Brevet FR2877401A1 — publié le 20060505

La présente invention concerne un ensemble de structure d'un moteur à combustion interne, notamment pour véhicule automobile, du type comprenant un corps de base qui est déformable élastiquement et qui est muni de moyens de liaisons à une structure de maintien du corps de base. L'invention s'applique notamment aux carters métalliques de moteurs à combustion interne de véhicules automobiles. On connaît des moteurs à combustion interne qui sont utilisés pour entraîner des véhicules automobiles. Toutefois, lors du fonctionnement, ces moteurs créent des vibrations qui se propagent dans la structure du véhicule automobile et qui sont rayonnées à l'environnement extérieur et à l'intérieur du véhicule en tant que bruit. Afin de diminuer les vibrations et la génération de bruit, il a été proposé dans l'état de la technique de disposer des blocs élastiques en caoutchouc entre le moteur et la structure portante du véhicule. Ces blocs élastiques se déforment entièrement élastiquement sous l'effet des vibrations et dissipent l'énergie vibratoire par frottement interne. On connaît en outre des moteurs à combustion interne qui sont munis d'un corps de base, tel que de la culasse, qui comporte des portions déterminées de déformation élastique. Ces portions sont conçues de telle sorte que lors du fonctionnement, des vibrations néfastes sont minimisées par déformation exclusivement élastique des portions de déformation. Cependant, les solutions existantes ne sont pas encore satisfaisantes en ce qui concerne l'amortissement des vibrations du moteur qui sont à l'origine du bruit rayonné. C'est pourquoi l'invention a pour but de proposer un ensemble qui permette l'amortissement de vibrations et de bruit d'un moteur à combustion interne. A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble du type précité, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif d'amortissement de vibrations comprenant un premier et un deuxième éléments de frottement dont chacun est fixé sur le corps de base et qui sont adaptés pour frotter l'un contre l'autre lors d'une déformation du corps de base. Selon des modes de réalisation particuliers de l'ensemble selon l'invention, celui-ci comporte l'une ou 10 plusieurs des caractéristiques suivantes: - le corps de base est fabriqué d'un seul tenant, notamment d'une seule pièce; - le corps de base est une culasse de moteur à combustion interne; - la culasse comprend au moins deux paliers d'arbre à cames dont chacun est adapté pour loger un arbre à cames, et le dispositif d'amortissement est situé entre les deux paliers; - le corps de base est un bloc de cylindres d'un 20 moteur à combustion interne; - chacun des éléments de frottement a une surface de frottement sensiblement plane, et les surfaces de frottement sont appliquées l'une sur l'autre; - le dispositif d'amortissement comprend un troisième élément de frottement fixe par rapport au premier élément de frottement, et le deuxième élément de frottement du dispositif d'amortissement comporte deux surfaces de frottement planes, sensiblement parallèles à l'élément de frottement associé et dirigées dans des sens opposés; - chacun des éléments de frottement fait saillie du corps de base suivant une direction de saillie, et les surfaces de frottement s'étendent sensiblement parallèle à la direction de saillie; et - chacun des éléments de frottement comprend 2877401 3 - un support fixé au corps de base, et - une garniture de frottement fixée sur le support et constituant l'une des surfaces de frottement. L'invention a en outre pour objet un véhicule automobile, du type comprenant une structure de maintien, telle qu'un châssis, et un moteur à combustion interne, caractérisé en ce que le moteur comprend un ensemble tel que défini ci-dessus, et en ce que le corps de base est fixé à la structure de maintien exclusivement par l'intermédiaire des moyens de liaison. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 est une vue schématique en perspective d'une culasse d'un moteur à combustion interne selon l'invention; - la Figure 2 est une vue de dessus d'un dispositif d'amortissement de vibrations selon un premier mode de 20 réalisation de l'invention; et - la Figure 3 est une vue analogue à celle de la Figure 2, d'un dispositif d'amortissement de vibrations selon un second mode de réalisation de l'invention. Sur la Figure 1 est montré en perspective un ensemble de structure d'un moteur à combustion interne, désigné par la référence générale 2. Cet ensemble 2 est une pièce constitutive d'un moteur d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile. Le groupe moto-propulseur comprend le moteur, un embrayage, une transmission et des roues. L'ensemble 2 comporte une culasse 4 de moteur à combustion interne, un bloc de cylindre 6, deux dispositifs d'amortissement de vibrations latéraux 8, ainsi qu'un dispositif d'amortissement de vibrations central 10. 2877401 4 La culasse 4 forme un corps de base qui est fabriqué d'une seule pièce par coulée, par exemple en un alliage d'aluminium ou en fonte. La culasse 4 comporte dix alésages 12 de fixation au bloc de cylindre 6. Le nombre d'alésages 12 peut varier en fonction du nombre de cylindres et du diamètre des vis. Le nombre et les positions des alésages 12 sur la Figure 1 ne sont donnés qu'à titre d'exemple et peuvent varier. A l'état monté, la culasse 4 est reliée à la 10 structure du véhicule, telle que le châssis, par l'intermédiaire du bloc de cylindre 6. La culasse 4 comprend en outre une première rangée de paliers 14, et une seconde rangée de paliers 16. Chacune des rangées de paliers 14 et 16 est adaptée pour loger un arbre à cames non représenté. La première rangée de paliers 14 s'étend suivant un premier axe X-X, tandis que la seconde rangée de paliers 16 s'étend suivant un second axe Y-Y, parallèle au premier axe X-X. Sur la Figure 2 est montré à plus grande échelle un 20 des dispositifs d'amortissement latéraux 8. Le dispositif 8 est situé entre les deux rangées 14, 16. Ce dispositif 8 comporte un premier 20 et un deuxième 22 éléments de frottement. L'élément de frottement 20 comprend un premier support 24 qui est fixé à la culasse 4 et une première garniture de frottement solide 28 qui est fixée sur le support 24 et qui constitue une première surface de frottement 32. L'élément de frottement 22 comprend un deuxième support 26 fixé à la culasse 4 et une deuxième garniture de frottement solide 30 qui est fixée sur le support 26 et qui constitue une deuxième surface de frottement 34. 30 Les supports 24, 26 sent venues de matière avec la culasse 4 et font saillie du corps 4 suivant une direction S, perpendiculairement aux axes X-X et Y-Y. Les surfaces de frottement 32, 34 sont sensiblement planes et s'étendent parallèlement à la direction S. Ces deux surfaces 32, 34 sont appliquées l'une sur l'autre de manière permanente. Les surfaces 32, 34 sont adaptées pour frotter l'une contre l'autre lors d'une déformation élastique de la culasse 4, de telle sorte que les vibrations internes de cette dernière sont amorties. Sur la Figure 3 est représenté le dispositif d'amortissement central 10, qui est un second mode de réalisation d'un dispositif d'amortissement de vibrations selon l'invention. Dans ce qui suit, uniquement les différences par rapport au dispositif 8 seront décrites, les éléments analogues portant les mêmes références. Ce dispositif 10 comporte un troisième élément de frottement 40, qui est muni d'un troisième support 42 fixé à la culasse 4, ainsi qu'une troisième garniture de frottement 44 qui forme une troisième surface de frottement 46 plane. Le deuxième élément de frottement 22 comporte une garniture de frottement supplémentaire 48, qui forme une surface de frottement supplémentaire 50 qui est dirigée à l'opposé de la deuxième surface de frottement 34. Cette surface supplémentaire 50 s'applique de manière permanente sur la troisième surface de frottement 46. Les garnitures de frottement 28, 30, 44, 48 sont par exemple fabriquées en une matière qui est généralement utilisée pour les plaquettes de frein de véhicules automobiles. La classe de matériau à utiliser est celle des composites à matrice organique par exemple. Les garnitures 28, 30, 44, 48 sont collées sur leur support respectif 24, 26, 42 ou fixées par tout autre moyen de fixation approprié. 2877401 6 Le dispositif 10 comporte une surface de frottement plus importante par rapport à la surface de frottement du dispositif 8. De manière générale, les supports 24, 26, 42 d'un dispositif d'amortissement sont situés à deux emplacements du corps de base 4 qui sont soumis à un déplacement mutuel important l'un par rapport à l'autre sous l'effet de vibrations générées lors du fonctionnement que l'on cherche à éliminer. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de liaison du corps de base à la structure de maintien sont distincts des dispositifs d'amortissement de vibrations. Selon une autre caractéristique de l'invention, les 15 supports sont formés d'un seul tenant avec le corps de base, notamment d'une seule pièce. 2877401 7 REVENDICATIONS 1. Ensemble de structure d'un moteur à combustion interne, notamment pour véhicule automobile, du type 5 comprenant - un corps de base (4) qui est déformable élastiquement et qui est muni de moyens de liaisons (12) à une structure de maintien du corps de base (4), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif d'amortissement de vibrations (8, 10) comprenant un premier et un deuxième éléments de frottement (22, 24) dont chacun est fixé sur le corps de base (4) et qui sont adaptés pour frotter l'un contre l'autre lors d'une déformation du corps de base (4). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de base (4) est fabriqué d'un seul tenant, notamment d'une seule pièce. 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps de base est une culasse (4) 20 de moteur à combustion interne. 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que la culasse (4) comprend au moins deux paliers (14, 16) d'arbre à cames dont chacun est adapté pour loger un arbre à cames, et en ce que le dispositif d'amortissement (8, 10) est situé entre les deux paliers (14, 16). 5. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps de base est un bloc de cylindres (6) d'un moteur à combustion interne. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chacun des éléments de frottement (22, 24) a une surface de frottement sensiblement plane (32, 34), et en ce que les surfaces de frottement (32, 34) sont appliquées l'une sur l'autre. 2877401 8 7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement (10) comprend un troisième élément de frottement (40) fixe par rapport au premier élément de frottement (20), et en ce que le deuxième élément de frottement (22) du dispositif d'amortissement (10) comporte deux surfaces de frottement (34, 50) planes, sensiblement parallèles à l'élément de frottement associé (20, 40) et dirigées dans des sens opposés. 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chacun des éléments de frottement (20, 22; 20, 22, 40) fait saillie du corps de base (4) suivant une direction de saillie (S), et en ce que les surfaces de frottement (32, 34; 32, 34, 48, 50) s'étendent sensiblement parallèle à la direction de saillie. 9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacun des éléments de frottement (20, 22; 20, 22, 40) comprend - un support (24, 26; 24, 26, 42) fixé au corps de 20 base (4), et - une garniture de frottement (28, 30; 28, 30, 44, 48) fixée sur le support et constituant l'une des surfaces de frottement (32, 34; 32, 34, 48, 50). 10. Véhicule automobile, du type comprenant une structure de maintien, telle qu'un châssis, et un moteur à combustion interne suspendu sur la structure de maintien, caractérisé en ce que le moteur comprend un ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, et en ce que le corps de base (4) est fixé à la structure de maintien exclusivement par l'intermédiaire des moyens de liaison.