Brevet FR2875862A1 — publié le 20060331

"Moteur thermique comportant une culasse munie d'un tube porte-injecteur fretté" L'invention concerne un moteur thermique de type dit "à injection directe" pour un véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un moteur thermique de type à injection directe pour un véhicule automobile, du type qui comporte une culasse qui est traversée par au moins un perçage dans lequel est agencé un injecteur sensiblement cylindrique dont l'extrémité inférieure débouche dans une io chambre de combustion du moteur et dont au moins une partie intermédiaire est reçue de manière étanche dans un tube coaxial qui est reçu dans le perçage et qui traverse une cavité de circulation de liquide de refroidissement de la culasse, ledit tube comportant, de part et d'autre de la cavité, une extrémité inférieure coaxiale qui est fixée par frettage dans une portée cylindrique inférieure associée du perçage de la culasse, et une extrémité supérieure qui est reçue dans une portée cylindrique supérieure du perçage de la culasse. On connaît de nombreux exemples de moteurs thermiques 20 de ce type. En particulier, les moteurs thermiques qui comportent un injecteur placé en position centrale, et une cavité de circulation de liquide de refroidissement de la culasse, nécessitent, pour que le refroidissement de la culasse s'effectue correctement, une disposition de l'injecteur dans laquelle il traverse ladite cavité de circulation de liquide de refroidissement. Il n'est évidemment pas question d'immerger l'injecteur, et à cet effet, la culasse comporte donc un guide interne rapporté qui traverse de manière étanche la cavité de circulation de liquide de refroidissement et qui est traversé par l'injecteur. Le document US-3.945.353, par exemple, décrit et représente une telle configuration. Dans une telle configuration, le guide interne est formé d'un tube qui est introduit par l'extrémité supérieure du perçage de la culasse, et qui est fretté dans une portée cylindrique inférieure associée du perçage de la culasse. L'extrémité supérieure du guide, cylindrique, est reçue dans une portée cylindrique supérieure associée du perçage de la culasse et au moins un joint torique est interposé entre l'extrémité supérieure du guide et ladite portée cylindrique supérieure pour assurer l'étanchéité du guide tubulaire. L'inconvénient majeur de cette conception est le coût prohibitif du montage du guide tubulaire à l'aide des joints io toriques. Pour remédier à cet inconvénient, l'invention propose une nouvelle conception de moteur thermique dans laquelle le guide tubulaire est monté sans joints toriques. Dans ce but, l'invention propose un moteur du type décrit précédemment, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure du tube est fixée par frettage dans la portée cylindrique supérieure du perçage de la culasse. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - l'extrémité supérieure du tube comporte une portée tronconique qui est destinée à coopérer avec la paroi interne de la portée cylindrique supérieure pour immobiliser l'extrémité supérieure du tube par frettage, - la portée tronconique du tube est de conicité réduite, - le perçage de la culasse comporte un chanfrein d'introduction agencé au dessus de sa portée cylindrique supérieure, - le tube et la culasse sont réalisés en aluminium. L'invention concerne aussi un procédé de montage pour un tube dans une culasse d'un moteur thermique du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une première étape au cours de laquelle le tube est introduit par une extrémité supérieure du perçage de la culasse et une deuxième étape au cours de laquelle il est emmanché à force dans le perçage jusqu'à ce que ses extrémités supérieure et inférieure soient frettées dans les portées cylindriques supérieure et inférieure du perçage de la culasse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'une culasse pour un moteur selon l'invention représentée avec le tube monté ; io - la figure 2 est une vue schématique en coupe de détail du tube; - la figure 3 est une vue schématique d'une culasse pour un moteur selon l'invention représentant le tube au cours de son montage dans la culasse. Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. On a représenté à la figure 1 une culasse 10 pour une moteur thermique (non représenté) de véhicule automobile de type dit "à injection directe", c'est à dire comportant un injecteur débouchant directement dans la chambre de combustion du moteur. De manière connue, la culasse 10 est traversée par au moins un perçage 12 dans lequel est agencé un injecteur 14 sensiblement cylindrique dont l'extrémité inférieure 16 débouche dans une face inférieure 18 de la culasse communiquant avec une chambre de combustion (non représentée) du moteur. Au moins une partie intermédiaire 20 de l'injecteur 14 est reçue de manière étanche dans un tube 22 coaxial qui est reçu dans le perçage 12 et qui traverse une cavité 24 de circulation de liquide de refroidissement de la culasse 10. De manière connue, le tube 22 comporte, de part et d'autre de la cavité 24, une extrémité inférieure 26 coaxiale qui est fixée par frettage dans une portée cylindrique 28 inférieure associée du perçage 12 de la culasse 10, et une extrémité supérieure 30 qui est reçue dans une portée cylindrique 32 supérieure du perçage 12 de la culasse 10. Conventionnellement, le tube 22 n'est fixé par frettage s dans la culasse 10 qu'à son extrémité inférieure 26, l'extrémité supérieure 30 du tube étant fixée dans la portée cylindrique 32 supérieure du perçage 12 de la culasse 10 par l'intermédiaire d'un ou plusieurs joints toriques. Cette conception présente l'inconvénient de nécessiter une io fixation de l'extrémité supérieure 30 du tube 22 dans la portée cylindrique 32 supérieure du perçage 12 qui est réalisée conventionnellement' par l'intermédiaire d'éléments concentriques (non représentés) qui sont interposés entre l'extrémité supérieure 30 du tube 22 et dans la portée cylindrique 32 supérieure 12 et qui comportent des joints toriques (non représentés) pour assurer l'étanchéité du perçage 12 au liquide de refroidissement contenu dans la cavité 24 de circulation de liquide de refroidissement de la culasse. Cette conception impose donc le respect de tolérances de concentricité élevées entre le tube 22 et la portée cylindrique 32 supérieure du perçage 12. Par ailleurs la présence d'un joint torique rend cette conception coûteuse. Pour remédier à cet inconvénient, l'invention propose une nouvelle conception dépourvue de joint torique. Dans ce but, comme l'illustre la figure 1, l'invention propose un moteur thermique du type décrit précédemment, caractérisé en ce que l'extrémité 30 supérieure du tube 22 est fixée par frettage dans la portée 32 cylindrique supérieure du perçage 12 de la culasse 10. Plus particulièrement, comme l'illustre la figure 2 l'extrémité supérieure 30 du tube 22 comporte une portée 34 tronconique qui est destinée à coopérer avec la paroi interne de la portée 32 cylindrique supérieure pour immobiliser l'extrémité supérieure 30 du tube par frettage. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, cette portée 34 tronconique est de conicité "a" réduite. En effet, l'extrémité supérieure 30 du tube 22 est destinée à être montée à force dans la portée cylindrique 32, et la conicité "a" réduite de la portée tronconique 34 permet d'obtenir une légère déformation de la portée tronconique 34 lors de l'insertion de l'extrémité supérieure 30 du tube 22 dans la portée cylindrique 32. Cette légère déformation est à même de garantir l'étanchéité du tube 22 au liquide de refroidissement lors de l'emmanchement du tube 22. io Avantageusement, comme l'illustre la figure 3, le perçage 12 de la culasse 10 comporte un chanfrein 38 d'introduction qui est agencé au dessus de sa portée 32 cylindrique supérieure pour faciliter l'introduction du tube 22. Pour garantir une bonne déformation de la portée tronconique 34 ainsi qu'une bonne étanchéité entre le tube 22 et la culasse 10, le tube 22 et la culasse 10 sont avantageusement réalisés en aluminium. Cette caractéristique garantit une déformation adéquate des matériaux lors de l'emmanchement du tube 22. Dans cette configuration, le tube 22 peut être monté dans l'alésage 14 selon un procédé très simple, comme représenté à la figure 3. Au cours d'une première étape, on introduit le tube par une extrémité supérieure 36 du perçage 12 de la culasse 10. Puis, au cours d'une deuxième étape, le tube 22 est emmanché à force, par exemple au moyen d'une presse, dans le perçage 12 jusqu'à ce que ses extrémités supérieure 30 et inférieure 26 soient frettées dans les portées cylindriques supérieure 32 et inférieure 28 du perçage 12 de la culasse 10. Le tube 22 permet alors le montage de l'injecteur 14 dans la culasse 10 et il garantit l'étanchéité du perçage 12 au liquide de refroidissement circulant dans la cavité 24. L'invention propose donc un montage simple et efficace permettant l'implantation, au travers d'une cavité 24 de circulation d'eau, d'un injecteur 20 dans une culasse 10. REVENDICATIONS 1. Moteur thermique de type à injection directe pour un véhicule automobile, du type qui comporte une culasse (10) qui est traversée par au moins un perçage (12) dans lequel est agencé un injecteur (14) sensiblement cylindrique dont l'extrémité inférieure (16) débouche dans une chambre de combustion du moteur et dont au moins une partie intermédiaire (20) est reçue de manière étanche dans un tube (22) coaxial qui est reçu dans le to perçage (12) et qui traverse une cavité (24) de circulation de liquide de refroidissement de la culasse (10), ledit tube (22) comportant, de part et d'autre de la cavité (24), une extrémité (26) inférieure coaxiale qui est fixée par frettage dans une portée (28) cylindrique inférieure associée du perçage de la culasse, et une extrémité supérieure (30) qui est reçue dans une portée cylindrique supérieure (32) du perçage de la culasse, caractérisé en ce que l'extrémité (30) supérieure du tube (22) est fixée par frettage dans la portée (32) cylindrique supérieure du perçage (12) de la culasse (10). 2. Moteur thermique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure (30) du tube comporte une portée tronconique (34) qui est destinée à coopérer avec la paroi interne de la portée (32) cylindrique supérieure pour immobiliser l'extrémité supérieure (30) du tube (22) par frettage. 3. Moteur thermique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la portée (34) tronconique du tube (22) est de conicité (a) réduite. 4. Moteur thermique selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le perçage (12) de la culasse (10) comporte un chanfrein (38) d'introduction agencé au dessus de sa portée (32) cylindrique supérieure. 5. Moteur thermique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube (22) et la culasse (10) sont réalisés en aluminium. 6. Procédé de montage pour un tube (22) d'une culasse (10) d'un moteur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une première étape au cours de laquelle le tube (22) est introduit s par une extrémité supérieure (36) du perçage (12) de la culasse (10) et une deuxième étape au cours de laquelle il est emmanché à force dans le perçage (12) jusqu'à ce que ses extrémités supérieure (30) et inférieure (26) soient frettées dans les portées cylindriques supérieure (32) et inférieure (28) du perçage (12) de io la culasse (10).