Brevet FR2924643A1 — publié le 20090612

AGENCEMENT DE MISE EN POSITION DE MONTAGE D'UN COLLECTEUR D'ECHAPPEMENT SUR UNE CULASSE D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention concerne le domaine de fixation d'un collecteur d'échappement à une culasse de moteur à combustion, et concerne plus particulièrement un agencement d'un collecteur d'échappement sur une culasse, notamment lorsque le collecteur d'échappement est en fonte. Un collecteur d'échappement est généralement fixé sur une culasse d'un moteur à combustion interne et est destiné à rassembler les gaz d'échappement sortant de différents conduits de la culasse pour les transporter, en sortie du collecteur, dans un seul conduit vers des équipements tels que le turbocompresseur. Le collecteur d'échappement comporte par exemple un conduit principal dont une extrémité comporte une bride de raccordement, et une pluralité de conduits raccordés sur le conduit principal et destinés à communiquer respectivement avec chaque conduit d'échappement de la culasse. Les conduits sont maintenus sur la culasse par un système de bridage formé d'une bride destinée à être fixée sur la culasse du moteur par des moyens de fixation tels que des vis, directement vissées dans des trous taraudés de la culasse, ou par des goujons, implantés dans la culasse, et écrous vissés sur les dits goujons. La fixation d'un collecteur d'échappement à la culasse est généralement précédée d'une étape de centrage au cours de laquelle, le collecteur d'échappement est centré sur la culasse par l'intermédiaire d'un pion de centrage. Le pion de centrage est disposé dans un logement de positionnement délimité dans la culasse, de préférence disposé au centre de la culasse. Lors du montage de collecteur d'échappement sur la culasse, le pion de centrage, habituellement en acier plein, vient se placer dans une rainure associée du collecteur d'échappement. La bride destinée à être fixée sur la culasse est généralement soumise à une température sensiblement de l'ordre de 200°C, alors que la bride de raccordement destinée à être fixée sur le turbocompresseur est sensiblement de l'ordre de 800°C. Cette différence de température génère une dilatation au niveau de la rainure dans laquelle est logé le pion de centrage. La rainure a alors tendance à se refermer, provoquant par la même occasion un coincement du pion de centrage. Lorsque le collecteur d'échappement est en fonte, le coincement du pion de centrage engendre des criques et des fissures à l'intersection, ou jonction, des conduits du collecteur d'échappement qu'il faut alors remplacer. Afin de pallier cet inconvénient, l'invention a pour but un agencement pour la mise en position de montage d'un collecteur d'échappement sur une culasse de moteur à combustion interne, dans lequel le collecteur d'échappement, lorsqu'il est en fonte, ne se fissure pas et ne comporte pas de criques au niveau des jonctions des conduits dues à des dilatations thermiques des brides de fixations. Dans ce but, l'invention a pour objet un agencement de mise en position de montage d'un collecteur d'échappement avec une culasse, ledit collecteur comportant un conduit principal, deux conduits adjacents débouchant dans ledit conduit principal, lesdits conduits ayant une jonction commune, deux brides de fixation adjacentes aptes à relier la culasse auxdits conduits, un moyen de centrage disposé entre lesdites brides de fixation, un logement de centrage délimité dans ladite culasse apte à recevoir ledit moyen de centrage, caractérisé en ce que le moyen de centrage est apte à être maintenu entre lesdites brides de fixation par expansion élastique de sorte que lorsque le collecteur subit des sollicitations thermiques, le moyen de centrage rattrape des jeux de dilatation desdites brides de fixation adjacentes. Un tel agencement permet d'éviter des fissures des conduits d'un collecteur d'échappement en fonte, et permet avantageusement d'augmenter leur durée de vie. Cet agencement est par ailleurs simple et peu coûteux. L'invention concerne également un moteur à combustion interne comportant un tel agencement. L'invention concerne également un véhicule dans lequel est monté un tel moteur à combustion. Selon d'autres caractéristiques, - le moyen de centrage peut être disposé dans un plan sensiblement orthogonal au plan contenant la jonction commune desdits conduits adjacents, le moyen de centrage peut avoir une forme sensiblement cylindrique creuse, et peut être sensiblement fendu, - le moyen de centrage peut être en acier à ressort, le moyen de centrage peut être une goupille élastique. L'invention concerne également un moteur à combustion comportant un tel dispositif de fixation d'un collecteur d'échappement à une culasse. L'invention concerne également un véhicule automobile comportant un tel moteur à combustion ou un tel dispositif de fixation. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective d'un collecteur d'échappement et d'une culasse, - la figure 2 représente une vue en perspective du collecteur d'échappement de la figure 1, la figure 3 représente une deuxième vue en perspective du collecteur d'échappement des figures 1 et 2. A la figure 1, on a représenté un agencement pour le centrage d'un collecteur d'échappement 1 sur une culasse 2 d'un moteur à combustion interne (non représenté). 20 Le collecteur d'échappement 1, tel qu'illustré, est destiné à être associé à une culasse à quatre cylindres en ligne. Le collecteur 1 comporte des tubulures de raccordement de forme générale en râteau dont les dents sont constituées par les conduits d'entrée 11,12,13,14 des gaz d'échappement sensiblement alignés. 25 Chaque conduit 11,12,13,14 du collecteur 1 comporte une extrémité de sortie qui débouche dans un conduit principal de sortie 15. Tels que représentés aux différentes figures, le conduit 11 et le conduit 12 ont une intersection ou jonction commune. Il en est de même pour les conduits 12 et 13, et pour les conduits 13 et 14. Ainsi deux conduits adjacents comportent une jonction commune. II sera compris que 30 cette intersection ou jonction des conduits est donnée à titre d'exemple non limitatif, les conduits pouvant comporter une unique intersection commune 17, ou pouvant être associés deux à deux. Le conduit principal de sortie 15 porte une bride de sortie des gaz d'échappement 18 connectée à un conduit d'échappement non représenté, tel que le 35 turbocompresseur. 15 Les conduits d'entrée 11,12,13,14 du collecteur d'échappement 1 sont également solidaires d'une bride d'entrée 3 apte à relier les conduits à la face échappement 20 de la culasse 2. Telle que représentée, la bride d'entrée 3 comporte une première bride 31 à laquelle sont fixés les conduits d'entrée 11 et 12, et une deuxième bride 32, adjacente la première bride 31, à laquelle sont fixés les conduits d'entrée 13 et 14. Une rainure centrale 33 est ainsi délimitée dans la bride 3 par la première bride 31 et par la deuxième bride 32. La rainure centrale 33 est apte à recevoir un moyen de centrage 4, également adapté à coopérer, lors d'une étape de montage du collecteur d'échappement 1 sur la culasse 2, avec un logement de centrage 21 délimité dans la culasse 2. Il sera compris que lors de l'agencement du collecteur d'échappement 1 avec la culasse 2, le moyen de centrage 4 peut être indifféremment disposé dans la rainure centrale 33 entre la première bride de fixation 31 et la deuxième bride de fixation 32, puis dans le logement de centrage 21, ou bien dans une premier temps être disposé dans le logement de centrage 21 délimité dans la culasse 2 puis se positionner par guidage dans la rainure centrale 33. Aux différentes figures, le moteur à combustion a un nombre pair de cylindres et le logement de centrage 21 est avantageusement disposé au centre de la culasse 2. Le positionnement du collecteur d'échappement avec la culasse est ainsi équilibré. Ainsi le moyen de centrage 4 est adapté à coopérer avec la rainure centrale 33 délimitée dans la bride 3 et avec le logement de centrage 21 délimité dans la culasse 2. Le moyen de centrage 4 est apte à être maintenu entre la première bride de fixation 31 et la deuxième bride de fixation 32 par expansion élastique de sorte que lorsque le collecteur subit des sollicitations thermiques, le moyen de centrage 4 rattrape des jeux de dilatation que subissent les deux brides adjacentes 31 et 32. Le moyen de centrage 4 est disposé dans un plan sensiblement orthogonal au plan contenant la jonction commune 17 des conduits adjacents 12 et 13 afin de rattraper la dilatation de la bride du collecteur d'échappement. Le moyen de centrage 4 est disposé dans un plan sensiblement orthogonal au plan contenant la jonction commune de deux conduits adjacents appartenant chacun à une bride différente. Le moyen de centrage 4 a une forme sensiblement cylindrique creuse, et est sensiblement fendu sur toute sa longueur. Aux différentes figures, le moyen de centrage 4 est en acier à ressort. Lorsque la bride 3 se dilate, la première bride 31 et la deuxième bride 32 se rapprochent, le moyen de centrage 4 se déforme tout en restant logé dans la rainure centrale 33. Le moyen de centrage 4, contrairement à un pion de centrage classique, ne se casse pas et permet de rattraper les jeux de dilatation dus aux différentes températures que subit le collecteur d'échappement 1. L'intersection 17 des conduits 11,12,13,14 ne se fissure pas lorsque la rainure centrale 33 tend à rétrécir. Dans un autre mode de réalisation non représenté, le moteur est un moteur à trois cylindres. La bride de fixation du collecteur d'échappement comporte trois brides de fixation, chaque conduit d'entrée étant fixé à sa bride de fixation associée. La bride de fixation comporte ainsi deux rainures centrales, une première rainure étant disposée entre la première et la deuxième bride, et une deuxième rainure étant disposée entre la deuxième et la troisième bride. Un premier moyen de centrage est placé dans la première rainure et un deuxième moyen de centrage est disposé dans la deuxième rainure. La culasse, dans ce mode de réalisation comporte deux logements de centrage associés à chaque moyen de centrage ou chaque rainure. Ainsi, chaque rainure est disposée dans un plan orthogonal à la jonction de deux conduits adjacents appartenant chacun à une bride différente. Un tel agencement de mise en position de montage du collecteur d'échappement 1 avec la culasse 2 peut également être réalisé en utilisant 20 avantageusement une goupille élastique comme moyen de centrage 4. Cet agencement permet notamment d'éviter de changer les collecteurs d'échappement sur des véhicules suite à des fissures ou des criques au niveau des jonctions des conduits. REVENDICATIONS 1. Agencement de mise en position de montage d'un collecteur (1) d'échappement avec une culasse (2), a. ledit collecteur comportant i. un conduit principal (15) ii. deux conduits adjacents (11,12) (12,13) débouchant dans ledit conduit principal (15), lesdits conduits ayant une jonction commune (17) iii. deux brides de fixation (31,32) adjacentes aptes à relier la culasse auxdits conduits, b. un moyen de centrage (4) disposé entre lesdites brides de fixation (31,32), c. un logement de centrage (21) délimité dans ladite culasse (2) apte à recevoir ledit moyen de centrage, caractérisé en ce que le moyen de centrage (4) est apte à être maintenu entre lesdites brides de fixation par expansion élastique de sorte que lorsque le collecteur subit des sollicitations thermiques, le moyen de centrage rattrape des jeux de dilatation desdites brides de fixation adjacentes. 2. Agencement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de centrage (4) est disposé dans un plan sensiblement orthogonal au plan 25 contenant la jonction commune (17) desdits conduits adjacents. 3. Agencement selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen de centrage (4) a une forme sensiblement cylindrique creuse, et est sensiblement fendu. 4. Agencement selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen de centrage est en acier à ressort. 5. Agencement selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce 35 que le moyen de centrage est une goupille élastique. 15 20 6. Moteur à combustion interne comportant un dispositif de fixation d'un collecteur d'échappement à une culasse conforme à l'une des revendications précédentes. 7. Véhicule comportant un moteur à combustion interne conforme à la revendication 6.