Brevet FR2883516A1 — publié le 20060929

Dispositif de maintien par sangles de catalyseur d'échappement La présente invention concerne le domaine de l'automobile et plus particulièrement des catalyseurs présents sur la ligne d'échappement de certains véhicules motorisés. La présente invention concerne en particulier un dispositif de fixation d'un catalyseur sur une partie rigide d'un véhicule à moteur à combustion interne. Les catalyseurs sont disposés au sein des lignes d'échappement des moteurs à combustion interne et contiennent au moins un support monolithique pour le traitement des gaz d'échappement. Ils se trouvent io généralement en aval du collecteur d'échappement ou en aval du turbocompresseur dans le cas d'un moteur à combustion interne suralimenté. Les catalyseurs présentent une forme globalement cylindrique mais certains possèdent une section transversale de forme ovoïde. En raison du poids croissant des catalyseurs, de leur encombrement, les solutions actuelles utilisent des dispositifs de fixation par sangles de serrage, les dispositifs étant raccordés au bloc-cylindres et maintenant le catalyseur à proximité de ce bloc-cylindres. De tels dispositifs restent insuffisants, car leur tenue vibratoire est limitée. Les dispositifs de maintien des catalyseurs doivent être rigides pour avoir une bonne tenue vibratoire mais ils doivent résister à la dilatation lors de l'augmentation de leur température lorsque le moteur à combustion et le catalyseur chauffent. La présente invention a pour but de pallier certains inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de maintien par sangles de catalyseur d'échappement de section transversale ovoïde permettant une bonne tenue vibratoire du catalyseur et facilitant le montage du catalyseur dans la ligne d'échappement grâce à un ajustement de l'orientation du catalyseur. Ce but est atteint par un dispositif de maintien par sangles de catalyseur d'échappement sur une partie rigide d'un véhicule à moteur à combustion interne, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte: - au moins une sangle de serrage munie de moyens de serrage et fixée sur le véhicule par des moyens de fixation de chacune de ses extrémités, - au moins deux pieds rigides, solidaires d'une partie sensiblement 5 cylindrique du catalyseur et situés de part et d'autre d'un axe longitudinal du catalyseur, - au moins deux rainures de part et d'autre de l'axe longitudinal du catalyseur, solidaires du véhicule, orientées selon l'axe longitudinal du catalyseur et accueillant les pieds pour fixer le catalyseur sur le véhicule lors io du serrage de la sangle. Selon une autre particularité, les rainures sont réalisées sur au moins une glissière fixée sur le véhicule par les moyens de fixation de chaque extrémité de la sangle. Selon une autre particularité, les rainures sont réalisées directement is sur une paroi d'une partie du véhicule. Selon une autre particularité, la sangle comporte des pattes solidaires de chacune de ses extrémités et fixées sur la partie rigide du véhicule grâce aux moyens de fixation. Selon une autre particularité, les extrémités de la sangle sont coincées entre la glissière et le véhicule par serrage des moyens de fixation. Selon une autre particularité, les pieds consistent en des rubans en forme de V et formant au moins un patin rendu solidaire du catalyseur grâce à des cordons de soudure formés entre les extrémités du V et le catalyseur. Selon une autre particularité, le nombre, la forme, la position et les dimensions des pieds et/ou des rainures sont adaptés, d'une part, en fonction de l'encombrement autour de la partie du véhicule sur laquelle le catalyseur est destiné à être monté et, d'autre part, en fonction de la position et de l'orientation souhaitées pour la mise en correspondance de l'entrée et de la sortie du catalyseur avec les éléments de la ligne d'échappement situés, respectivement, en amont et en aval du catalyseur. Selon une autre particularité, le dispositif comporte, d'une part, deux sangles chacune fixée sur la partie rigide du véhicule de part et d'autre de l'axe longitudinal du catalyseur et écartées entre elles le long de cet axe et, d'autre part, deux paires de pieds, écartées entre elles le long de l'axe longitudinal du catalyseur et coopérant avec deux rainures de part et d'autre de cet axe. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un catalyseur d'échappement à section transversale ovoïde et d'une partie d'un io moteur à combustion interne sur lequel le catalyseur est fixé grâce à un dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe transversale d'un catalyseur d'échappement à section transversale ovoïde et d'une partie d'un autre type de moteur à combustion interne sur lequel le catalyseur est fixé grâce à un dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 représente une vue en coupe transversale d'un catalyseur d'échappement à section transversale ovoïde et d'une partie d'un autre type de moteur à combustion interne sur lequel le catalyseur est fixé grâce à un dispositif selon un troisième mode de réalisation de l'invention, - la figure 4 représente une vue en perspective du dispositif monté sur une partie d'un moteur à combustion interne, selon un mode de réalisation de l'invention. Sur les figures 1 à 4 est représentée une partie d'un moteur à combustion interne d'un véhicule (1). Cette partie du moteur à combustion interne peut posséder différentes formes en fonction de l'architecture du moteur. Par exemple, le moteur représenté sur la figure 1 possède une architecture différente, par exemple, de celle du moteur représenté sur la figure 2 qui possède une surface (101) formant un décrochement par rapport à une autre surface (100) du moteur. Cette partie du moteur pourra être un bloc-cylindres, une culasse ou encore un ensemble formé d'une culasse et d'un bloc-cylindres. Le dispositif selon l'invention est prévu pour être monté sur tous les types de moteur à combustion interne possédant un catalyseur à section transversale ovoïde, quelle que soit leur architecture. Le dispositif selon l'invention peut également être monté sur une autre partie d'un véhicule pourvu d'un moteur à combustion interne car ce dispositif est pourvu de moyens de fixation tels que, par exemple, des vis ou des boulons qui ne nécessitent, pour le véhicule ou le moteur, que des aménagements connus de l'art antérieur, tels que, par exemple, l'adaptation de trous taraudés à des emplacements écartés selon les dimensions du catalyseur (4). La suite du texte ci-après décrit le montage du catalyseur (4) par le dispositif selon l'invention sur un moteur d'un véhicule, bien que ce dispositif permette naturellement le montage du catalyseur (4) sur n'importe quelle partie du véhicule (1) possédant un moteur à combustion interne, si cela s'avère nécessaire à cause de l'encombrement du moteur. Dans la description ci-après, le terme moteur pourrait donc, par équivalence, être remplacé par le terme véhicule sans que l'on ne s'éloigne de l'esprit de l'invention. De même, les figures 1 à 4 représentent un catalyseur (4) sensiblement cylindrique à section ovoïde, fixé sur le côté du moteur (1) par l'intermédiaire d'un dispositif de fixation selon l'invention, mais il est évident que l'invention s'applique à toutes les formes possibles des catalyseurs, dans la mesure où ces derniers peuvent être munis d'au moins un patin (2) sur au moins une de leur surfaces. Par le terme sensiblement cylindrique , on entend donc toute portion allongée du catalyseur (4) sur laquelle des patins (2) peuvent être fixés pour orienter et maintenir le catalyseur (4), que cette portion soit cylindrique ou non et à section ovoïde ou non. Le dispositif de fixation comporte au moins une sangle (5) de serrage munie de moyens (11, 12, 13) de serrage et fixée sur le véhicule (1) par des moyens (7) de fixation de chacune de ses extrémités. Cette sangle (5) de serrage entoure le catalyseur (4) muni d'au moins deux pieds (20) rigides, solidaires de la partie sensiblement cylindrique du catalyseur (4) et situés de part et d'autre d'un axe longitudinal du catalyseur (4). La sangle (5) maintient le catalyseur (4) en appui contre une partie rigide du moteur (1) en plaquant les pieds (20) rigides contre au moins deux rainures (80) solidaires du véhicule (1) et situées de part et d'autre de l'axe longitudinal du catalyseur (4). Ces rainures sont orientées selon l'axe longitudinal du catalyseur (4) et accueillent les pieds (20) pour fixer le catalyseur (4) sur le véhicule (1) lors du serrage de la sangle (5). Ainsi, l'invention permet de maintenir le catalyseur (4) tout en permettant sa dilatation, notamment dans le sens de la longueur de cette portion allongée, lors d'une montée en température au cours du fonctionnement du moteur du véhicule. D'autre part, l'orientation des rainures (80) selon l'axe longitudinal du catalyseur (4) permet un ajustement de la position du catalyseur (4) selon cet axe, lors du montage du dispositif sur le moteur (1). io Le nombre, la forme, la position et les dimensions des pieds (20) et/ou des rainures (80) sont adaptés, d'une part, en fonction de l'encombrement autour de la partie du moteur (1) sur laquelle le catalyseur (4) est destiné à être monté et, d'autre part, en fonction de la position et de l'orientation souhaitées pour la mise en correspondance de l'entrée et de la sortie du 1s catalyseur (4) avec les éléments de la ligne d'échappement situés, respectivement, en amont et en aval du catalyseur (4). Par exemple, dans les modes de réalisation représentés sur les figures 1 à 4, le dispositif comporte, d'une part, deux sangles (5) chacune fixée sur la partie rigide du moteur (1) de part et d'autre de l'axe longitudinal du catalyseur (4) et écartées entre elles le long de cet axe, d'un écartement déterminé en fonction de la longueur du catalyseur (4). et, d'autre part, deux paires de pieds (20), écartées entre elles le long de l'axe longitudinal du catalyseur (4), d'un écartement également déterminé en fonction de la longueur du catalyseur (4). Ces paires de pieds (20) coopèrent avec deux rainures (80) de part et d'autre de cet axe longitudinal du catalyseur (4). Dans ces modes de réalisation, les pieds (20) consistent en des rubans en forme de V. Les paires de pieds (20) forment chacune un patin (2) rendu solidaire du catalyseur (4) grâce à des cordons (3) de soudure formés entre les extrémités du V du patin (2) et le catalyseur (4). Il est évident que les paires de pieds (20) peuvent, selon d'autres modes de réalisation de l'invention, former un seul patin (2) rendu solidaire du catalyseur (4). La fixation du (ou des) patin(s) (2) sur le catalyseur est ici présenté par des cordons de soudure (3) mais elle peut être assurée par tout autre moyen approprié tel que des vis, par exemple, même si une soudure est préférable à cause des vibrations subies par le catalyseur (4) au cours du fonctionnement du moteur du véhicule. Dans le mode de réalisation des figures 1, 2 et 4 les rainures (80) sont réalisées sur une glissière (8) fixée sur le moteur (1) par les moyens (7) de fixation de chaque extrémité de la sangle (5). Dans ces modes de réalisation, les extrémités de la sangle (5) peuvent, par exemple, être coincées, par serrage des moyens (7) de fixation, entre la glissière (8) et une portion (10) du moteur (1). La sangle pourra également être fixée entre les moyens (7) de fixation et la glissière (8) mais cette dernière peut, comme représenté sur les figures 1, 2 et 4, posséder une forme adaptée à l'orientation de la sangle (5) et permet, grâce à des bords incurvés vers le catalyseur, d'éviter une usure prématurée de la sangle (5) lors des vibrations dues au fonctionnement du moteur (1) du véhicule. Dans le mode de réalisation de la figure 3, les rainures (80) sont réalisées directement sur une paroi d'une partie du véhicule (1). La sangle (5) comporte alors des pattes (6) solidaires de chacune de ses extrémités pour permettre sa fixation sur le moteur (1). Ces pattes (6), par exemple en tôle pliée, sont saillantes à la surface de la partie rigide du moteur (1) et constituent des éléments de mise en forme d'un tronçon de la sangle (5) car elles permettent de donner une orientation à la sangle depuis son point de départ sur la partie rigide du moteur (1), comme la glissière (8) des autres modes de réalisation représentés. Ces pattes (6) sont fixées sur la partie rigide du moteur (1) grâce aux moyens (7) de fixation consistant, par exemple, en un boulon (7) ou une vis de fixation vissé(e) dans la partie rigide du moteur (1), par exemple dans un trou taraudé dans la paroi du bloc-cylindres. Dans les modes de réalisation représentés sur les figures 1 à 4, le dispositif comporte seulement deux rainures situées de part et d'autre de l'axe longitudinal du catalyseur et orientées parallèlement à cet axe, mais il évident que l'invention permet aussi de prévoir, par exemple à cause de l'encombrement du moteur (1), des pieds (20) asymétriques nécessitant quatre rainures (80) pour les accueillir. Les glissières (8) représentées sur les figures 2 et 3, sont différentes et orientées différemment entre la partie haute du moteur (1) et sa partie basse. La glissière (8) du haut est orientée avec sa rainure (80) vers le bas et comporte un bord supérieur incurvé vers le catalyseur (4), alors que la glissière (8) du bas est également orientée avec sa rainure (80) vers le bas mais ne comporte pas de bord supérieur incurvé vers le catalyseur (4) et la sangle (5) est guidée par le bord incurvé de la rainure (80) au lieu de nécessiter un bord incurvé comme sur la glissière du lo haut. II est évident que l'invention permet d'autres modes de réalisation de la glissière (8) et des rainures (80), notamment par n'importe quelle combinaison des modes de réalisation représentés sur les figures 1 à 3. Le dispositif de fixation comporte des moyens (11, 12, 13) de serrage des sangles (5). Dans l'exemple non limitatif représenté sur les figures 1 à 4, chaque sangle (5) de serrage et constituée de deux demi-sangles reliées entre elles par les moyens de serrage. Une première demi-sangle possède, à son extrémité opposée à l'extrémité fixée sur la partie rigide du moteur (1), une première butée (12) percée d'un passage pour un boulon (11) tangent à la sangle (5). Le boulon (11) est vissé dans une deuxième butée (13) percée d'un trou taraudé et montée sur la deuxième demi-sangle (5), au niveau de son extrémité opposée à l'extrémité fixée sur la partie rigide du moteur (1). Ainsi, le vissage du boulon (11) permet de rapprocher les butées (12, 13) de chaque demi-sangle entre elles et donc de serrer la sangle (5). Dans ce mode de réalisation non limitatif, les dimensions de chaque demi-sangle et donc de la sangle (5) de serrage auront été étudiées au préalable pour être adaptées aux dimensions du catalyseur (4) qu'elles sont destinées à maintenir. II est évident que le boulon (11) peut être remplacé par une vis et que les moyens de serrage pourront consister en d'autres moyens équivalents connus de l'art antérieur. Dans les moteurs à combustion interne, les catalyseurs sont montés dans la ligne d'échappement entre le collecteur d'échappement ou le turbocompresseur et la bride d'échappement qui relie le catalyseur aux tuyaux d'échappement amenant les gaz jusqu'au pot d'échappement. Le catalyseur (4) est donc relié à un élément de la ligne d'échappement situé en amont du catalyseur par un tube. Ce tube peut être souple ou rigide. Lorsqu'il est rigide, ce tube constitue une manivelle permettant la rotation du catalyseur (4) autour d'un axe de rotation situé au centre de la sortie de l'élément de la ligne d'échappement situé en amont du catalyseur, tel que le turbo ou le collecteur. Cette rotation autour de l'axe de la sortie du turbo ou du collecteur permet d'ajuster l'orientation du catalyseur (4) et de mettre sa sortie en correspondance avec la bride d'échappement. La mise en correspondance io de la sortie du catalyseur (4) avec l'élément de la ligne d'échappement situé en aval du catalyseur (4), peut être obtenue grâce à l'orientation du catalyseur (4) selon un angle déterminé au préalable est obtenu grâce à la coopération entre les pieds (20) du catalyseur (4) et les rainures (80). L'invention prévoit également une orientation ajustable du catalyseur grâce à des moyens (7) de fixation réglables de la (ou des) glissière(s) permettant d'ajuster l'alignement vertical des rainures (80) et donc l'orientation du catalyseur (4) lors de son montage sur le moteur (1). Dans une autre variante, les patins (2) du catalyseur peuvent également intégrer un moyen de réglage de leur longueur de façon à ajuster l'orientation du catalyseur (4) lors de son montage sur le moteur (1). Ce moyen de réglage peut consister en un tube taraudé situé sur le patin (2) et coopérant avec une tige filetée reliée au pied (20) et munie, par exemple, d'un contre-écrou pour éviter son dévissage à cause des vibrations lors du fonctionnement du moteur (1). Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci- dessus. REVENDICATIONS 1. Dispositif de maintien par sangles de catalyseur (4) d'échappement sur une partie rigide d'un véhicule (1) à moteur à combustion interne, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins une sangle (5) de serrage munie de moyens (11, 12, 13) 5 de serrage et fixée sur le véhicule (1) par des moyens (7) de fixation de chacune de ses extrémités, - au moins deux pieds (20) rigides, solidaires d'une partie sensiblement cylindrique du catalyseur (4) et situés de part et d'autre d'un axe longitudinal du catalyseur (4), io - au moins deux rainures (80) de part et d'autre de l'axe longitudinal du catalyseur (4), solidaires du véhicule (1), orientées selon l'axe longitudinal du catalyseur (4) et accueillant les pieds (20) pour fixer le catalyseur (4) sur le véhicule (1) lors du serrage de la sangle (5). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les 15 rainures (80) sont réalisées sur au moins une glissière (8) fixée sur le véhicule (1) par les moyens (7) de fixation de chaque extrémité de la sangle (5). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rainures (80) sont réalisées directement sur une paroi d'une partie du 20 véhicule (1). 4. Dispositif selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la sangle (5) comporte des pattes (6) solidaires de chacune de ses extrémités et fixées sur la partie rigide du véhicule (1) grâce aux moyens (7) de fixation. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les extrémités de la sangle (5) sont coincées entre la glissière (8) et le véhicule (1) par serrage des moyens (7) de fixation. io 6. Dispositif selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les pieds (20) consistent en des rubans en forme de V et formant au moins un patin (2) rendu solidaire du catalyseur (4) grâce à des cordons (3) de soudure formés entre les extrémités du V du patin (2) et le catalyseur (4) . 7. Dispositif selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le nombre, la forme, la position et les dimensions des pieds (20) et/ou des rainures (80) sont adaptés, d'une part, en fonction de l'encombrement autour de la partie du véhicule (1) sur laquelle le catalyseur (4) est destiné à être monté et, d'autre part, en fonction de la position et de l'orientation souhaitées io pour la mise en correspondance de l'entrée et de la sortie du catalyseur (4) avec les éléments de la ligne d'échappement situés, respectivement, en amont et en aval du catalyseur (4). 8. Dispositif selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, deux sangles (5) chacune fixée sur la partie rigide du véhicule (1) de part et d'autre de l'axe longitudinal du catalyseur (4) et écartées entre elles le long de cet axe et, d'autre part, deux paires de pieds (20), écartées entre elles le long de l'axe longitudinal du catalyseur (4) et coopérant avec deux rainures (80) de part et d'autre de cet axe.