'air de suralimentation et de la tubulure d'admission sur une plaque de support permettent un équipement rapide du moteur de base. Le module de suralimentation préfabriqué est utilisé à la place de la tubulure d'alimentation fixée pour le modèle de base de sorte qu'il n'apparaît aucun coût de modification lors du montage, par rapport au modèle de base. Ce montage pénible des composants individuels de suralimentation sur le moteur à combustion interne est supprimé et on évite des problèmes se présentant lors de la liaison ou de l'adaptation des différents composants. Le suralimenteur et le dispositif de refroidissement de l'air de suralimentation sont disposés de façon appropriée sur des côtés différents de la plaque de support. Le côté de sortie du suralimenteur est relié par l'intermédiaire d'une ouverture formée dans la plaque de support, au côté entrée du dispositif de refroidissement de l'air de suralimentation. Dans cet agencement, le module de suralimentation requiert seulement un faible espace de construction. En outre, le suralimenteur et le dispositif de refroidissement de l'air de suralimentation sont reliés entre eux, et ce en étant séparés par la distance la plus courte possible de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser de longues tubulures de liaison. À la place d'une plaque de support, le suralimenteur peut être également fixé au moyen d'oeillets de fixation sur la tubulure d'admission. Alors, le dispositif de refroidissement de l'air de suralimentation est vissé directement sur le suralimenteur. Avantageusement, sur le côté admission du suralimenteur est prévu une canalisation de guidage de l'air qui fait partie du module de suralimentation et au moyen de laquelle le suralimenteur est relié au filtre à air du moteur à combustion interne. En outre le papillon des gaz peut être préassemblé sur le module de suralimentation, sur le côté admission du suralimenteur. De même une canalisation de carburant peut être prévue sur le module de suralimentation de sorte que des adaptations spécifiques aux variantes peuvent être supprimées sur le conduit d'admission. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de refroidissement de l'air de suralimentation est fixé directement au suralimenteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, sur le module de suralimentation est prévue, au niveau du côté admission du suralimenteur, une canalisation de guidage de l'air servant à établir la liaison avec le filtre à air du moteur à combustion interne. Selon une autre caractéristique de l'invention, un papillon des gaz est disposé sur le module de suralimentation, et ce sur le côté admission du suralimenteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, une canalisation de carburant est disposée sur le module de suralimentation. Selon une autre caractéristique de l'invention, la tubulure d'admission est fixée à une bride qui est reliée à la plaque de support. Selon une autre caractéristique de l'invention, une canalisation de guidage de l'air est prévue sur le module de suralimentation entre le dispositif de refroidissement de l'air de suralimentation et la tubulure d'admission. Selon une autre caractéristique de l'invention, la canalisation de guidage de l'air est guidée, au niveau d'une face frontale de la plaque de support, entre la face inférieure et la face supérieure de la plaque de support. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 représente une vue en perspective d'un moteur à combustion interne comportant un module de suralimentation; - la Figure 2 représente une vue en élévation latérale du moteur à combustion interne; - la Figure 3 représente une vue en perspective du module de suralimentation; - la Figure 4 représente une plaque de support du module de suralimentation y compris la tubulure d'admission - la Figure 5 représente une vue en plan du module de suralimentation sans la tubulure d'admission; - la Figure 6 représente une vue en élévation latérale du module de suralimentation; et - la Figure 7 représente une vue en perspective de la tubulure d'admission. Le moteur à combustion interne 1 représenté sur les Figures 1 et 2, par exemple un moteur à essence ou un moteur diesel, possède un suralimenteur 3 actionné mécaniquement, notamment un suralimenteur à compresseur. Le suralimenteur 3 comprime l'air de combustion de sorte que par suite de l'accroissement de la masse d'air de remplissage dans la chambre de combustion, le pourcentage de carburant est également accru et on peut obtenir un accroissement de la puissance et un accroissement du couple. L'air de combustion est envoyé au suralimenteur 3 par l'inter- médiaire de sections de canalisations 9a, 9b d'une canalisation 9 de guidage de l'air à partir d'un filtre à air 10 comportant deux sections de boîtier 10a, b. L'air de combustion comprimé dans le suralimenteur 3 est envoyé par l'intermédiaire d'une autre canalisation de guidage de l'air 13 à la tubulure d'admission 4 et, à partir de là, aux chambres de combustion des cylindres. Le suralimenteur 3 est entraîné par l'intermédiaire de son rouleau d'entraînement 14 au moyen d'une courroie 18 par le dispositif 14 d'entraînement des systèmes auxiliaires, le dispositif 17 d'entraînement des systèmes auxiliaires étant entraîné par le vilebrequin du moteur à combustion interne 1. En outre il est prévu un rouleau de renvoi pour la courroie 18, qui est disposé de telle sorte que son axe est parallèle au rouleau d'entraînement 14 du suralimenteur 3 et est retenu sur le système 16 de tourillonnage de l'axe du rouleau d'entraînement 14, voir également les Figures 2 et 3. Conformément à l'invention, le suralimenteur 3 fait partie d'un module de suralimentation 2 qui comprend, comme autres composants, la tubulure d'admission 4 et le dispositif 5 de refroidissement de l'air de suralimentation, représenté sur la Figure 6 et servant à refroidir l'air de combustion comprimé, les composants du module de suralimentation étant disposés sur une plaque de support 6 ou étant reliés à la plaque de support 6. Le module de suralimentation 2 peut être réalisé sous la forme d'un module préfabriqué et indépendant, renfermé, dans la forme de réalisation de base d'un moteur à combustion interne et être vissé sur le moteur à combustion interne. Le module de suralimentation 2 remplace la tubulure d'admission de la réalisation de base, auquel cas aucune autre modification de la réalisation de base n'est nécessaire. La représentation en perspective de la Figure 3 montre que le module de suralimentation 2 comprend également une canalisation de carburant 12. Sur la Figure 4 on a représenté le module de suralimentation 2 avec la plaque de base 6 et la tubulure d'admission 4, mais sans le suralimenteur. La tubulure d'admission 4, à laquelle de l'air de combustion comprimé est envoyée par l'intermédiaire du côté entrée 19, est constituée par deux sections 4a, b qui sont associées respectivement à un bloc- cylindres, et qui sont disposées respectivement sur de brides 20a et 20b de la tubulure d'admission. Les brides 20a, b de la tubulure d'admission, qui s'étendent sur les deux côtés longitudinaux de la plaque de support 6, sont moulées sur la plaque de support. Le module est vissé à l'aide de vis 21 sur la culasse du moteur. La plaque du support 6 possède deux ouvertures voisines 7, au moyen de laquelle le suralimenteur, qui est disposé dans l'espace inter- calaire compris entre les deux sections 4a, b de la tubulure d'admission 4 et est situé sur la face supérieure 6a de la plaque de support 6, communique avec le dispositif sous-jacent de refroidissement de l'air de suralimentation, qui est monté sur la face inférieure 6b. Conformément à la Figure 5, la canalisation de carburant 12 est formée par des sections 12a, b, qui s'étendent comme les deux sections de la tubulure d'admission, parallèlement aux côtés longitudinaux de la plaque de support 6 ou du suralimenteur 3 et sont associées respectivement à un bloc-cylindres. Les deux sections 12a, b de la canalisation de carburant s'étendent en dérivation à partir d'une section médiane 12c. Des becs de fixation 22 servant à fixer le module de suralimentation sont disposés sur les sections latérales de la canalisation de carburant. Le papillon des gaz 11 du moteur à combustion interne est disposé dans la zone du côté d'admission 3a du suralimenteur 3, o débouchent les sections de guidage de l'air 9a, b de la canalisation 9 de guidage de l'air, qui s'étend en dérivation à partir du filtre à air. Le papillon des gaz 11 est également un composant du module de suralimentation 2. La Figure 6 représente le guidage de l'air de combustion dans le module de suralimentation 2. L'air de combustion nettoyé dans le filtre à air est guidé par la canalisation 9 de guidage de l'air et pénètre par l'intermédiaire du côté admission 3a dans le suralimenteur 3, qui est entraîné par l'intermédiaire de son rouleau d'entraînement 14 par le dispositif d'entraînement des mécanismes secondaires et l'air de combustion est comprimé. L'air comprimé est guidé par l'intermédiaire du côté sortie 3b du suralimenteur 3 par les ouvertures 7 (Figure 4) aménagées dans la plaque de support 6 et parvient, par l'intermédiaire d'une entrée d'air 8a dans un coussin d'air 8 du dispositif 5 de refroidissement de l'air de suralimentation, sur la face inférieure de la plaque de support 6. Après avoir été refroidi, l'air comprimé quitte la chambre à air 8 du dispositif 5 de refroidissement de l'air de suralimentation en passant par le côté sortie 8b, qui est relié à la canalisation 13 de guidage de l'air, et est guidé par la canalisation 13 de guidage de l'air. La section tubulaire, qui est située à l'opposé du dispositif 5 de refroidissement de l'air de suralimentation, de la canalisation 13 de guidage de l'air est reliée au côté entrée 19 de la tubulure d'admission 4. La canalisation 13 de guidage de l'air s'étend autour d'une face frontale de la plaque de support 6 et relie le dispositif 5 de refroidissement de l'air de suralimentation, qui est situé au-dessous, à la tubulure d'admission 4 qui est située au-dessus. Sur la Figure 7, on a représenté la tubulure d'admission 4 équipée des deux sections latérales 4a, 4b. Les brides 20a, b, qui possèdent des oeillets de fixation 23, au niveau desquels le module de suralimentation peut être fixé sur la tubulure d'admission, sont associées aux sections 4a, 4b. REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne comportant un suralimenteur mécanique (3) servant à comprimer l'air de combustion dans la tubulure d'admission (4), le suralimenteur (3) communiquant avec un dispositif (5) de refroidissement de l'air de suralimentation qui est installé en aval dans la direction de circulation de l'air de combustion et est- relié à la tubulure d'admission (4), caractérisé en ce que le suralimenteur (3), le dispositif (5) de refroidissement de l'air de suralimentation et la tubulure d'admission (4) forment un module de suralimentation (2) remplaçable, retenu sur une plaque de support (6). 2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le suralimenteur (3) et le dispositif (5) de refroidissement de l'air de suralimentation sont disposés sur des côtés différents (6a, 6b) de la plaque de support (6), le côté de sortie (3b) du suralimenteur (3) communiquant par l'intermédiaire d'une ouverture (7) formée dans la plaque de support (6) avec le côté d'entrée (8a) du dispositif (5) de refroidissement de l'air de suralimentation. 3 Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (5) de refroidissement de l'air de suralimentation est fixé directement au suralimenteur (3). 4. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que sur le module de suralimentation (2) est prévue, au niveau du côté admission (3a) du suralimenteur (3), une canalisation (9) de guidage de l'air servant à établir la liaison avec le filtre à air du moteur à combustion interne (1). 5. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un papillon des gaz (11) est disposé sur le module de suralimentation (2), et ce sur le côté admission (3a) du suralimenteur. 6. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une canalisation de carburant (12) est disposée sur le module de suralimentation (2). 7. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la tubulure d'admission (4) est fixée à une bride (20a, 20b) qui est reliée à la plaque de support (6). 8. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une canalisation (13) de guidage de l'air est prévue sur le module de suralimentation (2) entre le dispositif (5) de refroidissement de l'air de suralimentation et la tubulure d'admission (4). 9. Moteur à combustion interne selon la revendication 8, 0 caractérisé en ce que la canalisation (13) de guidage de l'air est guidée, au niveau d'une face frontale de la plaque de support (6), entre la face inférieure (6a) et la face supérieure (6b) de la plaque de support (6).