Brevet FR2863313A1 — publié le 20050610

L'invention se rapporte à un procédé et un dispositif d'étanchéité d'un carter cylindre d'un moteur à combustion interne. L'invention concerne plus particulièrement un procédé et un dispositif d'étanchéité pour un carter cylindre comportant au moins un chapeau de palier, l'agencement du chapeau de palier sur le carter cylindre définissant un passage cylindrique destiné à recevoir un arbre tournant, tel un arbre de sortie de vilebrequin par exemple. Il est connu dans l'état de la technique des dispositifs d'étanchéité d'un arbre de moteur à combustion interne, en particulier pour véhicule automobile. Le document FR2691505 enseigne ainsi une technique basée sur l'utilisation d'un couvercle destiné à lo être fixé sur un carter cylindre. Le couvercle comporte une armature sur laquelle sont positionnés des bourrelets d'étanchéité ainsi qu'une garniture d'étanchéité. Les bourrelets assurent l'étanchéité de la face d'appui entre le couvercle et le carter cylindre par une mise en pression des bourrelets d'étanchéité. La garniture d'étanchéité assure quant à elle l'étanchéité dynamique de l'arbre de sortie, tel un arbre de vilebrequin. Ce type de dispositif d'étanchéité nécessite la présence d'une pièce rapportée, à savoir le couvercle d'étanchéité sur lequel est disposé le dispositif d'étanchéité, de sorte qu'une autre solution connue consiste en l'association de la fonction d'étanchéité directement sur un chapeau de palier. Les chapeaux de pallier sont positionnés dans un logement dédié et présent sur l'un des flancs du carter cylindre. Afin d'assurer une étanchéité de qualité entre le chapeau de palier et le carter cylindre, il est connu de disposer des joints d'étanchéité, tels des joints longitudinaux, dans des rainures latérales du chapeau de palier. La demanderesse a constaté dans la solution précédemment présentée une difficulté de montage dudit chapeau de palier, provenant essentiellement de la présence des joints d'étanchéité longitudinaux. En effet, l'étanchéité entre ledit chapeau de pallier et le carter cylindre est garantie par la compression du joint d'étanchéité. Le niveau de compression constaté est tel que le glissement dudit chapeau de pallier sur le carter cylindre est rendu difficile. Le temps de montage dudit chapeau est alors augmenter, ce qui génère des pertes financières considérables pour un montage en grande série, tel que pratiqué dans le domaine des véhicules automobile. La demanderesse a également constaté des endommagements, telles des coupures et des allongements des joints d'étanchéité longitudinaux. De telles détériorations génèrent des fuites d'huile entre le chapeau de palier et le carter cylindre de sorte qu'un moteur contenant un tel dispositif d'étanchéité du chapeau de palier ne permet pas de répondre intégralement aux exigences liées à la pollution de l'environnement. Un but de la présente invention est de proposer un procédé visant à étanchéifier un moteur à combustion interne comprenant un carter cylindre, au moins un chapeau de palier, un arbre tournant et un carter d'huile, le carter cylindre comportant au moins une face latérale munie d'au moins un logement, une étape du procédé consistant à s positionner ledit chapeau de palier dans le logement du carter cylindre afin de définir un passage cylindrique destiné à recevoir l'arbre tournant, une étape du procédé consistant en la fixation d'un élément d'étanchéité dynamique dans une ouverture cylindrique définie par l'agencement dudit chapeau de palier dans le logement du carter cylindre, de sorte à pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. io Le procédé de l'invention est remarquable en ce qu'il comprend une première étape d'extrusion d'un moyen visant à étanchéifier le chapeau de palier du carter cylindre, de sorte à créer des premiers cordons continus d'étanchéité passant par des voies d'étanchéité du chapeau de palier, une seconde étape d'extrusion dudit moyen visant à étanchéifier le chapeau de palier du carter cylindre, de sorte à créer un second cordon continu d'étanchéité en forme de boucle sur une surface plane du carter d'huile destinée à coopérer avec le carter cylindre et le chapeau de palier, une étape de fixation d'un carter d'huile sur le carter cylindre et sur une surface d'appui du chapeau de palier de sorte à faire coopérer lesdits premiers et second cordons d'étanchéité avant leur vulcanisation partielle. La présente invention concerne également un dispositif d'étanchéité pour un moteur à combustion interne comprenant un carter cylindre, au moins un chapeau de palier, un arbre tournant et un carter d'huile, le carter cylindre comportant au moins une face latérale munie d'au moins un logement, ledit chapeau de palier étant apte à coopérer avec ledit logement afin de définir un passage cylindrique destiné à recevoir l'arbre tournant, le logement du carter cylindre définissant une portée latérale et une portée horizontale, ladite portée latérale étant destinée à coopérer avec une surface de contact dudit chapeau, ladite portée horizontale étant destinée à coopérer avec une base d'appui dudit chapeau. A cette fin, le dispositif selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux voies d'étanchéité disposées sur le chapeau de palier, chacune desdites voies étant destinée à contenir un moyen visant à étanchéifier le chapeau de palier du carter cylindre, les deux voies d'étanchéité étant disposées en périphérie du chapeau de palier de sorte à définir une première voie et une seconde voie, ladite première voie étant disposée perpendiculairement à ladite seconde voie. Par ailleurs, l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - ladite première voie d'étanchéité est conformée sur au moins une arête verticale du chapeau de palier délimitée par la surface d'appui et une face extérieure du chapeau 5 de palier, - de préférence, ladite première voie d'étanchéité est conformée sur deux arêtes disposées de manière symétrique de part et d'autre du chapeau de palier de sorte à lier ainsi les deux bases d'appui du chapeau de palier et à assurer l'étanchéité entre la surface de contact (2a) du chapeau de palier (2) et la portée latérale (13) du carter io cylindre (1). - ladite seconde voie d'étanchéité est conformée dans la base du chapeau de palier et lie l'ouverture cylindrique à la première voie d'étanchéité, ladite seconde voie assure alors l'étanchéité entre la base d'appui du chapeau de palier et la portée horizontale du carter cylindre. - le chapeau de palier comporte des premier et second passages de forme en demi-cercle, ledit premier passage étant coaxial au second passage. - le carter cylindre comporte des premier et second passages de forme en demi-cercle, l'agencement du chapeau de palier dans le logement du carter cylindre définissant une ouverture cylindrique et le passage cylindrique recevant l'arbre tournant, ladite ouverture cylindrique est coaxiale audit passage cylindrique et est apte à recevoir un élément d'étanchéité dynamique, tel un joint dynamique. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après faite en référence aux figures dans lesquelles: - la figure 1 représente un carter cylindre d'un moteur à combustion interne vue en perspective par le dessous, ledit carter cylindre étant apte à recevoir un chapeau de palier, l'étanchéité entre le chapeau de palier et le carter cylindre étant assurée par le procédé et le dispositif d'étanchéité de l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective par le dessus d'un chapeau de palier destiné à être positionné sur le carter cylindre de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective par le dessous du chapeau de palier de la figure 2, - la figure 4 représente l'agencement d'un carter d'huile sur le carter cylindre muni d'un chapeau de palier, selon l'invention. Un moteur à combustion interne, traditionnellement utilisé dans les véhicules 35 automobiles, se compose de préférence d'au moins un carter cylindre, un arbre de vilebrequin solidarisé aux différents pistons et un carter d'huile servant de réserve à un lubrifiant. L'arbre de vilebrequin disposé dans une partie inférieure du carter cylindre transmet toute la puissance fournie par le fonctionnement du moteur à un dispositif de transmission du véhicule. Pour cela, il est rendu nécessaire un passage au travers d'une des faces latérales du carter cylindre, le passage étant alors destiné à recevoir l'arbre de vilebrequin. Tel qu'illustré en figures 1 et 2, un carter cylindre 1 peut ainsi contenir, sur l'une des ces faces latérales, un logement 3 destiné à recevoir un chapeau de palier 2. io L'agencement du chapeau de palier 2 sur le carter cylindre 1 définit de préférence ledit passage. Le logement 3 du carter cylindre définit ainsi des portées horizontale 12 et latérales 13 de sorte à définir un moyen de support du chapeau de palier 2 dans le carter cylindre 1. Le logement 3 est ainsi de forme quasi antagoniste au chapeau de palier 2, hormis les jeux et tolérances nécessaires au montage du chapeau de palier sur le carter cylindre. Par conséquent, le chapeau de palier 2 est apte à coopérer avec le logement 3 du carter cylindre 1. Le passage cylindrique 4, tel que représenté en figure 4, sert de palier à l'arbre de vilebrequin non représenté. Le passage 4 est ainsi sensiblement défini par le carter cylindre 1 et le chapeau de palier 2. En effet, le chapeau de palier 2 et le carter cylindre 1 comprennent respectivement des premiers passages 4a et 4b de forme en demi-cercle. Le passage 4a est sensiblement la symétrie du passage 4b de sorte que l'agencement du chapeau de palier sur le carter cylindre définisse un passage cylindrique 4. Le chapeau de palier 2, tel que détaillé ci-après, comprend au moins des surfaces de contact 2a et des bases d'appui 2b et 2d. Les surfaces de contact 2a sont sensiblement disposées sur des flancs latéraux du chapeau de palier. L'agencement du chapeau de palier 2 sur le carter cylindre 1 engendre de préférence une mise en appui surfacique des surfaces de contact 2a du chapeau de palier contre des portées latérales 13 du carter cylindre 1 préalablement décrit. Cet agencement du chapeau de palier sur le carter cylindre assure également une seconde mise en appui surfacique de la base d'appui 2b contre la portée horizontale 12. Le chapeau de palier 2 est monté de préférence solidaire au carter cylindre 1 par un moyen de vissage. L'invention propose un dispositif d'étanchéité pour un moteur à combustion interne comprenant l'agencement du chapeau de palier 2 sur le carter cylindre 1 décrit précédemment. Afin d'assurer une étanchéité statique de qualité entre le chapeau de palier 2 et le carter cylindre 1, le chapeau de palier 2 comporte de préférence au moins deux voies d'étanchéité 5 et 6. Lesdites voies d'étanchéité 5 et 6 sont de préférence des évidements de forme 5 linéaire. Chacune desdites voies d'étanchéité est présente en périphérie du chapeau de palier. De préférence, la première voie 5 est disposée sensiblement à la perpendiculaire de la seconde voie 6 sur le chapeau de palier 2. La première voie 5 est ainsi conformée sur au moins une arête du chapeau de 10 palier. Cette arête est de préférence délimitée par la jonction entre la surface d'appui 2a et une face extérieure 2c du chapeau de palier. Selon les illustrations faites en figures 2 et 3, la première voie d'étanchéité 5 est disposée sur deux arêtes disposées de manière symétrique de part et d'autre du chapeau de palier. La première voie d'étanchéité 5 est destinée à recevoir un moyen visant à étanchéifier la jonction entre les surfaces de contact 2a du chapeau de palier 2 et les portées latérales 13 du carter cylindre. Les arêtes du chapeau de palier 2 comprennent ainsi de préférence des gorges ou rainures pour créer ladite première voie 5 d'étanchéité. La seconde voie d'étanchéité 6 est de préférence conformée sur au moins la base d'appui 2b du chapeau 2. La seconde voie d'étanchéité 6 a sensiblement la forme d'un évidemment communiquant vers l'extérieur du chapeau. En fait, la seconde voie d'étanchéité 6 est conformée dans la base d'appui 2b du chapeau de sorte à lier la première voie d'étanchéité 5 à une ouverture cylindrique détailée ultérieurement. Ainsi la seconde voie d'étanchéité assure de préférence la fonction d'étanchéité de la jonction entre la base d'appui 2b du chapeau 2 et la portée horizontale 12 du carter cylindre 1. Ainsi les première et seconde voies d'étanchéité 5 et 6 sont sensiblement orientées vers l'extérieur de sorte qu'elles sont destinées à recevoir un moyen visant à étanchéifier les jonctions entre le chapeau de palier 2 et le carter cylindre 1. L'agencement du chapeau de palier sur le carter cylindre définit un passage cylindrique 4 au travers duquel est de préférence disposé l'arbre de vilebrequin. L'étanchéité dynamique entre l'arbre de vilebrequin et le chapeau de palier 2 est de préférence garantie par l'agencement d'un moyen faisant l'étanchéité (non représenté). Le moyen faisant l'étanchéité est disposé dans une ouverture 8 du chapeau de palier 2. De préférence, l'ouverture cylindrique 8 est coaxiale au passage cylindrique 4. Tandis que le passage 4 est débouchant, l'ouverture 8 assure de préférence la fonction de logement et est destinée à coopérer avec le moyen d'étanchéité dynamique, tel un joint d'étanchéité dynamique. L'ouverture 8 se compose de deux demi-ouvertures 8a et 8b sensiblement de forme en demi-cercle. L'ouverture 8a appartient au chapeau de palier 2, tandis que l'ouverture 8b est disposé sur le carter cylindre 1. Le chapeau de palier 2 est solidarisé au carter cylindre 1 par un moyen de fixation connu. En effet, le chapeau de palier est vissé sur le carter par au moins une vis non représentée, de préférence deux vis sont utilisées pour assurer la fixation dudit chapeau 2. L'invention concerne également un procédé visant à étanchéifier un moteur à combustion interne comprenant le carter cylindre 1 sur lequel est fixé le chapeau de palier io 2, tel que précédemment décrit, et un carter d'huile 10 visible en figure 4. Le procédé consiste ainsi en une première étape d'extrusion d'un moyen visant à étanchéifier le chapeau de palier du carter cylindre. L'objet de cette première étape est de créer des premiers cordons continus d'étanchéité passant par les voies d'étanchéité 5 et 6 du chapeau de palier 2. La première étape du procédé d'étanchéification vise ainsi à étanchéifier la surface de contact 2a du chapeau de palier et la portée latérale 13 du carter cylindre, mais aussi la base 2b et la portée horizontale 12. Ainsi, le dépôt du moyen visant à étanchéifier les jonctions entre le carter cylindre 1 et le chapeau de palier 2 engendre la création d'un premier cordon continu d'étanchéité s'étendant de préférence entre le joint d'étanchéité dynamique disposé dans l'ouverture cylindrique 8 et la face d'appui 2d du chapeau de palier. Une seconde étape du procédé d'étanchéification vise de préférence à créer un second cordon continu d'étanchéité. Ledit second cordon continu d'étanchéité est disposé sur une partie du carter d'huile 10 venant en appui contre le carter cylindre et contre la base d'appui 2d du chapeau de palier. Le second cordon définit une boucle d'étanchéité. Une dernière étape du procédé d'étanchéité vise à fixer le carter d'huile 10 sur le carter cylindre 1 de sorte que les premiers et second cordons d'étanchéité viennent localement en contact entre eux. Le moyen visant à étanchéifier les jonctions entre les différentes pièces énumérées ci-dessus se compose de préférence d'un polymère à base de silicone. De 30 préférence, la polimérisation s'effectue à l'air ambiant. Les première et seconde étapes de création desdits cordons d'étanchéité sont réalisées manuellement ou automatiquement. Ainsi, contrairement à l'état de la technique antérieur, le chapeau de palier 2 agencé sur le carter cylindre 1 ne comprend pas de joints longitudinaux. Le chapeau de palier est alors de préférence directement positionné dans le logement 3 du carter cylindre. Afin d'assurer une étanchéité entre l'arbre tournant reçu par le passage cylindrique 4, un joint d'étanchéité dynamique est disposé dans un second passage cylindrique 8. L'invention prévoit ainsi d'étanchéifier les différentes jonctions entre le chapeau de palier 2 et le carter cylindre 1 par la pose d'un polymère, la pose s'effectuant de préférence par une opération d'extrusion dudit moyen d'étanchéification dans les voies d'étanchéité 5 et 6 dédiées présentes sur le chapeau de palier. REVENDICATIONS 1. Procédé visant à étanchéifier un moteur à combustion interne comprenant un carter cylindre (1), au moins un chapeau de palier (2), un arbre tournant et un carter d'huile (10), le carter cylindre (1) comportant au moins une face latérale (1 a) munie d'au moins un logement (3), une étape du procédé consistant à positionner ledit chapeau de palier (2) dans le logement (3) afin de définir un passage cylindrique (4) destiné à recevoir l'arbre tournant, une étape du procédé consistant en la fixation d'un moyen faisant l'étanchéité dynamique dans une ouverture cylindrique (8) définie par l'agencement dudit chapeau de palier (2) dans le carter cylindre (1), caractérisé en ce qu'il comprend io une première étape d'extrusion d'un moyen visant à étanchéifier le chapeau de palier du carter cylindre de sorte à créer des premiers cordons continus d'étanchéité passant par des voies d'étanchéité (5, 6) du chapeau de palier (2), une seconde étape d'extrusion dudit moyen visant à étanchéifier le chapeau de palier du carter cylindre, de sorte à créer un second cordon continu d'étanchéité en forme de boucle sur une surface plane du carter d'huile (10) destinée à coopérer avec le carter cylindre (1) et le chapeau de palier (2), une étape de fixation d'un carter d'huile (10) sur le carter cylindre (1) et sur la surface d'appui (2d) du chapeau de palier (2) de sorte à faire coopérer lesdits premiers et second cordons d'étanchéité avant leur vulcanisation partielle. 2. Dispositif d'étanchéité pour un moteur à combustion interne comprenant un carter cylindre (1), au moins un chapeau de palier (2), un arbre tournant et un carter d'huile (10), le carter cylindre (1) comportant au moins une face latérale (la) munie d'au moins un logement (3), ledit chapeau de palier (2) étant apte à coopérer avec ledit logement (3) afin de définir un passage cylindrique (4) destiné à recevoir l'arbre tournant, le logement (3) du carter cylindre (1) définissant une portée latérale (13) et une portée horizontale (12), ladite portée latérale (13) étant destinée à coopérer avec une surface de contact (2a) dudit chapeau (2), ladite portée horizontale (12) étant destinée à coopérer avec une base d'appui (2b) dudit chapeau (2), caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux voies d'étanchéité (5, 6) disposées sur le chapeau de palier (2), chacune desdites voies (5, 6) étant destinée à contenir un moyen visant à étanchéifier le chapeau de palier (2) du carter cylindre (1), les deux voies d'étanchéité étant disposées en périphérie du chapeau de palier (2) de sorte à définir une première voie (5) et une seconde voie (6), ladite première voie (5) étant disposée perpendiculairement à ladite seconde voie (6). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite première voie d'étanchéité (5) est conformée sur au moins une arête verticale du chapeau de palier (2) délimitée par la surface d'appui (2a) et une face extérieure (2c) du chapeau de palier (2), ladite première voie d'étanchéité (5) liant ainsi les deux bases d'appui (2b 2d) du chapeau (2). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite première voie d'étanchéité (5) est conformée sur deux arêtes disposées de manière symétrique de part et d'autre du chapeau de palier (2). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que io ladite seconde voie d'étanchéité (6) est conformée dans la base (2b) du chapeau de palier (2) et lie l'ouverture cylindrique (8) à la première voie d'étanchéité (5). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la voie (6) assure l'étanchéité entre la base d'appui (2b) du chapeau de palier (2) et la portée horizontale (12) du carter cylindre (1). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la voie (5) assure l'étanchéité entre la surface de contact (2a) du chapeau de palier (2) et la portée latérale (13) du carter cylindre (1). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le chapeau de palier (2) comporte des premier et second passages (4a, 8a) de forme en 20 demi-cercle, ledit premier passage (4a) étant coaxial au second passage (8a). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le carter cylindre (1) comporte des premier et second passages (4b, 8b) de forme en demi-cercle, l'agencement du chapeau de palier (2) dans le logement (3) du carter cylindre (1) définissant une ouverture cylindrique (8) et le passage cylindrique (4) recevant l'arbre tournant, ladite ouverture cylindrique (8) étant coaxiale audit passage cylindrique (4). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'ouverture cylindrique (8) est apte à recevoir un élément d'étanchéité dynamique, tel un joint dynamique.