Brevet FR2907514A3 — publié le 20080425

FR 2907514 A3 20080425 FR 0654357 A 20061019 REPARTITEUR D'ADMISSION D'AIR La présente invention se rapporte au domaine des systèmes d'admission d'air dans les moteurs à combustion interne des véhicules automobiles, et concerne plus particulièrement les répartiteurs d'admission de l'air et leurs procédés de fabrication. De manière connue, les répartiteurs d'admission d'air pour les moteurs à combustion interne de véhicules automobiles peuvent être réalisés par fonderie d'aluminium avec noyautage, en un seul élément coulé. Une telle méthode est cependant relativement contraignante et coûteuse, dans la mesure où elle implique, en raison de l'utilisation de noyaux de sable pour la réalisation de la forme intérieure du répartiteur, des postes et des opérations de procédé supplémentaires et une part matière importante pour le prix pièce (car les épaisseurs sont importantes, il faut des masselottes pour le refroidissement et le dégazage, et il faut également des surépaisseurs dans les zones à usiner). Cette méthode interdit en outre la standardisation d'un certain nombre d'éléments ou de parties du répartiteur, un ensemble de noyaux et moules spécifiques devant être réalisé pour chaque type de répartiteur de chaque type de moteur. Il est également connu, par exemple par le document FR2593876, de réaliser un tel répartiteur par assemblage de pièces, classiquement des demi-coquilles, un joint de silicone flué étant déposé entre les pièces pour assurer l'étanchéité de l'assemblage, et les éléments de l'assemblage étant fixés entre eux au moyen d'un ensemble de vis auto taraudeuses. Une telle solution est toutefois d'un montage relativement coûteux, à la fois par le nombre d'opérations de montage et de vissage qu'elle implique (vissage des demi-coquilles entre elles, puis vissage de l'ensemble sur la culasse), et par la nécessité de disposer d'un volume suffisant autour du répartiteur pour permettre ces diverses opérations. La présente invention a pour but une simplification de la réalisation d'un répartiteur d'admission d'air par assemblage de plusieurs pièces, tout en permettant une diminution des coûts de fabrication et de montage, et en autorisant la standardisation de certaines parties d'un tel répartiteur. 2907514 2 L'invention a ainsi pour objet un répartiteur d'admission d'air pour moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, comportant un corps destiné à être fixé sur la culasse du moteur, et définissant un ensemble d'orifices 5 appropriés pour la répartition de l'air dans les chambres de combustion du moteur. Selon l'invention, les orifices sont définis sur une cassette, et la cassette est insérée dans une cavité appropriée ménagée dans le corps. Selon une autre caractéristique de l'invention, le corps du répartiteur comporte une partie coudée définissant une ouverture, l'ouverture étant 10 fermée par un couvercle rapporté. L'invention a également pour objet un moteur à combustion interne de véhicule automobile comportant le répartiteur décrit ci-dessus, le répartiteur étant d'une part raccordé à un dispositif d'alimentation du moteur en air, et, d'autre part, fixé sur la culasse du moteur, dans lequel la cassette est prise en 15 sandwich entre le corps et la culasse lors du montage du répartiteur sur le moteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées dans lesquelles : la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective éclatée de dessous 20 d'un répartiteur d'admission d'air selon l'invention, la figure 2 est une vue en perspective de dessous d'un répartiteur d'admission selon l'invention, assemblé. De manière connue, un répartiteur d'admission d'air pour le moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, fixé sur la culasse dudit moteur, 25 est formé d'une partie reliée à une dispositif d'alimentation du moteur en air, et d'une partie comportant un ensemble d'orifices de répartition de l'air vers les différentes chambres de combustion dudit moteur. Le répartiteur d'admission d'air A selon l'invention est formé de trois éléments distincts : un corps 1 avec une partie coudée, une cassette de 30 répartition 2, et un couvercle 3 dont les caractéristiques vont maintenant être détaillées. Le corps 1 (voir figure 1), sensiblement creux, du répartiteur A selon l'invention, comporte une première partie formant une cavité 11 allongée d'axe 2907514 3 de symétrie Z1, dont l'enveloppe est formée d'un demi-cylindre coupé selon un plan contenant son axe de révolution Z (sensiblement parallèle à l'axe Z1) dont les arêtes sont prolongées chacune par une surface plane tangente au demi-cylindre. L'une des extrémités 112 de la cavité 11 ménagée dans le corps 1 est 5 fermée par une surface sensiblement courbe, et l'extrémité opposée 111 de la cavité 11 forme une deuxième cavité 12 dont l'enveloppe forme, selon le mode de réalisation, non limitatif, représenté par les figures, une partie coudée s'étendant dans le prolongement de l'enveloppe de la cavité 11. La partie coudée est ouverte pour les besoins du procédé de fonderie par injection sous 10 haute pression d'un alliage d'aluminium. Le corps définit également une marche 15 ménagée à l'intérieur de la cavité 11. Le pourtour du corps 1 est muni d'une lèvre 13 dépassant de la marche 15. La lèvre 13 est munie d'un ensemble de bossages 14 aptes à accueillir un ensemble d'éléments appropriés, par exemple et de manière non limitative, des vis métriques, pour la fixation 15 du corps 1 sur ladite culasse, solidarisant ainsi le répartiteur d'admission A au moteur. Le couvercle 3 (voir figure 1), sensiblement creux, est apte à être positionné sur la partie coudée définissant la cavité 12 afin de fermer celle-ci pour définir un volume creux V1, dont l'une des extrémités est raccordée à la 20 cavité 11, et dont l'extrémité opposée est apte à communiquer avec le dispositif d'alimentation en air précité. Afin de permettre leur assemblage étanche, le pourtour de la cavité 12 et le pourtour du couvercle 3 sont respectivement munis de deux trottoirs 121 et 31 aptes à accueillir un joint d'étanchéité approprié, comme un joint de silicone flué, et à être plaqués l'un 25 contre l'autre. Les trottoirs 121 et 31 sont également équipés d'un ensemble de bossages 4 aptes à accueillir un ensemble d'éléments, par exemple des vis auto-taraudeuses permettant de solidariser de manière étanche la partie coudée et le couvercle 3 du répartiteur d'admission A. La cassette de répartition 2 est une pièce formée d'une plaque plane 21 30 dont la forme extérieure est sensiblement complémentaire de la forme intérieure de la cavité 11, prise au-dessus de la marche 15, et d'une partie 22 s'étendant à partir d'une face 23 de la plaque plane 21. La partie 22 de la cassette de répartition 2 a sensiblement la forme d'un parallélépipède 2907514 4 rectangle s'étendant sur toute la longueur de la plaque plane 21, et dont la partie opposée à la face 23 est évidée sensiblement selon la forme d'un demi-cylindre d'axe de révolution parallèle à la longueur de la plaque plane 21. En outre, les dimensions extérieures de la partie 22 de la cassette de répartition 2 5 sont légèrement inférieures aux dimensions extérieures de la plaque plane 21, de telle manière que l'intersection de la partie 22 avec la face 23 de la plaque plane 21 forme un épaulement 24 s'étendant sur tout le pourtour de la face 23 et apte à recevoir un joint de silicone flué, non représenté sur les figures. La partie 22 de la cassette de répartition 2, ainsi que la plaque plane 21 sont, par 10 ailleurs, équipées d'un ensemble d'orifices de répartition 25, dont les axes de symétrie Zx sont sensiblement perpendiculaires au plan de la plaque plane 21, et dont les points d'intersection des axes Zx avec la plaque plane 21 sont sensiblement alignés sur l'axe longitudinal de ladite plaque 21. Les orifices 25 sont appropriés pour la répartition de l'air dans les chambres de combustion du 15 moteur. Lors de l'assemblage des différents éléments du répartiteur d'admission A, la cassette de répartition 2 est insérée dans la cavité 11 du corps 1 de telle manière que, une fois mise en place dans la cavité 11 de forme appropriée ou complémentaire, elle affleure le pourtour de la cavité 11 et la lèvre 13. 20 L'épaulement 24 formé par l'intersection de la face 23 de la plaque plane 21 et la partie 22 de la cassette de répartition 2 vient alors en appui sur la marche complémentaire 15 ménagée à l'intérieur de la cavité 11, ce qui permet, une fois le joint de silicone flué mentionné ci-dessus mis en place sur ledit épaulement 24, d'assurer le maintien et l'étanchéité de la liaison entre le corps 25 1 et la cassette de répartition 2 du répartiteur d'admission A, le tout sans avoir recours à un assemblage vissé. Le couvercle 3 étant assemblé avec le corps 1 comme il a été décrit plus haut, l'ensemble du répartiteur d'admission A peut être fixé sur la face d'admission de la culasse du moteur. Cette fixation se fait, de manière 30 classique, au moyen d'éléments appropriés tels que, par exemple et de manière non limitative, des vis métriques, insérés dans les bossages 14 mentionnés plus haut et aptes à coopérer avec des éléments complémentaires placés sur la face d'admission de la culasse, l'étanchéité de la liaison étant obtenue, de manière 2907514 5 connue, au moyen d'un joint placé sur la plaque 21. Selon, un autre mode de réalisation, la plaque 21 peut définir des gorges, entourant les orifices 25, et recevant des joints élastomères réalisant l'étanchéité entre la plaque 21 et la culasse du moteur. Dans ce mode, les joints sont logés dans les gorges 5 directement obtenues du procédé de fabrication, permettant ainsi de s'affranchir de l'usinage de la face en contact avec la culasse. Une fois la cassette de répartition 2 mise en place dans la cavité 11 et le répartiteur A fixé sur le moteur, les arêtes de la partie évidée de la partie 22 peuvent être en appui sur le fond de la cavité 11, permettant ainsi, via la 10 forme évidée de la partie 22 et les orifices de répartition 25, la mise en communication du volume intérieur de la cavité 11 avec les différentes chambres de combustion. Il apparaît clairement que, lors du montage du répartiteur d'admission A selon l'invention sur le moteur, la cassette de répartition 2 est prise en 15 sandwich entre la culasse dudit moteur et le corps 1 dudit répartiteur d'admission A (voir figure 2), ne nécessitant aucun dispositif de vissage ou de fixation spécifique. L'invention permet ainsi de simplifier de manière notable les opérations d'assemblage et de montage du répartiteur d'admission d'air sur le moteur. 20 De plus, les formes respectives du corps 1, de la cassette de répartition 2, et du coude d'alimentation 3 autorisent la réalisation de ces pièces par un procédé d'injection sous haute pression d'aluminium fondu, plus simple et moins coûteux que les procédés de fonderie avec noyautage. Le procédé par injection sous haute pression permettant, en outre, de réduire l'épaisseur de paroi des 25 pièces réalisées, il en résulte un gain de poids conduisant à un gain de consommation du véhicule équipé de l'invention. Ce procédé permettant, de plus, d'obtenir des pièces dont l'état de surface ne nécessite qu'un minimum de reprises d'usinages, en particulier pour ce qui concerne les surfaces destinées à recevoir des joints d'étanchéité, il apparaît que l'invention permet une 30 réduction supplémentaire des coûts de fabrication, les étapes de la réalisation et de l'assemblage d'un répartiteur d'admission d'air selon l'invention pouvant être résumées comme suit : 2907514 6 réalisation du corps 1 par injection haute pression d'un alliage d'aluminium fondu, ébarbage et opérations de reprise en usinage éventuelles, pouvant se résumer, en raison du procédé utilisé, aux opérations de reprise des 5 bossages 14, et, éventuellement, à une reprise légère de la lèvre 13 et du trottoir 121, réalisation de la cassette de répartition 2 et du coude d'alimentation 3 par injection haute pression d'un alliage d'aluminium fondu, sans reprise d'usinage, 10 dépose par robot du joint de silicone flué destiné à assurer l'étanchéité entre le coude d'alimentation 3 et le corps 1, puis assemblage de ces deux éléments par vis auto-taraudeuses, dépose robot du joint de silicone flué destiné à assurer l'étanchéité entre la cassette de répartition 2 et le corps 1, puis mise en place de la 15 cassette de répartition 2 au sein de la cavité 11 et exercice d'une pression sur la cassette 2 jusqu'à réticulation primaire du silicone, mise en place desj oints destinés à assurer l'étanchéité entre les orifices de répartition 25 de la cassette de répartition 2 et les chambres de combustion du moteur, 20 fixation du répartiteur A ainsi assemblé sur la culasse du moteur au moyen de vis métriques. Il est à noter que si, selon le mode de réalisation de l'invention qui vient d'être décrit, la liaison du répartiteur d'admission A avec le dispositif d'alimentation du moteur en air a la forme d'un coude, cette liaison peut être 25 de forme et de dimensions quelconques sans qu'il nuise à l'invention : la seule contrainte est que ses éléments puissent être réalisés par injection sous haute pression d'un alliage d'aluminium fondu, afin de conserver les bénéfices du procédé décrit ci-dessus. 15 REVENDICATIONS 1. Répartiteur d'admission d'air (A) pour moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, comportant un corps (1) destiné à être fixé sur la culasse du moteur, et définissant un ensemble d'orifices appropriés (25) pour la répartition de l'air dans les chambres de combustion du moteur, caractérisé en ce que les orifices (25) sont définis sur une cassette (2), et en ce que la cassette (2) est insérée dans une cavité (11) appropriée ménagée dans le corps (1). 2. (partiteur d'admission d'air (A) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un joint de silicone flué permettant d'assurer l'étanchéité entre la cassette (2) du répartiteur (A) et le corps (1). 3. (partiteur d'admission d'air (A) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps comporte une partie coudée ouverte, la partie coudée ouverte étant fermée par un couvercle (3) rapporté. 20 4. (partiteur d'admission d'air (A) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le couvercle (3) rapporté est fixé à la partie coudée ouverte au moyen de vis auto taraudeuses et avec interposition d'un joint de silicone flué. 5. (partiteur d'admission d'air (A) selon l'une quelconque des revendications 1 25 à 4, caractérisé en ce que ses différents éléments sont réalisés par injection sous haute pression d'un alliage d'aluminium. 6. Moteur à combustion interne comportant un répartiteur d'admission d'air (A) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la 30 cassette (2) est prise en sandwich entre le corps (1) du répartiteur (A) et la culasse du moteur lors du montage du répartiteur (A) sur le moteur. 2907514 8 7. Moteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étanchéité entre la cassette (2) comportant les orifices de répartition (25) vers les chambres de combustion du moteur et lesdites chambres de combustion est assurée par un ensemble de joints réalisés dans un matériau élastomère.