Brevet FR2949825A1 — publié le 20110311

DISPOSITIF D'ALLUMAGE ET CULASSE DE MOTEUR COMPORTANT UN TEL DISPOSITF [0001 La présente invention concerne un dispositif d'allumage, une culasse avec le dispositif d'allumage, un moteur avec la culasse, un véhicule avec le moteur et un procédé d'assemblage du moteur. [0002 Dans un moteur à combustion interne, une bougie d'allumage provoque l'inflammation du mélange gazeux injecté dans la chambre de combustion du moteur. La bougie est en mesure de conduire un courant sous de hautes tensions et de le décharger sous forme d'étincelles. Le courant est fourni à la bougie par une bobine d'allumage. Traditionnellement, dans un moteur essence, la bobine d'allumage est positionnée dans l'axe de la bougie d'allumage, car ces deux éléments sont situés dans un même logement appelé � puits de bougie �. Ce puits permet aussi le passage d'une clef de bougie pour le démontage de la bougie. [0003] La bougie et la bobine s'étendent au travers d'une culasse du moteur et même d'un couvre culasse. La bougie et la bobine sont disposées dans un environnement moteur considérablement encombré. Un problème se pose lorsqu'il est question de monter la bobine et la bougie car la bobine peut entrer en collision avec d'autres composants de l'environnement moteur et notamment avec le couvre culasse ou avec un pignon de courroie de distribution. [0004] Le document FR-A-2 398 193 présente un perfectionnement apporté aux puits de bougie, de sorte que le démontage du puits de bougie s'effectue facilement. Le document WO-A-2005 042954 montre un puits de bougie monté avec deux joints toriques. Le puits de bougie est démontable. Le document US-A-4 534 322 divulgue un dispositif facilitant le démontage de la bougie grâce à une douille démontable. Aucun de ces documents ne propose d'assemblage permettant de mieux s'adapter à l'environnement encombré du moteur. [000s] Il y a donc un besoin pour un montage de la bobine d'allumage et de la bougie d'allumage qui permette d'éviter ce problème. [0006] Pour cela, l'invention propose un dispositif d'allumage comprenant une bobine d'allumage avec un axe et une bougie d'allumage avec un axe, la bougie d'allumage étant alimentée par la bobine d'allumage, caractérisé en ce que les axes sont inclinés l'un par rapport à l'autre. [0007] Dans une variante, le dispositif d'allumage comprend en outre un puits de bougie dans lequel est la bobine, le puits ayant un axe incliné par rapport à l'axe de la bougie d'allumage. [000s] Dans une variante, le puits de bougie comporte un filetage sur sa périphérie. [0009] Dans une variante, le puits de bougie comporte un élément élastique de fixation, par exemple de type joint torique. [0010] Dans une variante, l'angle entre les axes de la bougie et de la bobine 15 est au maximum de 20°, de préférence au maximum de 15°, de préférence au maximum de 10°. [0011] La présente invention a également pour objet une culasse comprenant un couvre culasse et le dispositif d'allumage tel que défini précédemment. 20 [0012] Dans une variante, ce dispositif d'allumage comprend en outre un puits de bougie, le puits de bougie étant amovible par rapport à la culasse [0013] Dans une variante, le puits de bougie est fixé à la culasse par pression d'un élément élastique entre le puits de bougie et la culasse ou par vissage du puits de bougie dans la culasse. 25 [0014] Dans une variante, la culasse comprend en outre des logements d'introduction de la bobine et de la bougie selon des axes respectifs inclinés l'un par rapport à l'autre. [0015] L'invention a également pour objet un procédé d'assemblage d'un moteur à combustion interne équipé d'une telle culasse, ce procédé comprenant les étapes de fourniture d'un bloc moteur surmonté d'une culasse et d'un couvre culasse, d'une bougie d'allumage et d'une bobine d'allumage, et de mise en place dans la culasse à travers le couvre culasse de la bougie d'allumage et de la bobine d'allumage, l'axe de la bougie et l'axe de la bobine étant inclinés l'un par rapport à l'autre. [0016] Dans une variante, ce procédé comprend en outre la fourniture d'un puits de bougie, le puits de bougie étant mis en place entre la mise en place de la bougie et la mise en place de la bobine, le puits de bougie comportant un axe incliné par rapport à l'axe de la bougie d'allumage. [0017] Dans une variante, le puits de bougie est mis en place par vissage dans la culasse ou par pression d'un élément élastique du puits contre la culasse. [ools] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent : • Figure 1, une vue d'un dispositif d'allumage; Figure 2, une vue d'un détail du dispositif d'allumage selon la figure 1; • Figures 3 à 5 des vues d'assemblage du dispositif d'allumage. [0019] Il est proposé un dispositif d'allumage comprenant une bobine d'allumage et une bougie d'allumage alimentant la bougie. La bougie et la bobine comportent chacune un axe, les axes étant inclinés l'un par rapport à l'autre. Ceci permet de conformer le dispositif d'allumage à l'espace disponible dans la culasse et un couvre culasse. Ceci permet de faciliter la conception de la culasse pour éviter les interférences entre la culasse et l'environnement moteur. [0020] La figure 1 montre un dispositif d'allumage 10. Le dispositif d'allumage 10 comprend une bougie 12 d'allumage et une bobine 14 d'allumage alimentant la bougie 12. La bougie 12 permet de décharger le courant fourni par la bobine 14 sous forme d'étincelles pour l'inflammation du mélange gazeux dans la chambre de combustion d'un moteur. Le moteur peut comporter une pluralité de chambres de combustion, chacune des chambres de combustion étant pourvue d'un dispositif d'allumage 10. Le moteur comporte une culasse 16 fermant les chambres de combustion. Un couvre culasse 18 recouvre la culasse 16. [0021] La bougie 12 et la bobine 14 s'étendent selon un axe 20, 22 longitudinal respectif, les axes 20 et 22 étant inclinés l'un par rapport à l'autre. La bobine 14 n'est pas positionnée dans l'axe de la bougie 12. Les axes 20 et 22 ne sont pas confondus. Les axes 20, 22 forment un angle alpha entre eux, l'angle alpha étant non nul. Cela permet de positionner la bougie 12 selon une position imposée par la chambre de combustion dans laquelle la bougie 12 décharge les étincelles, tout en adaptant la position de la bobine 14 à son environnement. Cela permet de disposer d'une plus grande liberté pour parvenir à positionner la bobine 14 par rapport à la bougie 12. [0022] Le dispositif d'allumage 10 comporte un puits de bougie 24 dont l'axe longitudinal confondu avec celui de la bobine 14 est incliné par rapport à l'axe de la bobine 12. Par la suite, référence sera faite à l'axe 22 pour désigner l'axe de la bobine 14 et l'axe du puits 24 de bougie. Le puits 24 permet de positionner la bobine 14 autrement que dans l'axe de la bougie 12. Le puits 24 permet de favoriser l'implantation de la bobine 14, et notamment, l'implantation de la bobine 14 à travers la culasse 16 et le couvre culasse 18. D'une manière générale, le puits 24 permet d'améliorer l'architecture haut moteur. [0023] Le puits 24 de bougie se présente sous la forme d'un tube accueillant la bobine 14. Le puits 24 est ouvert à une extrémité supérieure pour l'introduction de la bobine 14 et à une extrémité inférieure pour permettre à la bougie de s'insérer dans la bobine 14. La figure 3 montre un exemple de puits 24. Sur cette figure, la bobine 14 n'est pas présente. [0024] Le puits 24 est amovible. Ceci permet d'assurer le démontage de la bougie 12. [0025] La figure 2 montre un détail du dispositif d'allumage 10. La figure 2 montre le dispositif d'allumage 10 dans une position légèrement redressé. Les axes 20 et 22 sont inclinés l'un par rapport à l'autre. La figure 2 montre plus spécifiquement l'extrémité inférieure du puits 24 par laquelle la bougie 12 vient s'insérer dans la bobine 14. Une extrémité de la bougie 12 ou olive 26 pénètre à travers l'extrémité inférieure du puits 24 pour s'insérer dans la bobine 14. Le dispositif d'allumage 10 peut comporter un ressort 28 à l'extrémité de la bobine 14 accueillant l'olive 26. Le ressort 28 permet la connexion électrique entre la bobine 14 et la bougie 12. Le ressort 28 est dans un logement à l'extrémité de la bobine 14. [0026] Le dispositif d'allumage 10 peut en outre comporter un manchon 30 pour assurer l'étanchéité à l'extrémité inférieure du puits 24, par exemple contre des infiltrations d'eau ou de poussières depuis l'extérieur vers l'intérieur du moteur. Le manchon 30 est par exemple en caoutchouc. Le manchon 30 est par exemple cylindrique, comportant un passage de bobine le long de son axe longitudinal. Le manchon 30 est à une extrémité inférieure du puits 24. Le manchon 30 reçoit l'extrémité inférieure de la bobine 14 de sorte à centrer cette extrémité inférieure de la bobine 14 par rapport à l'extrémité inférieure du puits 24. Le puits 24 peut présenter à son extrémité inférieure un rétrécissement de son diamètre pour assurer le centrage de la bobine 14 par rapport à la bougie 12. [0027] Le manchon 30 peut en outre comporter une ou des lèvres 301, 302. Ces lèvres s'étendent radialement sous forme d'anneau depuis la paroi du manchon 30. Les lèvres sont en contact avec la paroi interne du puits 24. Les lèvres permettent d'améliorer l'étanchéité assurée par le manchon 30. Une ou plusieurs lèvres 301 de taille supérieure aux lèvres 302 permettent un contact avec le puits 24 dans une zone de plus grand diamètre. Une ou plusieurs lèvres 302 de taille inférieure aux lèvres 301 permettent le contact avec le puits 24 dans une zone de plus faible diamètre. Les lèvres permettent aussi, lorsque la bobine est retirée du puits 24 pour des opérations de maintenance, de racler la paroi interne du puits 24. Ceci permet de réduire les risques de pénétration vers la bougie 12 d'eau et/ou de poussières amoncelées sur les parois internes du puits 24. [0028] L'inclinaison de la bobine 14 par rapport à la bougie 12 ne remet pas en cause la partie fonctionnelle de la bobine 14 ni sa géométrie, ce qui permet d'utiliser une bobine 14 classique dans le dispositif d'allumage 10. L'angle alpha entre les axes 20 et 22 est déterminé en fonction de la bobine et de la bougie. Notamment, l'angle peut dépendre des définitions géométriques du ressort et de l'olive, qui peuvent varier selon les fournisseurs. En particulier, l'angle peut augmenter tant que le contact entre le ressort 28 et l'olive 26 est correctement assuré. A titre d'exemple, l'angle alpha est au maximum de 10°, ce qui permet d'assurer un contact correct entre le ressort 28 et l'olive 26 alors même que la bobine 14 et la bougie 12 sont des organes classiques. A titre d'exemple l'angle alpha peut être au maximum de 15° voire au maximum de 20°. Eventuellement, une modification du manchon peut être nécessaire si l'angle alpha entre les axes 20 et 22 est trop important. [0029] Le puits 24 peut comporter un filetage sur sa surface extérieure. Le filetage coopère avec un taraudage sur la culasse. Le puits 24 est alors maintenu en place par vissage dans la culasse 16. Alternativement, le puits 24 peut comporter un élément 32 élastique de fixation. L'élément 32 est sur le pourtour du puits 24. L'élément 32 est par exemple un joint torique. Le puits 24 est maintenu en place par pression de l'élément 32 élastique contre la culasse 16. Une telle configuration permet une mise en place simple du puits 24. [0030] La figure 2 montre la configuration de la culasse 16 pour accueillir la bougie 12, la bobine 14 et le puits de bougie 24. La culasse 16 comprend un premier logement 34 d'introduction de la bougie 12. Le logement 34 est ouvert en direction du haut de la figure pour permettre le positionnement de la bougie 12. Le fond du logement 34 comporte une ouverture pour permettre de laisser passer la bougie 12 en direction de la chambre de combustion. Le logement 34 présente sensiblement une symétrie de révolution autour de l'axe 20. Le logement 34 est donc orienté dans la même direction que la bougie 12. La culasse 16 comprend un deuxième logement 36 d'introduction de la bobine 14 et le puits de bougie 24. Le logement 36 est ouvert en direction du haut de la figure pour permettre le positionnement de la bobine 14 et du puits de bougie 24. Le logement 36 est ouvert vers le bas pour communiquer avec le logement 24. Le logement 36 présente sensiblement une symétrie de révolution autour de l'axe 22. Le logement 36 est donc orienté dans la même direction que la bobine 14 et le puits de bougie 24. [0031] Les figures 3 à 5 montrent des vues d'ensemble du dispositif d'allumage 10. Sur ces figures, sont visibles la culasse 16 ainsi que le couvre culasse 18. La figure 3 montre une partie supérieure de la bougie 12 qui pénètre dans le puits de bougie 24. La bobine 14 n'est pas représentée. Les axes 20 et 22 sont inclinés l'un par rapport à l'autre. La figure 4 montre la bougie 12 en place, sans puits 24 ni bobine 14. La figure 5 montre l'introduction ou le retrait de la bougie 12. [0032] Selon ces figures, un exemple de procédé d'assemblage d'un moteur peut être décrit. Le moteur comporte un bloc moteur enfermant les chambres de combustion, le bloc moteur étant surmonté de la culasse 16, elle-même surmontée du couvre culasse 18. La bougie 12 est introduite dans le logement 34 de la culasse 16 au travers du couvre culasse 18. Un cylindre imaginaire 40 d'introduction de la bougie 12 est représenté sur les figures 4 et 5. Ce cylindre 40 schématise l'encombrement imposé par la clef de bougie au travers de la culasse 16 et couvre culasse 18. Puis, le cas échéant, le puits 24 est introduit jusque dans le logement 36 de la culasse 16, au travers du couvre culasse 18. La bobine 14 est introduite au travers du couvre culasse jusqu'au logement 36 pour être mise en contact avec la bougie 12. Le cas échéant, la bobine 14 est introduite dans le puits 24. La bobine 14 et le puits 24 d'une part et la bougie 12 d'autre part présentent des axes longitudinaux inclinés l'un par rapport à l'autre. Ceci permet de prévoir un chemin d'accès de la bougie 12 jusqu'au logement 34 selon le cylindre 40 qui présente un diamètre inférieur à ce qu'il devrait être si la bobine 14, et à plus forte raison, le puits 24 de bougie, devaient être introduits selon le même chemin d'accès. Si le cylindre 40 devait avoir un diamètre plus grand pour le passage de la bobine et du puits, les parois de la culasse et du couvre culasse risqueraient d'entrer en collision avec l'environnement du moteur, tel qu'avec un pignon de courroie de distribution. La bobine 14 et la bougie 12 ayant des axes inclinés, elles peuvent être introduites et positionnées selon des axes différents. Ceci permet de faciliter la conception de la culasse et du couvre culasse présentant des aspérités pour le passage de la bobine, de la bougie, du puits qui s'adaptent à l'environnement. Notamment, les parois de la culasse et du couvre culasse peuvent être définies de manière plus aisées pour tenir compte de la présence de pignon de courroie de distribution à proximité de la bobine. [0033] Le puits 24 de bougie peut être vissé à la culasse. Le puits 24 peut aussi être emmanché dans la culasse, le puits 24 étant maintenu en position par pression du joint torique 32 contre les parois du logement 36. [0034] On peut envisager que la bobine 14 soit préalablement assemblée au puits 24, ce qui facilite l'insertion de la bobine dans le puits. Ceci peut en particulier être le cas lorsque le puits 24 est maintenu par le joint torique 32. [0035] La culasse peut comporter une pluralité d'assemblages de bougie et bobine, au moins certains de ces assemblages présentant une inclinaison entre les axes de la bougie et de la bobine. Revendications1. Dispositif d'allumage comprenant une bobine (14) d'allumage avec un axe (22) et une bougie (12) d'allumage avec un axe (20), la bougie (12) d'allumage étant alimentée par la bobine (14) d'allumage, caractérisé en ce que les axes (20, 22) sont inclinés l'un par rapport à l'autre. 2. Dispositif d'allumage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'allumage comprend en outre un puits (24) de bougie (12) dans lequel est la bobine (14), le puits (24) ayant un axe incliné par rapport à l'axe de la bougie (12) d'allumage. 3. Dispositif d'allumage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le puits (24) de bougie comporte un filetage sur sa périphérie. 4. Dispositif d'allumage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le puits (24) de bougie comporte un élément élastique de fixation (32). 5. Dispositif d'allumage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément élastique de fixation est un joint torique. 6. Dispositif d'allumage selon l'une des revendications 1 à 5, l'angle entre les axes de la bougie (12) et de la bobine (14) est au maximum de 20°, de préférence au maximum de 15°, de préférence au maximum de 10°. 7. Une culasse caractérisée en ce qu'elle comprend un couvre culasse et le dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 traversant le couvre culasse. 8. La culasse de moteur selon la revendication 7, caractérisée en ce que le dispositif d'allumage comprend en outre un puits (24) de bougie (12), le puits (24) de bougie (12) étant amovible par rapport à la culasse. 9. La culasse de moteur selon la revendication 8, caractérisée en ce que le puits (24) de bougie est fixé à la culasse par pression d'un élément élastique entre le puits (24) de bougie et la culasse ou par vissage du puits (24) de bougie dans la culasse. 10. La culasse selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des logements d'introduction de la bobine (14) et de la bougie (12) selon respectivement un axe (20, 22), les axes étant inclinés l'un par rapport à l'autre.