Brevet FR2813922A1 — publié le 20020315

La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'étanchéité d'un couvercle de culasse d'un moteur à combustion interne. Les moteurs à combustion interne comportent une culasse qui est coiffée en partie supérieure par un couvercle qui comporte à cet effet une semelle périphérique destinée à être placée en regard d'une surface de support de la culasse. La semelle périphérique du couvercle et la surface de support de la culasse sont munies d'orifices de passage d'organes de fixation de ce couvercle sur ladite culasse. Pour assurer l'étanchéité entre le couvercle et la culasse plusieurs solutions sont couramment utilisées jusqu'à présent. Une solution consiste à interposer entre la semelle du couvercle et la surface de support de la culasse une garniture d'étanchéité qui est pincée entre ces deux éléments lors du serrage du couvercle sur la culasse. Une autre solution consiste à déposer sur la semelle périphérique du -couvercle ou sur la surface de support de la culasse un joint, puis à polymériser ce joint par étuvage avant l'assemblage du couvercle sur la culasse. Ensuite, le couvercle est monté sur la culasse si bien que l'étanchéité est réalisée par écrasement du joint. Cette dernière solution a pour inconvénient qu'il est nécessaire d'attendre la polymérisation du joint avant le montage du couvercle ce qui augmente d'autant le temps nécessaire à l'assemblage du moteur. L'invention a pour but de proposer un procédé et un dispositif d'étanchéité d'un couvercle de culasse d'un moteur à combustion interne permettant d'éviter les inconvénients précédemment mentionnés et de tester rapidement en bout de ligne de fabrication l'étanchéité entre le couvercle et la culasse du moteur à combustion interne. L'invention a donc pour objet un procédé d'étanchéité d'un couvercle de culasse d'un moteur à combustion interne, ledit couvercle comportant une semelle périphérique destinée à être placée en regard d'une surface de support d'une culasse, caractérisé en ce que - on dépose sur la semelle périphérique du couvercle ou sur la surface de support de la culasse un produit d'étanchéité, - on assemble le couvercle sur la culasse en plaçant la semelle périphérique sur la surface de support, et - on laisse le produit d'étanchéité se polymériser pour obtenir un collage de ce produit simultanément sur ladite semelle périphérique du couvercle et sur ladite surface de support de la culasse et former un cordon d'étanchéité. L'invention a également pour objet un dispositif d'étanchéité d'un couvercle de culasse d'un moteur à combustion interne, du type dans lequel le couvercle comporte une semelle périphérique destinée à être placée en regard d'une surface de support d'une culasse et la semelle périphérique et la surface de support sont munies d'orifices de passage d'organes de fixation du couvercle sur la culasse, caractérisé en ce qu'il comporte un cordon de produit d'étanchéité collé par polymérisation simultanément sur la semelle périphérique du couvercle et la surface de support de la culasse. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le cordon de produit d'étanchéité enserre les orifices de passage des organes de fixation, - la semelle du couvercle présente, par rapport à un plan passant par l'arête intérieure de ladite semelle et s'étendant parallèlement à la surface de support de la culasse, une surface qui s'évase de l'intérieur vers l'extérieur du couvercle, - la surface de la semelle du couvercle comporte, de l'intérieur vers l'extérieur dudit couvercle, une première portion parallèle au plan passant par l'arête intérieure, une deuxième portion divergente vers l'extérieur du couvercle et une troisième portion parallèle audit plan, - la surface de la semelle du couvercle comporte, de l'intérieur vers l'extérieur dudit couvercle, une première portion parallèle au plan passant par l'arête intérieure, une deuxième portion divergente vers l'extérieur du couvercle et une troisième portion divergente vers l'extérieur de ce couvercle et dont la pente est supérieure à la pente de la seconde portion, - la surface de la semelle du couvercle comporte, de l'intérieur vers l'extérieur dudit couvercle, une première portion parallèle au plan passant par l'arête intérieure et une deuxième et une troisième portions divergentes vers l'extérieur du couvercle, la pente des deuxième et troisième portions étant identique, - la surface de support de la culasse est plane, - le couvercle de culasse est en matériau de synthèse. Les caractéristiques et avantages titre de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig. 1 est une vue schématique en coupe transversale d'un couvercle de culasse équipé d'un dispositif d'étanchéité conforme à l'invention, - la Fig. 2 est une vue schématique de dessous du couvercle de culasse, - la Fig. 3 est une vue schématique en coupe transversale d'une variante du couvercle de culasse, - la Fig. 4 est une vue schématique en coupe transversale d'une autre variante du couvercle de culasse, - la Fig. 5 est une vue en coupe selon la ligne 5-5 de la Fig. 2. Sur les Figs. 1 e t 2, on a représenté schématiquement un couvercle de culasse 1 d'un moteur à combustion interne. Ce couvercle 1 est destiné à être monté sur une culasse 2 de ce moteur à combustion interne. Pour cela, le couvercle 1 comporte une semelle périphérique 10 destinée à être placée en regard d'une surface de support 20 de la culasse 2 lors du montage du couvercle 1 sur cette culasse 2. Ainsi que représenté à la Fig. 2, la semelle périphérique 10 du couvercle et la face de support 20 de la culasse sont percées d'orifices 3 de passage d'organes de fixation, non représentés, du couvercle 1 sur la culasse 2. Ces orifices 3 sont régulièrement répartis sur le pourtour du couvercle 1 et de la culasse 2. L'étanchéité entre le couvercle 1 et la culasse 2 est assurée, comme représentée notamment à la Fig. 1, par un cordon 5 d'un produit d'étan- chéité adhérant après polymérisation simultanément sur la semelle périphérique 10 du couvercle 1 et la surface de support 20 de la culasse 2. Ce cordon 5 de produit d'étanchéité enserre les orifices de passage 3 et présente transversalement deux portions d'épaisseur différente. L'étanchéité entre le couvercle 1 et la culasse 2 est réalisée de la façon suivante. Tout d'abord, on dépose sur la semelle périphérique 10 du couvercle 1 ou sur la surface de support 20 de la culasse 2, un produit d'étanchéité et on assemble le couvercle 1 sur la culasse 2 en plaçant la semelle périphérique 10 sur la surface de support 2 de telle sorte qu'il subsiste entre cette semelle périphérique et cette surface de support un intervalle de hauteur minimale h. Cet intervalle permet de garantir un film minimum de produit entre les pièces en contact et d'éviter les contraintes éventuelles pouvant s'exercer sur la semelle du fait d'un manque de planéité. En effet la planéité est difficile à obtenir sur une pièce de plastique de grande taille. Ensuite, on fixe le couvercle 1 sur la culasse 2 au moyen des organes de fixation qui sont placés dans les orifices 3 et on effectue le serrage au moyen desdits organes de fixation. La hauteur minimale h entre la semelle périphérique 10 et la surface de support 20 est assurée par des éléments appropriés, non représentés. On laisse le produit d'étanchéité se polymériser de façon à obtenir un collage de ce produit simultanément sur la semelle périphérique 10 du couvercle 1 et sur la surface de support 20 de la culasse 2 et former un cordon 5 d'étanchéité. D'une manière générale, la semelle 10 du couvercle 1 présente par rapport à un plan P passant par l'arête intérieure 10a de cette semelle 1 et s'étendant parallèlement à la surface de support 20 de la culasse 2, une surface qui s'évase de l'intérieur vers l'extérieur du couvercle 1. Selon un premier mode de réalisation représenté à la Fig. 1, la surface de la semelle 10 du couvercle 1 comporte, de l'intérieur vers l'extérieur dudit couvercle 1, une première portion A parallèle au plan P passant par l'arête intérieure 1 0a et ménageant avec la surface de support 20 un intervalle de hau- teur h, une deuxième portion B divergente vers l'extérieur du couvercle 1 et une troisième portion C parallèle au plan P et ménageant avec la surface de support 20 un intervalle de hauteur h1 supérieure à la hauteur h. Selon un second mode de réalisation représenté à la Fig. 3, la surface de la semelle 10 du couvercle 1 comporte, de l'intérieur vers l'extérieur dudit couvercle 1, une première portion 1 parallèle au plan P passant par l'arête intérieure 10a et ménageant avec la surface de support 20 un intervalle de hauteur h, une deuxième portion B1 divergente vers l'extérieur du couvercle 1 et une troisième portion C1 divergente vers l'extérieur de ce couvercle 1 et dont la pente est supérieure à la pente de la seconde portion B1. La troisième portion C1 détermine avec la surface de support 20 de la culasse 2 un intervalle dont la hauteur croît progressivement vers l'extérieur du couvercle 1 de telle manière que l'arête extérieure 10b de la semelle 10 se trouve à une hauteur h1 de ladite surface de support 20 et qui est supérieure à la hauteur h. Selon un troisième mode de réalisation représenté à la Fig. 4, la surface de la semelle 10 du couvercle 1 comporte, de l'intérieur vers l'extérieur dudit couvercle, une première portion A2 parallèle au plan P passant par l'arête intérieure 10a et une deuxième et une troisième portions, respectivement B2 et C2, divergentes vers l'extérieur du couvercle 1. La pente des deuxième et troisième portions est identique et croît progressivement de l'intérieur vers l'extérieur du couvercle 1 de telle manière que l'arête extérieure 10b de la semelle 10 se trouve à une hauteur h1 de la surface de support 20 de la culasse 2. La portion A, A1 ou A2 déterminant un intervalle avec la surface de support 20 de la culasse 2 de hauteur h permet d'obtenir un film de produit d'étanchéité de faible épaisse qui polymérise rapidement. De plus, chacune de ces portions limite les débordements de produit d'étanchéité. La portion C, C1 ou C2 déterminant avec la surface de support 20 de la culasse 2 un intervalle de hauteur supérieure à la hauteur h permet d'obtenir une zone dans laquelle le cordon 5 de produit d'étanchéité est épais ce qui garantit une épaisseur de ce produit d'étanchéité suffisante pour absorber les différentiels de dilatation entre le couvercle 1 et la culasse 2 à étancher. La portion B; B1 ou B2 détermine une zone neutre qui permet de diminuer les contraintes dans le cordon 5 d'étanchéité provoquées par un différentiel de vitesse de polymérisation entre la section épaisse et la section mince de ce cordon d'étanchéité. Ainsi que représenté à la Fig. 5, les orifices 3 ménagés dans la semelle 1 sont équipés chacun d'un insert 6 dont la partie inférieure se prolonge dans l'orifice correspondant ménagé dans la surface de support de la culasse 2. Ces inserts 6 permettent de canaliser le cordon de produit d'étanchéité autour de chaque orifice 3 et d'éviter l'écrasement du plastique par les contraintes exercées par la vis, au moment du montage. L'arête interne 10a de la semelle 10 du couvercle 1 comporte un chanfrein 10c qui permet de garantir la présence et la continuité du cordon de produit d'étanchéité autour de chacun de ces orifices 3. La surface de la semelle 10 du couvercle 1 ainsi que la surface de support 20 de la culasse 2 peuvent être usinées ou brutes, c'est à dire issues de tout moyen permettant d'obtenir une surface sans enlèvement de copeaux, comme par exemple le moulage, le laminage ou encore le forgeage. Le couvercle 1 de culasse est en un matériau de synthèse, comme par exemple la thermoplastique ou un thermodurcissable et la culasse est en métal ou tout autre matériau. Le procédé et le dispositif d'étanchéité selon l'invention permettent de réduire le temps d'assemblage du couvercle et de la culasse des moteurs à combustion interne du fait qu'il n'est pas nécessaire d'attendre la polymérisation du produit d'étanchéité. De plus; ils permettent de pouvoir tester rapidement en bout de ligne de fabrication l'étanchéité des pièces étant donné que le joint mince polymérise plus vite de sorte que le contrôle peut être réalisé avant la polymérisation totale du joint épais. REVENDICATIONS 1. Procédé d'étanchéité d'un couvercle (1) de culasse d'un moteur à combustion interne, ledit couvercle (1) comportant une semelle périphérique (10) destinée à être placée en regard d'une surface de support (20) d'une culasse (2), caractérisé en ce que - on dépose sur la semelle périphérique (10) du couvercle (1) ou sur la surface de support (20) de la culasse (2), un produit d'étanchéité, - on assemble le couvercle (1) sur la culasse (2) en plaçant la semelle périphérique (10) sur la surface de support (20) et, - on laisse le produit d'étanchéité se polymériser pour obtenir un collage de ce produit simultanément sur ladite semelle périphérique (10) du couvercle (1) et sur ladite surface de support (20) de la culasse (2) et former un cordon (5) d'étanchéité. 2. Procédé d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cordon (5) d'étanchéité présente transversalement deux portions d'épaisseur différente. 3. Dispositif d'étanchéité d'un couvercle (1) de culasse d'un moteur à combustion interne, du type dans lequel le couvercle (1) comporte une semelle périphérique (10) destinée à être placée en regard d'une surface de support (20) d'une culasse (2) et la semelle périphérique (10) et la surface de support (20) sont munies d'orifices (3) de passage d'organes de fixation du couvercle (1) sur la culasse (2), caractérisé en ce qu'il comporte un cordon (5) d'un produit d'étanchéité collé par polymérisation simultanément sur la semelle périphérique (10) du couvercle (1) et la surface de support (20) de la culasse (2). 4. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 3, caractérisé en ce que le cordon (5) de produit d'étanchéité enserre les orifices (3) de passage des organes de fixation. 5. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 3, caractérisé en ce que la semelle (10) du couvercle (1) présente, par rapport à un plan passant par l'arête intérieure (10a) de ladite semelle (10) et s'étendant parallèlement à la surface de support (20) de la culasse (2), une surface qui s'évase de l'intérieur vers l'extérieur du couvercle (1). 6. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface de la semelle (10) du couvercle (1) comporte, de l'intérieur vers l'extérieur dudit couvercle (1), une première portion parallèle au plan passant par l'arête intérieure (10a), une deuxième portion divergente vers l'extérieure du couvercle (1) et une troisième portion parallèle audit plan P. 7. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface de la semelle (10) du couvercle (1) comporte, de l'intérieur vers l'extérieur dudit couvercle (1), une première portion parallèle au plan passant par l'arête intérieure (10a), une deuxième portion divergente vers l'extérieur du couvercle (1) et une troisième portion divergente vers l'extérieur de ce couvercle (1) et dont la pente est supérieure à la pente de la seconde portion. 8. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface de la semelle (10) du couvercle (1) comporte, de l'intérieur vers l'extérieur dudit couvercle (1), une première portion parallèle au plan passant par l'arête intérieure (10a) et une deuxième et une troisième portions divergentes vers l'extérieur de ce couvercle (1), la pente des deuxième et troisième portions étant identique. 9. Dispositif d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la surface de support (20) de la culasse (2) est plane. 10. Dispositif d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que le couvercle (1) de culasse est en matériau de synthèse.