Brevet FR2919021A1 — publié le 20090123

MODULE DE STOCKAGE ET DISTRIBUTION DE VIDE ET MOTEUR A COMBUSTION INTERNE COMPORTANT LE MODULE L'invention concerne un module de stockage et de distribution de vide notamment pour véhicule automobile. Il est connu dans les véhicules automobiles utilisant un moteur à combustion interne, de disposer d'une réserve de pression négative (ou vide) destinée à alimenter un circuit de vide. Le circuit de vide fournit une pression 1 o négative, par exemple à un réseau d'électrovannes, dont la fonction est de piloter différents consommateurs du moteur, notamment des vannes de commande d'un turbocompresseur du moteur. Par exemple dans le cas d'un moteur avec bi-turbocompression, version Euro 5 de l'actuel moteur de référence DW12BTED4 du constructeur 15 d'automobiles de dénomination commerciale PEUGEOT, les consommateurs de vide sont au nombre de 4 : - une vanne dite Waste gate en langue anglaise, soupape de décharge, disposée en sortie échappement d'un premier turbocompresseur. - une vanne VRC dite de recirculation, disposée sur un deuxième 20 turbocompresseur (T2). - une vanne VC dite de coupure, disposée sur le deuxième turbocompresseur . une vanne VT dite de transfert, disposée sur le deuxième turbocompresseur. 25 Ces différentes vannes sont commandées par des actionneurs, communément appelés poumons de commande . Des membranes à l'intérieur des vannes permettent, par la dépression générée par le circuit de vide, d'actionner les différents consommateurs du moteur. 30 La figure 1 a représente un exemple de configuration d'un réseau de distribution de pression négative (ou distribution de vide) d'un moteur à combustion interne de l'état de l'art. La figure 1 b représente une vue détaillée du réseau de distribution de pression négative de la figure 1 a. 35 Les figures 2a, 2b, 2c et 2d représentent différentes vues par l'avant AV, arrière AR gauche G et droite D d'un moteur à combustion interne de l'état de l'art, comportant le circuit de distribution de vide des figures 1 a et 1 b. Le circuit de distribution de vide des figures 1 a et 1 b comporte : - une pompe à vide 10, entraînée en bout de l'arbre à cames du moteur, du côté droit D du moteur (voir figures 2a, 2b, 2c et 2d). - une réserve de vide 12, fixée sur le carter cylindres du moteur, à l'avant AV du moteur. - un tuyau 14, reliant la pompe à vide 10 à la réserve de vide 12, - trois électrovannes de pilotage 16, situées à proximité de la réserve de vide 12, et fixées sur cette réserve 12 par des supports et, une quatrième électrovanne 17 fixée à l'avant AV du bloc moteur à proximité de son côté gauche G. - un autre tuyau 18, reliant la quatrième électrovanne 17 à la 15 réserve de vide. - différents tuyaux 20, reliant les électrovannes 16, 17 aux différents consommateurs 22 situés à l'arrière du moteur. La figure 2a représente une vue en perspective d'un bloc moteur 20 comportant le circuit de distribution de vide de l'état de l'art et la figure 2b une vue du côté gauche G du bloc moteur. La figure 2c montre l'arrière AR du bloc moteur comportant les consommateurs 22 et la figure 2d une vue de dessus du bloc moteur. Ces figures 2a, 2b, 2c et 2d montrent un exemple de disposition du circuit de vide d'un moteur de l'état de l'art. 25 L'origine du circuit de vide est la pompe à vide 10 située du côté droit D du moteur entraînée en rotation par l'arbre à cames du moteur. Le circuit de vide se poursuit après la pompe à vide 10 par la réserve de vide 12 et les différentes électrovannes 16, 17 fixées à l'avant AV du bloc moteur et la tuyauterie 20 reliant ces électrovannes 16 aux 30 consommateurs 22 situées à l'arrière AR du moteur en passant par la partie supérieure du bloc moteur. Les figures 2a, 2b, 2c et 2d permettent d'apprécier l'étalement sur la surface du bloc moteur et la complexité du circuit de vide, la longueur importante des tuyaux 20 sous vide ainsi que la multiplicité des interfaces 35 entre les tuyaux et les éléments du circuit de vide. Ces interfaces et contacts multiples entre différents éléments du circuit de vide entraînent des risques de fuite provoquant une baisse de la pression négative dans le circuit de vide. Ces risques de fuite sont généralement une conséquence directe de grandes longueurs de circuit de vide. Afin de palier les inconvénients des circuits de distribution de vide de l'état de l'art, l'invention propose un module monobloc de stockage et distribution de vide pour moteur à combustion interne comportant un circuit de distribution de vide destiné notamment à alimenter en pression négative au moins un groupe d'électrovannes pour piloter des consommateurs du moteur, chacune des électrovannes comportant au moins un embout d'entrée pour mettre ladite électrovanne à la pression négative et au moins un embout de sortie destiné à la commande des consommateurs du moteur, caractérisé en ce qu'il comporte une structure inférieure formant une chambre de réserve de vide possédant une entrée de vide destinée à être reliée à un dispositif actionné par le moteur générant une pression négative dans la chambre de réserve de vide, et une structure supérieure pour la fixation sur le module des électrovannes de commande des consommateurs, les embouts d'entrée des électrovannes étant insérés directement dans la chambre de réserve vide pour être mis à la pression négative. Avantageusement la chambre de réserve de vide comporte des logements ayant chacun, du côté de la structure supérieure (44) du module, une ouverture pour l'insertion d'un embout d'entrée de chacune des électrovannes fixées sur la structure supérieure du module, la dite insertion assurant une étanchéité entre l'intérieur et l'extérieur de la chambre de réserve de vide. Dans une réalisation, l'étanchéité entre chacun des embouts des électrovannes insérés à l'intérieur de leurs logements respectifs et la réserve de vide est réalisée soit par des joints plats, des joints toriques, des manchons caoutchouc, ou tout autre élément d'étanchéité.35 Dans une autre réalisation, la structure inférieure présente un plan principal Ps, et en ce que la structure supérieure comporte, d'un côté du module monobloc, une paroi rectangulaire ajourée et incurvée autour d'un axe VV' parallèle au plan Ps, ladite paroi rectangulaire comportant des trous de fixation d'un premier groupe d'électrovannes et de l'autre côté opposé du module, une autre paroi plane dans un plan Pp perpendiculaire au plan principal Ps de la structure inférieure, la dite paroi plane comportant des trous de fixation d'un deuxième groupe électrovannes. 1 o Dans une autre réalisation, le dispositif actionné par le moteur générant une pression négative dans la chambre de vide est une pompe à vide. Dans une autre réalisation, le module monobloc remplit une 15 fonction de couvre culasse du moteur. Dans une autre réalisation, le module monobloc comporte des trous de passage de vis pour sa fixation sur la culasse du bloc moteur. 20 L'invention concerne aussi un circuit de vide pour moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comporte un module monobloc de réserve de vide, selon l'invention, comportant le premier et le deuxième groupe d'électrovannes solidaires de l'organe monobloc lui même fixé sur la culasse du moteur en haut du moteur, le plan principal Ps du module 25 monobloc étant un plan de fixation sur la culasse. Avantageusement le circuit de vide, selon l'invention, comporte des tuyaux groupés en au moins un faisceau de tuyaux reliant les embouts de sortie des électrovannes aux différents consommateurs situés à l'arrière du bloc moteur. 30 L'invention concerne, en outre, un moteur à combustion interne comportant un circuit de vide, selon l'invention, pour commander des consommateurs du moteur. L'invention sera mieux comprise à l'aide d'exemples de réalisation d'un module monobloc de réserve de vide selon l'invention en référence aux dessins indexés dans lesquels : - la figure 1 a, déjà décrite, représente un exemple de configuration 5 d'un réseau de distribution de pression négative d'un moteur à combustion interne de l'état de l'art ; - la figure 1 b, déjà décrite, représente une vue détaillée du réseau de distribution de pression négative de la figure 1 a ; - les figures 2a, 2b, 2c et 2d, déjà décrites, représentent différentes 1 o vues d'un moteur à combustion interne de l'état de l'art, comportant le circuit de distribution de vide des figures 1 a et 1 b ; - la figure 3a montre une vue en perspective d'un module monobloc de stockage et de distribution de vide selon l'invention ; - la figure 3b représente une vue partielle en coupe du module 15 monobloc de la figure 3a ; - la figure 3c montre une autre vue en coupe du module monobloc de la figure 3a ; - la figure 3d montre une vue en coupe selon un plan Pp perpendiculaire à un plan principal Ps de la chambre à vide de la figure 3a ; 20 - la figure 3e montre une vue de face du module monobloc de la figure 3a ; - la figure 4a montre une vue en perspective d'un moteur thermique équipé d'un circuit de vide selon l'invention ; - la figure 4b montre une vue de dessus du moteur thermique de la 25 figure 4a. La figure 3a montre une vue en perspective d'un module monobloc de stockage et de distribution de vide selon l'invention pour moteur à combustion interne, tel que représenté aux figures 2a, 2b, 2c et 2d, 30 comportant un circuit de vide (ou de pression négative) et des électrovannes de commande V1, V2, V3, V4, V5 des consommateurs du moteur pilotés par une dépression fournie par les électrovannes tel que décrit précédemment. Le module monobloc de stockage et de distribution de vide de la figure 3a comporte une structure inférieure 40 formant une chambre de 35 réserve de vide 42 s'étendant selon un plan principal Ps et une structure supérieure 44 comportant notamment des trous destinés à la fixation des électrovannes sur le module monobloc, un premier groupe de trois d'électrovannes V1, V2, V3 ayant chacune un axe principal XX' et un deuxième groupe de deux électrovannes V4, V5 ayant chacune un autre axe principal YY'. Chaque électrovanne est équipée d'au moins un embout d'entrée 62, 64, 66, 78, 80 destiné à recevoir la dépression de la chambre de réserve de vide, un embout de sortie 63, 65, 67, 79, 81 de pression négative destiné à être connecté à un consommateur du moteur et un connecteur électrique 1 o C1, C2, C3, C4, C5 pour la commande de l'électrovanne. La figure 3b représente une vue partielle en coupe du module monobloc de la figure 3a, selon un plan Pv1, perpendiculaire au plan principal Ps passant par les axes XX' des trois électrovannes V1, V2, V3 du premier groupe. 15 La figure 3c montre une autre vue en coupe du module monobloc de la figure 3a, selon un plan Pv2, parallèle plan principal Ps, passant par l'axe YY' des électrovannes V4, V5 du deuxième groupe. La chambre de réserve de vide comporte, d'un côté gauche 46 20 destinée à couvrir le coté gauche G de la culasse du moteur, trois logements 50, 52, 54 (voir figure 3a). Chacun des logements 50, 52, 54 de la chambre de réserve de vide comporte, du côté d'une partie supérieure 47 de la chambre de réserve de vide, une ouverture 56, 58, 60 pour l'insertion d'un respectif embout d'entrée 62, 64, 66 de chacune des trois électrovannes V1, 25 V2, V3 du premier groupe. La figure 3b montre les embouts d'entrée 62, 64, 66 desdites électrovannes du premier groupe pénétrant de façon étanche dans la chambre de réserve de vide 42 au niveau des logements 50, 52, 54. De l'autre côté 48 de la chambre de réserve de vide, deux autres 30 logements 70, 72 comportant chacun, du côté de la partie supérieure 47 de la chambre de réserve de vide, une ouverture 74, 76 pour l'insertion d'un respectif embout d'entrée 78, 80 de chacune des deux électrovannes V4, V5 du deuxième groupe. La figure 3c montre les embouts d'entrée 78, 80 desdites électrovannes V4, V5 du deuxième groupe pénétrant de façon étanche dans la chambre de réserve de vide au niveau des deux autres logements 70, 72. La chambre de réserve de vide 42 comporte, du côté droit du module monobloc, une entrée de vide EV destinée à être reliée à un dispositif actionné par le moteur générant une pression négative dans la chambre de réserve de vide. La figure 3d montre une vue en coupe selon un plan Pp 1 o perpendiculaire au plan principal Ps de la chambre réserve de vide 42 de la figure 3a, montrant l'intérieur de ladite chambre. La structure supérieure 44 du module monobloc comporte, d'un côté du module monobloc une paroi rectangulaire ajourée 90 incurvée autour d'un axe VV' parallèle au plan principal Ps de la chambre à vide. Cette paroi 15 rectangulaire ajourée 90 comporte des trous de fixation des trois électrovannes du premier groupe, deux trous de fixation 91, 92 par électrovanne. L'autre côté opposé du module monobloc, comporte une autre paroi plane 96 dans un plan perpendiculaire au plan principal Ps. Cette autre 20 plaque plane comporte des trous de fixation des deux électrovannes du deuxième groupe, deux trous de fixation par électrovanne 98, 99. La figure 3e montre une vue de face du module monobloc de la figure 3a montrant la fixation du premier et du deuxième groupe 25 d'électrovannes sur la structure supérieure 44 du module monobloc. Dans cette configuration du module monobloc de stockage et de distribution de vide, les trois électrovannes V1, V2, V3 du premier groupe, solidaires de la chambre de réserve de vide 42, ont leur axe principal XX' perpendiculaire au plan principal Ps, les embouts d'entrée des trois 30 électrovannes du premier groupe étant dirigés selon ce même axe XX' pour pénétrer dans leur réspectifs logements 50, 52, 54 de la chambre de réserve de vide. Les deux électrovannes V4, V5 du deuxième groupe, aussi solidaires de la chambre à vide, ont leur axe principal YY' colinéaire et 35 parallèles au plan principal Ps, alors que les embouts d'entrée 78, 80 des deux électrovannes V4, V5 du deuxième groupe sont dirigés selon des axes ZZ' parallèles aux axes XX' des électrovannes du premier groupe pour pénétrer dans leurs respectifs logements 70, 72 de la chambre de réserve de vide 42. Les étanchéités entre les embouts 62, 64, 66, 78, 80 des électrovannes V1, V2, V3, V4, V5 pénétrant à l'intérieur de leurs respectifs logements 50, 52, 54, 70, 72 et lesdits logements de la réserve de vide sont réalisées par joints plats, joints toriques, manchon caoutchouc, ou tout autre élément d'étanchéité. 1 o La fixation des électrovannes V1, V2, V3, V4, V5 sur la chambre de réserve de vide sera réalisée, au niveau de chacune d'entre elles, soit au moyen de vis, soit à l'aide d'une vis d'un côté de l'électrovanne et d'un doigt anti-rotation et anti vibratoire de l'autre côté. Le module monobloc comporte, en outre, des trous de passage 15 100 de vis pour sa fixation sur la culasse du bloc moteur (voir figure 3a). L'invention concerne aussi un circuit de vide comportant un module monobloc de réserve de vide selon l'invention et un moteur à combustion interne comportant un circuit de vide selon l'invention tel que 20 décrit précédemment. La figure 4a montre une vue en perspective d'un moteur thermique équipé d'un circuit de vide selon l'invention. La figure 4b montre une vue de dessus du moteur thermique de la 25 figure 4a. Le circuit de vide selon l'invention comporte : - une pompe à vide 110 fixée à l'avant du moteur du côte droit D du moteur, - un module monobloc de réserve de vide 112 selon l'invention fixé 30 sur la culasse du moteur en haut du moteur, le plan principal Ps du module monobloc étant le plan de fixation sur la culasse, - un premier groupe de trois électrovannes V1, V2, V3, et un deuxième groupe deux électrovannes V4, V5, solidaires du module monobloc, - un tuyau 114 reliant une sortie de pression négative de la pompe à vide à une entrée EV de pression négative de la chambre de réserve de vide 42 du module monobloc 112, - un faisceau de tuyaux 116 reliant les embouts de sortie des 5 électrovannes aux différents consommateurs 22 situés à l'arrière AR du bloc moteur. Dans cette configuration de moteur, avec un circuit de vide selon l'invention, le tuyau 114 reliant la pompe à vide 110 au module monobloc 112 passe par le haut du moteur, de l'avant AV du moteur, côte droit D du moteur 1 o à l'arrière du moteur AR pour être connectée à l'entrée EV de la chambre de réserve de vide. Les différents tuyaux en sortie des électrovannes sont regroupés en faisceau 116 d'abord selon une direction parallèle au plan principal Ps du module monobloc puis tournant à 90 vers les consommateurs 22 du moteur 15 à combustion interne. Un circuit de vide selon l'invention équipe un moteur version Euro 5, du constructeur automobile de dénomination commerciale PEUGEOT. Les consommateurs 22 utilisés pour ce moteur sont au nombre de 5, comme 20 pour le moteur de référence DW12CTED4 avec une vanne by-pass (refroidissement vanne EGR). Le module monobloc selon l'invention comportant la réserve de vide est disposé à l'arrière du moteur, en partie supérieure du moteur, à proximité des différents consommateurs 22. 25 De manière annexe, le module monobloc selon l'invention, remplit également la fonction de couvre culasse. Les électrovannes V1, V2, V3, V4, V5 sont directement connectée à la chambre de réserve de vide par simple insertion des embouts d'entrée 30 de pression négative dans les trous prévus à cet effet dans les logements de la chambre ce qui permet de les démonter et les remonter facilement et rapidement, par exemple pour dépannage. Le module monobloc de stockage et distribution de vide pour 35 moteur à combustion interne selon l'invention ainsi que le moteur équipé d'un tel circuit de vide permet de supprimer les différents supports d'électrovannes nécessaires dans les moteurs de l'état de l'art ainsi que les tuyaux entre la réserve de vide et les électrovannes ce qui assure une meilleure fiabilité du circuit de vide, un coût plus faible du fait de la simplification du montage sur le moteur et la réduction des raccords entre éléments du circuit de vide. REVENDICATIONS 1. Module monobloc de stockage et distribution de vide pour moteur à combustion interne comportant un circuit de distribution de vide destiné notamment à alimenter en pression négative au moins un groupe d'électrovannes (V1, V2, V3), (V4, V5) pour piloter des consommateurs (22) du moteur, chacune des électrovannes comportant au moins un embout d'entrée (62, 64, 66, 78, 80) pour mettre ladite électrovanne à la pression négative et au moins un embout de sortie destiné à la commande des consommateurs du moteur (22), caractérisé en ce qu'il comporte une structure inférieure (40) formant une chambre de réserve de vide (42) possédant une entrée de vide (EV) destinée à être reliée à un dispositif actionné par le moteur générant une pression négative dans la chambre de réserve de vide, et une structure supérieure (44) pour la fixation sur le module des électrovannes de commande des consommateurs, les embouts d'entrée (62, 64, 66, 78, 80) des électrovannes étant insérés directement dans la chambre de réserve vide (42) pour être mis à la pression négative. 2. Module monobloc selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de réserve de vide (42) comporte des logements (50, 52, 54, 70, 72) ayant chacun, du côté de la structure supérieure (44) du module, une ouverture (56, 58, 60, 74, 76) pour l'insertion d'un embout d'entrée (62, 64, 66, 78, 80) de chacune des électrovannes (V1, V2, V3, V4, V5) fixées sur la structure supérieure (44) du module, la dite insertion assurant une étanchéité entre l'intérieur et l'extérieur de la chambre de réserve de vide (42). 3. Module monobloc selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étanchéité entre chacun des embouts (62, 64, 66, 78, 80) des électrovannes (V1, V2, V3, V4, V5) insérés à l'intérieur de leurs logements respectifs (50, 52, 54, 70, 72) et la réserve de vide (42) est réalisée soit pardes joints plats, des joints toriques, des manchons caoutchouc, ou tout autre élément d'étanchéité. 4. Module monobloc selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la structure inférieure présente un plan principal Ps, et en ce que la structure supérieure (44) comporte, d'un côté du module monobloc, une paroi rectangulaire (90) ajourée et incurvée autour d'un axe VV' parallèle au plan Ps, ladite paroi rectangulaire comportant des trous de 1 o fixation (91, 92) d'un premier groupe d'électrovannes (V1, V2, V3) et de l'autre côté opposé du module, une autre paroi plane (96) dans un plan Pp perpendiculaire au plan principal Ps de la structure inférieure, la dite paroi plane comportant des trous de fixation (98, 99) d'un deuxième groupe électrovannes (V4, V5). 15 5. Module monobloc selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif actionné par le moteur générant une pression négative dans la chambre de vide est une pompe à vide (10, 110). 20 6. Module monobloc selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il remplit une fonction de couvre culasse du moteur. 7. Module monobloc selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte des trous de passage (100) de vis pour sa fixation sur la 25 culasse du bloc moteur. 8. Circuit de vide pour moteur à combustion interne caractérisé en ce qu'il comporte un module monobloc de réserve de vide (112) selon l'une des revendications 1 à 7 comportant le premier (V1, V2, V3) et le deuxième 30 groupe d'électrovannes (V4, V5) solidaires de l'organe monobloc lui même fixé sur la culasse du moteur en haut du moteur, le plan principal Ps du module monobloc étant un plan de fixation sur la culasse. 9. Circuit de vide selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il 35 comporte des tuyaux groupés en au moins un faisceau de tuyaux (116)reliant les embouts de sortie des électrovannes aux différents consommateurs (22) situés à l'arrière (AR) du bloc moteur. 10. Moteur à combustion interne caractérisé en ce qu'il comporte 5 un circuit de vide pour commander des consommateurs du moteur selon les revendications 8 ou 9.