Brevet FR2902457A3 — publié le 20071221

FR 2902457 A3 20071221 FR 0652547 A 20060620 "Agencement pour le raccordement d'un organe auxiliaire à un conduit d'échappement d'un moteur à combustion" L'invention concerne un agencement pour le raccordement d'un organe auxiliaire à un conduit d'échappement d'un moteur à 5 combustion. L'invention concerne notamment le raccordement d'un turbocompresseur. L'invention concerne plus particulièrement un agencement pour le raccordement d'un orifice de sortie des gaz débouchant io dans une collerette radiale d'un conduit d'échappement des gaz d'un moteur à combustion, à un orifice d'entrée des gaz débouchant dans une plaque radiale de fixation d'un organe auxiliaire d'une ligne d'échappement du moteur, du type qui comporte des moyens de fixation de l'organe auxiliaire sur le is conduit d'échappement dans une position finale de raccordement dans laquelle l'organe auxiliaire est agencé en dessous du conduit d'échappement et dans laquelle la collerette et la plaque de fixation sont serrées axialement. Il est fréquent qu'un moteur à combustion interne soit 20 suralimenté par un turbocompresseur de façon à améliorer ses performances. Le turbocompresseur permet notamment d'augmenter le rendement et la puissance du moteur. Selon une structure générale connue de l'état de la technique, le turbocompresseur est alimenté par les gaz 25 d'échappement qui proviennent de la combustion du carburant dans les chambres de combustion du moteur et qui sont conduits jusqu'à un orifice d'entré des gaz du turbocompresseur. Les gaz d'échappement sont expulsés des chambres de combustion par l'intermédiaire de canaux d'échappement 30 traversant la culasse du moteur, puis ils sont recueillis par un collecteur d'échappement qui les guide depuis la culasse jusqu'au turbocompresseur. 2 Le collecteur d'échappement est principalement constitué d'au moins un conduit d'échappement qui est destiné à canaliser l'écoulement des gaz d'échappement jusqu'au turbocompresseur, et d'une bride de fixation du conduit d'échappement sur le turbocompresseur. La bride de fixation permet de fixer et de raccorder de manière étanche, un orifice de sortie du conduit d'échappement à un orifice d'entrée du turbocompresseur. Selon un mode de réalisation connu, le turbocompresseur io est agencé en dessous du collecteur d'échappement et le conduit d'échappement du collecteur s'étend globalement verticalement vers le bas, de manière que le collecteur supporte, au moins partiellement, le poids du turbocompresseur. Un tel mode de réalisation implique une opération de is montage du turbocompresseur au cours de laquelle l'opérateur supporte le turbocompresseur d'une main et serre la bride de l'autre main. Un inconvénient de ce mode de réalisation est que l'effort exercé par l'opérateur pour supporter le turbocompresseur d'une 20 main lors du montage est supérieur à l'effort maximum qui est admis par certaines normes d'ergonomie sur les postes de montage. L'invention a notamment pour but de proposer un agencement permettant de libérer une main de l'opérateur pour le 25 serrage du turbocompresseur sur le conduit d'échappement. Dans ce but, l'invention propose que la plaque de fixation présente une rainure s'engageant autour d'un ensemble vis-écrou du conduit d'échappement lors du montage pour que l'écrou de l'ensemble supporte de façon temporaire au moins en partie 30 l'organe auxiliaire avant la fixation définitive de celui-ci sur le conduit. De préférence, un second ensemble vis-écrou est porté par la plaque de fixation de l'organe auxiliaire, il comporte au moins 3 une première vis apte à coopérer avec une première ouverture associée de la collerette, pour serrer axialement la plaque de fixation de l'organe auxiliaire sur la collerette dans sa position finale de raccordement, au moyen d'un écrou associé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective éclatée qui illustre io un agencement comportant un conduit d'échappement, un turbocompresseur et des moyens de fixation du conduit sur le turbocompresseur selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe axiale qui illustre une position finale de raccordement du turbocompresseur sur le is conduit d'échappement de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2, qui illustre une position temporaire de support du turbocompresseur sur le conduit d'échappement de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue de détail qui illustre une variante 20 de réalisation d'une plaque de fixation du turbocompresseur de la figure 1. Dans la description qui va suivre, des composants identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence. 25 La terminologie supérieure, inférieure et verticale, transversale, longitudinale est utilisée à titre d'exemple non limitatif selon le trièdre L, V, T, pour faciliter la compréhension de la description et des revendications, et en référence à la gravité terrestre. 30 On a représenté à la figure 1 un agencement 10 pour le raccordement d'un orifice de sortie 12 d'un conduit d'échappement 14 des gaz d'un moteur à combustion (non 4 représenté), à un orifice d'entrée 16 d'un turbocompresseur 18 d'une ligne d'échappement (non représentée) du moteur. Le conduit d'échappement 14 s'étend globalement verticalement vers le bas selon un axe A et comporte à son extrémité axiale inférieure une collerette radiale horizontale 20, de contour globalement rectangulaire. La collerette 20 comporte une face radiale inférieure 24i qui délimite l'orifice de sortie 12 des gaz du conduit d'échappement 14. io Le turbocompresseur 18 comporte une plaque radiale de fixation 22 de contour ici globalement rectangulaire. La plaque de fixation 22 comporte une face radiale supérieure 26s qui délimite l'orifice d'entrée 16 des gaz du turbocompresseur 18. L'agencement 10 comporte des moyens de fixation du 15 turbocompresseur 18 sur le conduit d'échappement 14 dans une position finale de raccordement. Dans la position finale de raccordement, qui est illustrée à la figure 2, l'agencement 10 présente un plan vertical et longitudinal de symétrie qui passe par les axes des orifices 12 20 et 16. La face radiale supérieure 26s de la plaque de fixation 22 est serrée axialement sur la face radiale inférieure 24i de la collerette 20, de manière que l'orifice de sortie 12 du conduit d'échappement 14 soit coaxial selon l'axe A à l'orifice d'entrée 16 25 du turbocompresseur 18. Les moyens de fixation comportent un premier ensemble vis-écrou 28a qui est porté par la collerette 20 du conduit d'échappement 14. On entend par ensemble vis-écrou un ensemble qui 30 comporte une tige filetée, comme une vis ou un goujon, équipée d'un écrou. Le premier ensemble vis-écrou 28a comporte ici un goujon 30a qui s'étend verticalement vers le bas depuis la face radiale inférieure 24i de la collerette 20. Le goujon 30a est agencé en butée radiale dans le fond s d'une rainure 34 de la plaque de fixation 22 du turbo-compresseur 18. La rainure 34 s'étend longitudinalement dans le plan de symétrie de l'agencement 10 et elle débouche dans une ouverture radiale 35. io L'extrémité libre du goujon 30a porte un écrou 32a qui est serré sur une face radiale inférieure 26i de la plaque de fixation 22 du turbocompresseur 18. Les moyens de fixation comportent un second ensemble vis-écrous 28b qui est porté par la plaque de fixation 22 du 15 turbocompresseur 18. Avantageusement, le second ensemble vis-écrous 28b et la rainure 34 de la plaque de fixation 22 du turbocompresseur 18 sont agencés de part et d'autre de l'orifice d'entrée 16. Le second ensemble vis-écrous 28b comporte une paire de 20 goujons parallèles 30b qui s'étendent chacun verticalement vers le haut depuis la face radiale supérieure 26s de la plaque de fixation 22, de part et d'autre du plan de symétrie de l'agencement 10. Chaque goujon 30b est reçu dans une ouverture, ou 25 perçage, 36 de la collerette 20. L'extrémité libre de chaque goujon 30b porte un écrou 32b qui est serré sur une face radiale supérieure 24s de la collerette 20 du conduit d'échappement 14. Avantageusement, la rainure 34 et au moins un des 30 perçages 36 sont usinés selon des tolérances d'usinage précises, de façon à assurer un positionnement précis de l'orifice de sortie 12 par rapport à l'orifice d'entrée 16. 6 On va maintenant décrire un exemple de procédé de fixation du conduit d'échappement 14 sur le turbocompresseur 18 dans sa position finale de raccordement. Au préalable, on visse l'écrou 32a du premier ensemble vis-écrou 28a sur l'extrémité libre du goujon 30a associé. Ensuite, un opérateur engage la rainure 34 de la plaque de fixation 22 de part et d'autre du goujon 30a du premier ensemble vis-écrou 28a, de manière que le turbocompresseur 18 soit dans une position temporaire de support, comme le montre la figure 3. io Dans sa position temporaire de support, le turbocompresseur 18 est supporté en partie par l'écrou 32a du premier ensemble vis-écrou 28a. Ainsi, le poids à supporter par l'opérateur est réduit, ce qui permet à l'opérateur de porter le turbocompresseur 18 avec une 15 seule main. L'opérateur positionne la collerette 20 de façon globalement parallèle à la plaque de fixation 22. Plus particulièrement, l'opérateur positionne l'axe de chaque goujon 30b du second ensemble vis-écrous 28b dans l'axe 20 du perçage 36 associé de la collerette 20, comme on peut le voir à la figure 3. A cet effet, les goujons 30b sont de longueur inférieure à la longueur du goujon 30a et leur extrémité libre respective est de la forme d'un téton. 25 Avec sa main libre, l'opérateur serre l'écrou 32a du premier ensemble vis-écrou 28a, puis serre les écrous 32b du second ensemble vis-écrous 28b de manière que le turbocompresseur 18 soit fixé sur le conduit d'échappement 14 dans sa position finale de raccordement. 30 Selon une variante de réalisation de l'invention représentée à la figure 4, la rainure 34 de la plaque de fixation 22 du turbocompresseur 18 s'étend selon un axe qui passe par l'axe 7 d'un des perçage 36 de la collerette 20 du conduit d'échappement 14. Avantageusement, le perçage 36 qui est dans l'axe de la rainure 34 est usiné selon des tolérances d'usinage précises, de façon à assurer un positionnement précis de l'orifice de sortie 12 par rapport à l'orifice d'entrée 16. Une telle variante permet de positionner le conduit d'échappement 14 par rapport au turbocompresseur 18 de façon plus précise. REVENDICATIONS 1. Agencement (10) pour le raccordement d'un orifice de sortie (12) des gaz débouchant dans une collerette radiale (20) d'un conduit d'échappement (14) des gaz d'un moteur à combustion, à un orifice d'entrée (16) des gaz débouchant dans une plaque radiale de fixation (22) d'un organe auxiliaire (18) d'une ligne d'échappement du moteur, caractérisé en ce que la plaque de fixation (22) présente une rainure (34) s'engageant autour d'un ensemble vis-écrou io (28a) du conduit d'échappement (14) lors du montage pour que l'écrou (32a) de l'ensemble (28a) supporte de façon temporaire au moins en partie l'organe auxiliaire (18) avant la fixation définitive de celui-ci sur le conduit (14). 2. Agencement (10) selon la revendication 1, caractérisé is en ce qu'il comporte un second ensemble vis-écrou (28b) qui est porté par la plaque de fixation (22) de l'organe auxiliaire (18) et qui comporte au moins une première vis (30b) apte à coopérer avec une première ouverture (36) associée de la collerette (20), pour serrer axialement la plaque de fixation (22) de l'organe 20 auxiliaire (18) sur la collerette (20) dans sa position finale de raccordement, au moyen d'un écrou (32b) associé. 3. Agencement (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second ensemble vis-écrous (28b) comporte une seconde vis (30b) qui est apte à coopérer avec une seconde 25 ouverture (36) associée de la collerette (20) du conduit d'échappement (14) pour serrer axialement la plaque de fixation (22) de l'organe auxiliaire (18) sur la collerette (20) dans sa position finale de raccordement, au moyen d'un écrou (32b) associé. 30 4. Agencement (10) selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le second ensemble vis-écrous (28b) et la rainure (34) de la plaque de fixation (22) de l'organe auxiliaire 9 (18) sont agencés de part et d'autre de l'orifice d'entrée (16) de l'organe auxiliaire (18). 5. Agencement (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rainure (34) s'étend radialement selon un axe qui passe par l'axe de la première ouverture (36) de la collerette (20) du conduit d'échappement (14). 6. Agencement (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe io auxiliaire (18) de la ligne d'échappement du moteur est un turbocompresseur (18). 7. Procédé de fixation d'un conduit d'échappement (14) à un organe auxiliaire (18) d'une ligne d'échappement d'un moteur d'un agencement (10) selon l'une quelconque des revendications is 3 à 6, du type comportant notamment les étapes successives consistant à : - visser partiellement l'écrou (32a) du premier ensemble vis-écrou (28a) sur l'extrémité libre de la vis (30a) associée, - engager la rainure (34) de la plaque de fixation (22) de 20 part et d'autre de la vis (30a) du premier ensemble vis-écrou (28a) porté par le conduit d'échappement (14), de manière que l'organe auxiliaire (18) soit supporté au moins en partie par l'écrou (32a) du premier ensemble vis-écrou (28a) dans sa position temporaire de support, 25 - positionner globalement l'axe de chaque vis (30b) du second ensemble vis-écrous (28b) porté par la plaque de fixation (22) de l'organe auxiliaire (18) dans l'axe de l'ouverture (36) associée de la collerette (20) du conduit d'échappement (14), - visser complètement l'écrou (32a) du premier ensemble 30 vis-écrou (28a), - serrer les écrous (32b) du second ensemble vis-écrous (28b) de manière que l'organe auxiliaire (18) soit fixé sur leIo conduit d'échappement (14) dans sa position finale de raccordement.