Brevet FR2921695A1 — publié le 20090403

ELEMENT DE TURBOCOMPRESSEUR POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention concerne, de façon générale, 5 le domaine des turbocompresseurs de moteurs à combustion et des éléments les composant. Plus particulièrement, l'invention concerne un élément de turbocompresseur pour moteur à combustion interne, comprenant un carter de compresseur, une 10 tubulure d'entrée d'air et une tubulure de sortie d'air, chaque tubulure possédant une extrémité propre débouchant vers l'intérieur du carter. De nombreux fabricants d'éléments de turbocompresseurs ont développé diverses solutions visant 15 à faciliter l'assemblage des tubulures d'élément de turbocompresseurs. A cet égard, la figure 1 montre un turbocompresseur de l'art antérieur comprenant un élément 1 de turbocompresseur comprenant un carter 2 à l'intérieur 20 duquel se trouve un rotor de compresseur monté à rotation selon un axe de rotor X. Ce turbocompresseur comprend une tubulure d'entrée d'air 3 coaxiale par rapport à l'axe X et débouchant à l'intérieur dudit carter 2 ainsi qu'une tubulure de sortie d'air 4 excentrée vis-à-vis de l'axe X 25 et débouchant également à l'intérieur du carter 2 pour recevoir de l'air compressé. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un élément de turbocompresseur dont le montage démontage est facilité par rapport audit élément 30 de l'art antérieur. A cette fin, l'élément de turbocompresseur de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule défini précédemment, est essentiellement caractérisé en ce que les extrémités des tubulures débouchant à l'intérieur du carter sont fixées sur une pièce porte tubulures, cette pièce porte tubulures étant assemblée de manière amovible par rapport audit carter de compresseur. Grâce à l'invention il est possible de monter ou démonter le carter de compresseur par rapport à un circuit d'air externe au compresseur en n'ayant plus qu'à assembler ou désassembler une seule pièce qui est en l'occurrence la pièce portant les tubulures. De ce fait grâce à l'invention, il est possible d'échanger des parties de turbocompresseur sans avoir à démonter les tubulures du circuit d'air externe auquel elles sont reliées. L'invention permet donc de faciliter l'essayage sur un véhicule de différents turbo compresseurs et de faciliter les opérations de montage et de maintenance du compresseur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente un compresseur de turbocompresseur de l'art antérieur ; la figure 2 représente un compresseur doté de l'élément de compresseur selon l'invention. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un élément de turbocompresseur 1 pour moteur à combustion interne, cet élément 1 faisant lui-même parti d'un turbocompresseur doté d'une turbine adaptée pour collecter de l'énergie dans un flux de gaz et d'un compresseur relié mécaniquement à la turbine et entraîné à rotation par cette dernière. L'élément 1 selon l'invention comprend un carter de compresseur 2 qui est de forme sensiblement cylindrique autour d'un axe X qui est l'axe de rotation du rotor du compresseur entraîné par la turbine. Le carter possède donc une zone intérieure dans laquelle tourne le rotor. L'élément 1 comprend également une tubulure d'entrée d'air 3 et une tubulure de sortie d'air 4. Chacune de ces tubulures 3 et 4 possède une extrémité propre 3a pour la tubulure d'entrée 3 et 4a pour la tubulure de sortie 4. Ces tubulures débouchent vers l'intérieur du carter 2 au niveau de ces extrémités 3a, 4a. Ces extrémités des tubulures 3a et 4a sont fixées sur la pièce porte tubulures 5, l'ensemble pièce porte tubulure 5 et les tubulures 3 et 4 formant une seule et même pièce réalisée en fonderie. La pièce porte tubulure est assemblée de manière amovible par rapport audit carter de compresseur 2. A cet effet la pièce porte tubulure 5 comporte une zone plane et le carter 2 comporte également une zone plane complémentaire placée en vis-à-vis de la zone plane de la pièce porte tubulure 5 de manière à permettre l'assemblage entre cette pièce 5 et le carter 2. L'assemblage plat contre plat favorise une répartition régulière des pressions de serrage de la pièce porte tubulure 5 sur le carter, ce qui réduit les déformations et risques de fuites à l'endroit de l'assemblage. La pièce porte tubulure 5 qui forme une bride est fixée au carter 2 par des tiges filetées 7 qui servent en l'occurrence à serrer la pièce sur le carter 2 plat contre plat. Ces tiges filetées 6 traversent la pièce porte tubulures 5 via des perçages de la pièce 5, ces perçages étant répartis autour d'une zone où les tubulures 3, 4 sont fixées à la pièce 5. Les tubulures débouchent sur la zone plane de la pièce porte tubulure 5 et se trouvent (lorsque la pièce 5 est assemblée sur le carter 2) placées face à une ou des ouvertures débouchant à l'intérieur du carter 2, ces ouvertures étant pratiquées au travers de la zone plane complémentaire du carter 2. Grâce à cet assemblage les efforts de serrage sont répartis autour des tubulures de manière à serrer un joint d'étanchéité 6 et éviter des fuites. En effet l'élément 1 de l'invention comporte un joint d'étanchéité 6 interposé entre la pièce porte tubulures 5 et ledit carter 2 de manière à éviter que les flux d'air transitant entre l'intérieur du carter 2 et les tubulures 3, 4 ne s'échappent à l'air libre au niveau de la liaison entre la pièce porte tubulures 5 et ledit carter 2. Les tiges filetées 7 sont préférentiellement des boulons dont une extrémité est filetée dans le carter. Préférentiellement, et c'est le cas sur l'élément de la figure 2 chacune des tubulures 3, 4 est coudée de manière à permettre l'orientation des flux d'air qui y transitent. Préférentiellement ces courbures sont sensiblement parallèles entre elles ce qui favorise le gain de place puisque la pièce porte tubulure a ainsi une envergure réduite. Ce mode de réalisation permet également d'avoir une dérivation commune à l'entrée et à la sortie d'air du compresseur. Préférentiellement à l'endroit où la tubulure d'entrée d'air 3 débouche vers l'intérieur du carter 2, cette tubulure est sensiblement parallèle à l'axe de rotation X du rotor du compresseur. Cette caractéristique favorise un flux d'entrée d'air coaxial par rapport à l'axe X ce qui permet une répartition homogène du flux sur toute l'extrémité du rotor réduisant ainsi le risque d'apparition de phénomènes vibratoires parasites qui résulteraient d'une excentration de la tubulure d'entrée. A l'endroit où la tubulure de sortie d'air 4 débouche vers l'intérieur du carter 2, cette tubulure est excentrée par rapport audit axe de rotation X de rotor du compresseur. Cette configuration favorise le rendement du compresseur puisque la sortie d'air se trouve placée là où le flux d'air est le plus rapide. Pour faciliter l'assemblage des tubulures avec des circuits d'air externes au compresseur comprenant l'élément de l'invention, chaque tubulures 3 et 4 comporte une section cylindrique 8 s'étendant entre : une extrémité de tubulure 3b pour la tubulure d'entrée et 4b pour la tubulure de sortie ; et - une collerette 10a pour la tubulure d'entrée et 10b pour la tubulure de sortie, ces collerettes 10a, et 10b s'étendant à la périphérie des tubulure 3, 4 respectives. La présence d'une section cylindrique située entre une extrémité de conduite et une collerette périphérique de la conduite permet de réaliser une portion mâle adaptée pour être assemblée avec une portion femelle complémentaire permettant ainsi un montage démontage aisé de la tubulure vis-à-vis du circuit d'air externe à l'élément de l'invention. Revendications 1) Elément de turbocompresseur (1) pour moteur à combustion interne, comprenant un carter de compresseur (2), une tubulure d'entrée d'air (3) et une tubulure de sortie d'air (4), chaque tubulure (3, 4) possédant une extrémité propre (3a, 4a) débouchant vers l'intérieur du carter (2), caractérisé en ce que les extrémités des tubulures (3a, 4a) débouchant à l'intérieur du carter sont fixées sur une pièce porte tubulures (5), cette pièce porte tubulures (5) étant assemblée de manière amovible par rapport audit carter de compresseur (2). 2) Elément de turbocompresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des tubulures est coudée de manière à permettre l'orientation des flux d'air qui y transitent. 3) Elément de turbocompresseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les tubulures ont des courbures sensiblement parallèles entre elles. 4) Elément de turbocompresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à l'endroit où la tubulure d'entrée d'air (3) débouche vers l'intérieur du carter (2), cette tubulure est sensiblement parallèle à un axe de rotation (X) d'un rotor du compresseur. 5) Elément de turbocompresseur selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'à l'endroit où la tubulure de sortie d'air (4) débouche vers l'intérieur du carter (2), cette tubulure est excentrée par rapport audit axe de rotation (X) de rotor du compresseur. 6) Elément de turbocompresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un joint d'étanchéité (6) interposé entre la pièce porte tubulures (5) et ledit carter (2) de manière à éviter que les flux d'air transitant entre l'intérieur du carter (2) et les tubulures 3, 4) ne s'échappent à l'air libre au niveau de la liaison entre la pièce porte tubulures (5) et ledit carter (2). 7) Elément de turbocompresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce la pièce porte tubulure (5) comporte une zone plane et en ce que le carter (2) comporte une zone plane complémentaire placée en vis-à-vis de la zone plane de la pièce porte tubulure (5) de manière à permettre l'assemblage entre cette pièce (5) et le carter (2). 8) Elément de turbocompresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce porte tubulure (5) est fixée au carter (2) par des tiges filetées (7). 9) Elément de turbocompresseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les tiges filetées (6) traversent la pièce porte tubulures (5) via des perçages de la pièce (5), ces perçages étant répartis autour d'une zone où les tubulures (3, 4) sont fixées à la pièce (5). 10) Elément de turbocompresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des dites tubulures (3, 4) comporte une section cylindrique (8) s'étendant entre une extrémité de cette tubulure (4b, 3b) et une collerette (10a, 10b) s'étendant à la périphérie de cette tubulure (3, 4).