Brevet FR2795369A1 — publié le 20001229

La présente invention concerne un groupe motopropulseur cruciforme pour véhicule automobile et un véhicule ainsi équipé. On sait que, dans les véhicules actuels, notamment les modèles distribués en Europe, il n'est pas possible de disposer transversalement un moteur en ligne de plus de cinq cylindres lorsqu'il est prolongé par l'embrayage et la transmission du véhicule. Austin a commercialisé dans les années 70 un moteur 6 cylindres placé au- dessus de la boîte de vitesse. Cependant, cette disposition présente l'inconvénient important de surélever considérablement le centre de gravité du groupe motopropulseur, ce qui nuit à la stabilité du véhicule. La présente invention vise à fournir un nouveau groupe motopropulseur qui élimine les inconvénients rappelés ci-dessus. La présente invention a pour objet un groupe motopropulseur comprenant un bloc moteur comportant plusieurs cylindres et un bloc de transmission comportant un embrayage ou un convertisseur de couple, une boîte de vitesse et un différentiel, caracté risé par le fait que le bloc moteur est disposé perpendiculairement au bloc de transmis sion. De préférence, les cylindres du bloc moteur sont disposés en ligne pour des raisons de compacité. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le groupe motopropulseur comporte deux blocs moteurs placés dans l'alignement l'un de l'autre, de part et d'autre du bloc de transmission. Chacun des blocs moteurs transmet son couple au bloc de transmission par un pignon conique de renvoi d'angle. Dans ce mode de réalisation, on utilise de préférence deux blocs moteurs ayant des nombres de cylindres égaux ou voisins. Par exemple 2 et 2 cylindres ou 2 et 3 cylindres ou 3 et 3 cylindres, jusqu'à 6 et 6 cylindres. En dehors de son encombrement réduit, le groupe motopropulseur selon l'in vention présente notamment les avantages suivants. Tout d'abord, le fait de pouvoir disposer deux blocs moteurs de part et d'autre du groupe de transmission permet d'équilibrer les charges sur le véhicule. Cet agencement en vis-à-vis des deux blocs moteurs permet également de ré duire les efforts exercés sur le bloc de transmission, en faisant tourner les deux blocs moteufs en sens contraire de manière à ce qu'ils s'auto-équilibrent. De plus, la possibilité d'assembler des blocs moteurs de différents modèles autour d'un même bloc de transmission se traduit par la mise à disposition d'une vaste gamme de groupes motopropulseurs, à partir d'un nombre réduit de modèles de blocs moteurs. Ainsi, un constructeur pourra se contenter d'un nombre limité de blocs mo teurs de cylindrées différentes, pour constituer toute une gamme de groupes motopropul- seurs allant d'un petit groupe motopropulseur à un seul bloc moteur de petite cylindrée, pour équiper de petits véhicules, jusqu'à un groupe motopropulseur puissant à deux blocs moteurs de grosses cylindrées, pour équiper de gros véhicules. En outre, l'agencement du bloc de transmission perpendiculairement au bloc moteur facilite l'accès à l'embrayage et son refroidissement, puisque ce dernier ne se trouve plus coincé entre le bloc moteur et la boîte de vitesse. Le groupe motopropulseur selon l'invention se positionne dans le véhicule de préférence avec le bloc de transmission dans l'axe du véhicule et le ou les blocs moteurs transversalement à l'axe du véhicule. L'invention a également pour objet un véhicule ainsi équipé. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire mainte nant des modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence au dessin annexé dans lequel - les figures 1 et 2 sont des vues de dessus de groupes motopropulseurs se lon deux modes de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe horizontale au niveau de l'arbre secon daire de la boîte de vitesse d'un groupe motopropulseur selon un troi sième mode de réalisation de l'invention, le plan de coupe étant positionné comme le plan I11-111 de la figure 5, - la figure 4 est une vue en coupe horizontale selon IV-IV de la figure 5, prise au niveau de l'arbre primaire de la boîte de vitesse d'un groupe mo- topropulseur selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe selon V-V de la figure 4, - la figure 6 est une vue de face du groupe motopropulseur des figures 4 et 5, selon la flèche VI sur la figure 5, - les figures 7 à 10 sont des vues analogues aux figures 1 à 4 de groupes motopropulseurs selon d'autres modes de réalisation de l'invention, - la figure 11 est une vue en élévation d'une partie d'un véhicule standard, - la figure 12 est une vue en élévation d'une partie d'un véhicule sportif. Chacun des groupes motopropulseurs représentés sur le dessin comprend un bloc de transmission 1, 2 incluant une boîte de vitesse 3, un différentiel 4 relié aux es sieux, un renvoi d'angle 5 à pignons coniques et un dispositif d'embrayage 6 (ou de con vertisseur de couple pour une boîte de vitesse automatique). Le groupe motopropulseur comprend aussi deux blocs moteurs 7, 8, 9, dispo sés perpendiculairement au bloc de transmission, de part et d'autre de ce dernier, en re gard du renvoi d'angle 5 à pignons coniques. Ces pignons coniques peuvent être au nombre de deux ou de trois. Si l'on utilise un jeu de deux pignons coniques à 45 , les deux blocs moteurs tournent dans le même sens. Si l'on utilise un jeu de trois pignons coniques à 45 , les deux blocs moteurs tournent en sens contraire, ce qui permet d'éliminer certains problèmes vibratoires et fournit un groupe motopropulseur plus silencieux. Comme on le voit mieux à la figure 5, le renvoi d'angle 5 transmet le couple des moteurs 7, 8, 9 à une roue dentée 10 à engrenages hélicoïdaux située sur un arbre 11 parallèle à la direction longitudinale du bloc de transmission. Cette roue dentée 10 transmet le couple à une autre roue dentée 12 à engrena ges hélicoïdaux qui est située sur un arbre creux 13 parallèle à l'arbre 11 et situé au- dessus de lui. L'arbre creux 13 entraîne le disque du dispositif d'embrayage 6, lequel transmet le couple à un arbre primaire 14 (coaxial à et traversant intérieurement l'arbre creux 13) de la boîte de vitesse 3. Les engrenages ou les poulies variables d'un variateur à courroies (non repré sentés) de l'arbre primaire 14 entraînent ceux (non représentés) d'un arbre secondaire 15 de la boîte de vitesse, lequel arbre 15 transmet le couple aux roues motrices 16 par le dif férentiel 4 et des joints de cardan ou flectors 17. Le bloc de transmission est en outre complété par un différentiel inter- ponts 18 situé à côté de la boîte de vitesse, à l'opposé de l'ensemble d'embrayage, pour entraîner un autre essieu, par une prise de force 19. L'arbre creux 13, qui entraîne le dispositif d'embrayage 6, supporte en outre des pignons coniques 20 d'un renvoi d'angle de rapport 1 : 1, qui entraîne un arbre verti cal 21 dont la fonction essentielle est de commander les arbres à cames des blocs moteurs 7, 8, 9 par l'intermédiaire d'un autre renvoi d'angle 22 de rapport 1 : 2. Dans les modes de réalisation des figures 1 à 6 et 11, les blocs moteurs 7, 8, 9 se trouvent à l'extérieur de l'empattement du véhicule, c'est-à-dire en avant des roues avant si le groupe motopropulseur se trouve à l'avant du véhicule ou en arrière des roues arrière si le groupe motopropulseur se trouve à l'arrière du véhicule. Dans les modes de réalisation des figures 7 à 10 et 12, les blocs moteurs 7, 8, 9 se trouvent à l'intérieur de l'empattement du véhicule et chacun des groupes motopro- pulseurs comprend un bloc de transmission 2 qui se distingue du bloc de transmission 1 par le fait que l'arbre secondaire 15' de la boîte de vitesse traverse l'arbre 11' de la roue dentée 10 pour atteindre un différentiel 4 qui est situé entre le renvoi d'angle 5' et le dis positif d'embrayage 6. Dans tous ces modes de réalisation, on remarque que le différentiel inter- ponts 18 se trouve dans l'axe du véhicule, ce qui permet de réaliser économiquement une transmission intégrale en ajoutant simplement un pont de transmission avec l'autre essieu du véhicule. Avec l'agencement modulaire que permet la présente invention, on voit qu'à partir de seulement trois blocs moteurs 7, 8, 9 de deux cylindres, trois cylindres et quatre cylindres respectivement, on peut obtenir huit groupes motopropulseurs différents, à sa voir - un groupe motopropulseur comprenant un seul bloc moteur de 2 cylindres (non représenté), - un groupe motopropulseur comprenant un seul bloc moteur de 3 cylindres (non représenté), - un groupe motopropulseur comprenant deux blocs moteurs de 2 cylindres chacun (figures 1 et 7), - un groupe motopropulseur comprenant un bloc moteur de 4 cylindres (non représenté), - un groupe motopropulseur comprenant un bloc moteur de 2 cylindres et un bloc moteur de 3 cylindres (figures 2 et 8), - un groupe motopropulseur comprenant deux blocs moteurs de 3 cylindres chacun (figures 3 et 9), - un groupe motopropulseur comprenant un bloc moteur de 3 cylindres et un bloc moteur de 4 cylindres (non représenté), - un groupe motopropulseur comprenant deux blocs moteurs de 4 cylindres (figures 4 et 10). En ajoutant à ces différentes combinaisons une variation de course des cylin dres dans chaque bloc-moteur, on peut facilement atteindre un grand nombre de cylin drées et tirer profit de la grande modularité du moteur selon l'invention. Cette modularité peut en outre se traduire par l'utilisation de pièces de cylin dre d'un seul modèle, comme les bielles, pistons, soupapes, systèmes de distribution, et autres éléments d'un cylindre, de sorte que les cylindres et les éléments qui y sont atta chés sont identiques et seuls les blocs moteurs, les vilebrequins et les arbres à cames sont différents selon qu'il s'agit de blocs moteurs de deux, trois, quatre cylindres ou plus. Sur la vue de face de la figure 6, on voit que le groupe motopropulseur offre cinq prises de force permettant d'entraîner les organes périphériques du moteur en se pas sant des poulies et courroies traditionnelles qui sont bruyantes et fragiles. Deux de ces prises de force sont constituées par les extrémités 23 des vilebre quins. Une troisième prise de force est constituée par l'extrémité supérieure 24 de l'arbre vertical 21. Ces trois prises de force 23, 24 tournent à la même vitesse que le moteur. Deux autres prises de force sont constituées par les extrémités 25 des arbres à cames, qui tournent deux fois moins vite que le moteur. Sur la figure 12, on a représenté un mode de réalisation adapté à un véhicule sportif dans lequel le groupe motopropulseur est placé à l'arrière du véhicule et est agencé de manière à abaisser le centre de gravité du véhicule. A cet effet, les blocs moteurs 7, 8, 9 sont disposés en position inclinée et l'arbre primaire 14' de la boîte de vitesse est en dessous de l'arbre secondaire et du différentiel, grâce à l'emploi d'un petit embrayage multidisque 6'. Il est bien entendu que les modes de réalisation qui viennent d'être décrits ne présentent aucun caractère limitatif et qu'ils pourront recevoir toutes modifications dési rables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. En particulier, on peut, sans sortir du cadre de l'invention, utiliser des blocs moteurs disposés en V ou à plat. REVENDICATIONS 1. Groupe motopropulseur comprenant un bloc moteur (7 ; 8 ; 9) compor tant plusieurs cylindres et un bloc de transmission (1 ; 2) comportant un embrayage (6 ; 6') ou un convertisseur de couple, une boîte de vitesse (3) et un différentiel (4), caractéri sé par le fait que le bloc moteur est disposé perpendiculairement au bloc de transmission. 2. Groupe motopropulseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les cylindres du bloc moteur (7 ; 8 ; 9) sont disposés en ligne. 3. Groupe motopropulseur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comporte deux blocs moteurs (7 ; 8 ; 9) placés dans l'ali gnement l'un de l'autre, de part et d'autre du bloc de transmission. 4. Groupe motopropulseur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que chacun des blocs moteurs transmet son couple au bloc de transmission par un renvoi d'angle (5) à pignons coniques. 5. Groupe motopropulseur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les deux blocs moteurs tournent en sens contraire. 6. Groupe motopropulseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le bloc de transmission (1 ; 2) comporte, à l'opposé de l'em brayage (6 ; 6'), un différentiel inter-ponts (18) permettant d'entraîner un autre essieu. 7. Groupe motopropulseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte des prises de force (23 ; 24 ; 25) pour l'entraînement d'organes périphériques du moteur. 8. Véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le bloc de transmission (1 ; 2) est orienté dans l'axe du véhicule et que le ou les blocs moteurs (7 ; 8 ; 9) sont orientés transversalement à l'axe du véhicule.