Brevet FR2965308A1 — publié le 20120330

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine des équipements et accessoires de moteurs à combustion interne, plus particulièrement ceux alimentés par des rampes d'injection haute pression. L'invention a plus particulièrement pour objet un module 5 fonctionnel d'alimentation en air d'un tel moteur intégrant une rampe d'injection. Dans les véhicules à moteur à combustion interne, dont les différents pistons sont alimentés par une rampe d'injection commune, cette dernière est souvent située à proximité du répartiteur d'admission ou d'un 10 organe analogue d'alimentation (compresseur, ...) dans l'environnement immédiat du moteur, ces deux accessoires devant en outre être solidarisés rigidement au bloc-moteur. Il était par conséquent évident pour l'homme du métier de tenter de relier entre eux ces deux composantes ou des parties au moins de ces 15 dernières pour qu'ils forment un ensemble structurel présentant une cohésion interne et puissent être solidarisés conjointement avec le bloc-moteur. Diverses solutions en ce sens ont déjà été formulées et présentées. Ainsi, il a été proposé de monter la rampe d'injection sur le répartiteur, par exemple par le document FR 2 779 681. 20 Dans ce document, les deux accessoires sont reliés entre eux par un raccord rapide. Néanmoins, une fixation indirecte de la rampe d'injection sur le bloc-moteur à travers le répartiteur est nécessairement moins rigide et moins résistante qu'une fixation directe et sollicite en outre de manière 25 supplémentaire une partie au moins dudit répartiteur, ainsi que ses points de fixation. Il a également été proposé de fixer le répartiteur et la rampe d'injection de manière combinée et interdépendante au niveau des mêmes points de fixation, tout en assurant une liaison mécanique entre les deux 30 éléments. Ainsi, le document EP 1 240 423 divulgue un ensemble combiné répartiteur - rampe d'injection, dans lequel ladite rampe est pourvue d'extensions annulaires sous forme de serre-flans enserrant chacun une tubulure du répartiteur. Ces serre-flans formés sur la rampe sont munis -2- de pieds d'appui pour le passage des vis de fixation, qui coïncident tous avec des orifices de fixation de la platine de raccordement des tubulures et qui viennent en contact sous pression sur ladite platine au niveau desdits orifices lors du montage sur le bloc-moteur. Dans une autre forme de réalisation divulguée par ce document, les serre-flancs sont réalisés en une pièce indépendante unique, dépourvue de pattes d'appui, venant recouvrir la platine de raccordement des tubulures, fermer par le dessus le logement de réception de la rampe dans la platine et fixer cette dernière sur la culasse sous pression pour réaliser l'étanchéité. Dans les deux formes de réalisation, l'ensemble des points de fixation de la platine des tubulures et des serre-flancs sont confondus et ces derniers ne sont pas en appui direct sur le bloc-moteur, mais reposent sur la platine qu'ils solidarisent et plaquent par pincement, avec l'aide également de la rampe, contre ledit bloc-moteur. De ce fait, la fixation des serre-flancs et la fixation des tubulures sont totalement interdépendantes et la rampe d'injection contribue elle-même au montage avec blocage desdites tubulures sur le bloc-moteur. Une telle construction entraîne néanmoins une structure complexe pour la rampe d'injection lorsqu'elle est formée d'un seul tenant avec les serre-flancs, puisque ces derniers doivent engager les différentes portions de tubulure. De plus, ces réalisations connues imposent une configuration forcée pour la platine de raccordement des tubulures en vue d'aboutir à une coïncidence totale entre pieds d'appui des serre-flancs et orifices de fixation de la platine des tubulures. Il peut en résulter une implantation des sites de fixation au niveau de la platine de raccordement qui n'est pas optimisée en termes de contraintes et de sollicitations, ce d'autant plus que cette platine est assemblée avec le collecteur d'admission, dont le positionnement dans l'espace du corps principal peut être décalé ou déporté par rapport à celui de la platine. Par ailleurs, solliciter la rampe d'injection pour participer positivement à la solidarisation de la platine des tubulures sur le bloc-moteur génère des contraintes mécaniques au niveau de cette rampe, qui peuvent être préjudiciables dans la durée à son intégrité structurelle, compte tenu notamment du contexte vibratoire. Enfin, une désolidarisation imposée de la platine des tubulures lors d'une désolidarisation ou d'un démontage de la pièce de maintien peut -3- ne pas être souhaitable dans certaines configurations constructives et être même pénalisante, par exemple en termes de pertes de temps, de difficultés lors du remontage et/ou d'étanchéité. La présente invention a notamment pour but de pallier au moins certains, préférentiellement tous les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet un module fonctionnel comprenant, d'une part, une platine de fixation et de raccordement étanche à la culasse d'un moteur à combustion interne, intégrant des portions de tubulures d'amenée d'air pourvues éventuellement de moyens de régulation du flux au niveau de leurs orifices de sortie, et d'autre part, une rampe d'injection haute pression sous la forme d'un conduit pourvu de plusieurs injecteurs, module fonctionnel caractérisé en ce que le conduit de la rampe d'injection est pourvu de pieds d'appui et de fixation destinés à prendre directement appui sur la culasse, notamment au niveau d'un premier groupe de points de fixation de cette dernière, et, en ce que la platine est pourvue, d'une part, de sites de fixation primaires destinés à coopérer avec un second groupe de points de fixation de la culasse, et, d'autre part, de sites de fixation secondaires correspondant à au moins certains des points de fixation du premier groupe de la culasse, lesdits sites de fixation secondaires de la platine étant destinés à venir se positionner par-dessus certains au moins des pieds d'appui et de fixation de la rampe d'injection. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est un schéma de principe en coupe, illustrant plus particulièrement l'arrangement de fixation du module fonctionnel selon l'invention ; les figures 2A et 2B sont des vues en perspective des deux composants formant le module fonctionnel, à savoir la rampe d'injection (Fig. 2A) et la platine de fixation et de raccordement (Fig. 2B), selon un mode de réalisation pratique de l'invention adapté à l'alimentation de trois cylindres, et, les figures 3A et 3B sont des vues en perspective selon deux directions différentes du module fonctionnel après préassemblage des deux composantes représentées sur les figures 2A et 2B. -4- Les figures 1 à 3 montrent un module fonctionnel 1 comprenant, d'une part, une platine 2 de fixation et de raccordement étanche à la culasse d'un moteur à combustion interne, intégrant des portions 3 de tubulures d'amenée d'air pourvues éventuellement de moyens de régulation du flux (par exemple sous forme de clapets) au niveau de leurs orifices de sortie 3', et d'autre part, une rampe d'injection haute pression 4 sous la forme d'un conduit 5 pourvu de plusieurs injecteurs 5'. Conformément à l'invention, le conduit 5 de la rampe d'injection 4 est pourvu de pieds d'appui et de fixation 6, 6' destinés à prendre directement appui sur la culasse 7, notamment au niveau d'un premier groupe de points de fixation 8 de cette dernière, et, la platine 2 est pourvue, d'une part, de sites de fixation primaires 9 destinés à coopérer avec un second groupe de points de fixation 8' de la culasse 7, et, d'autre part, de sites de fixation secondaires 9' correspondant à au moins certains des points de fixation 8 du premier groupe de la culasse 7, lesdits sites de fixation secondaires 9' de la platine 2 étant destinés à venir se positionner par-dessus certains au moins des pieds d'appui et de fixation 6, 6' de la rampe d'injection 4. Les pieds d'appui et de fixation 6, 6' prennent au moins appui au niveau des zones environnant directement les points de fixation 8 (généralement des trous borgnes filetés) du premier groupe prévus sur la culasse 7. Néanmoins, ces pieds 6, 6' peuvent également prendre éventuellement appui sur une surface plus large ou en d'autres zones décalées par rapport auxdits points de fixation 8, ce en fonction de la forme desdits pieds 6, 6' des nécessités constructives (par exemple d'encombrement) et de leur mode de réalisation (notamment leur matière constitutive). Grâce à l'invention, on aboutit à une fixation directe de la rampe d'injection 4 sur la culasse 7, sans pièce intermédiaire et sans 30 solliciter le conduit 5 pour la fixation de la platine 2. De plus, la prévision de points de fixation spécifiques 8' pour la seule platine 2 autorise une fixation directe, rigide et optimisée de cette dernière directement sur la culasse 7, sur laquelle elle est en appui, sans interférer avec la fixation de la rampe d'injection 4 et en adéquation avec sa 35 structure et les sollicitations auxquelles elle est soumise. La différenciation d'au moins certains des points de fixation de la rampe 4, d'une part, et de la platine 2, d'autre part, permet de conserver -5- une certaine liberté constructive pour ces deux éléments, de choisir les meilleurs points et sites de fixation pour chacun d'eux (localisation, forme des pattes, forme des oeillets ou brides, ...) et de découpler les opérations de montage / démontage entre ces deux éléments. De manière complémentaire, l'exploitation commune d'autres points de fixation 8' pour la fixation de la rampe 4 et de la platine 2, permet d'assurer une solidarisation additionnelle de cette dernière, en exploitant des points de fixation existant et sans interférer négativement avec la fixation de la rampe d'injection 4. Enfin, la prévision de simples pieds 6, 6' pour la solidarisation de la rampe 4 permet de limiter les coûts matière et l'encombrement résultant. Avantageusement, la rampe d'injection 4 comporte au moins deux pieds d'appui et de fixation 6, 6' rapportés ou formés sur le conduit 5, par exemple par vissage, emboîtement avec coopération de formes, soudage, collage ou surmoulage, en étant mutuellement espacés le long de ce dernier. Préférentiellement, comme le montrent les figures 2 et 3 des dessins annexés, le conduit 5 de la rampe d'injection 4 est pourvu d'au moins trois pieds 6, 6' d'appui et de fixation, dont deux sont situés au niveau ou à proximité des deux extrémités opposées dudit conduit 5. Le nombre total de pieds 6, 6' dépendra notamment de la taille du conduit 5 et du nombre de points de fixation 8 du premier groupe disponibles sur la culasse 7. En accord avec un mode de réalisation préféré de l'invention, les sites de fixation primaires 9 sont formés au niveau du corps 2' en forme de plaque de la platine 2 destiné à venir en appui direct et étanche sur la culasse 7 et les sites de fixation secondaires 9' sont formés au niveau de pattes ou d'ailes 10 de la platine 2 destinées à s'étendre par-dessus les pieds d'appui et de fixation 6, 6' et, le cas échéant, le conduit 5 de la rampe d'injection 4. L'une 6' au moins desdites pattes 6, 6' peut éventuellement contribuer à la rétention et/ou au maintien du conduit 5, par appui avec coopération de formes avec ce dernier (figures 3). Conformément à une variante constructive pratique de l'invention, les pattes ou ailes 10 de la platine 2 consistent en des projections ou des saillies de matière formées d'un seul tenant avec les -6- parois des portions des tubulures 3 et s'étendant à distance du corps en forme de plaque 2' de ladite platine 2. Bien que différentes formes puissent être envisagées, il est avantageusement prévu, dans la mesure du possible, que les pieds d'appui et de fixation 6, 6' présentent chacun un corps à structure tubulaire destinée à être traversée par une vis de fixation 11. Ce corps tubulaire peut comporter des extrémités conformés de manière particulière pour l'appui sur la culasse 7 et le raccordement avec le conduit 5. Comme le montrent les figures 2 et 3, et en vue d'optimiser l'interaction entre les pieds 6, 6' et les pattes 10, chaque pied présente avantageusement, en partie supérieure, une zone de réception 12 pour une aile ou patte 10 de la platine 2, les sites de fixation secondaires 9' formés au niveau de ces dernières étant avantageusement pourvus d'entretoises 13 destinées à être traversées par les vis de fixation 11. De telles entretoises métalliques 13 peuvent également être prévues dans les orifices de fixation de la platine 2 formant les sites de fixation primaires 9. La coopération entre pieds 6, 6' et pattes 10 peut être prévue pour autoriser un enlèvement par dégagement latéral de la rampe d'injection 4 lorsque les vis de fixation 11 (engagées dans les points de fixation 8 du premier groupe) ont été enlevées, le cas échéant avec un léger soulèvement latéral de la platine 2 (mais sans enlever les vis 11 des points de fixation 8'). Préférentiellement, les zones de réception 12 et les surfaces de contact correspondantes des pattes 10 présente une conformation plane, autorisant un déplacement relatif entre eux. Selon une caractéristique de l'invention, la platine de fixation et de raccordement 2 est réalisée en un matériau synthétique thermoplastique ou thermodur, préférentiellement par moulage d'un seul tenant, et en ce que la rampe d'injection 4 est réalisée en un matériau métallique, les pieds d'appui et de fixation 6, 6' étant réalisés en un matériau métallique ou synthétique. Comme cela ressort des figures 3, le module 1 peut consister en une unité préassemblée avant montage sur site, le cas échéant, avec verrouillage par solidarisation mutuelle temporaire ou non de la rampe 4 et de la platine 2, par exemple par enclenchement ou vissage. La platine 2 peut, comme le montrent les figures 2 et 3, se présenter sous la forme d'une pièce indépendante ou séparée, qui est assemblée postérieurement à sa fabrication (avant ou après son montage sur -7- la culasse) avec au moins une autre composante du système d'alimentation en air, par exemple un répartiteur ou un compresseur. En variante, ladite platine 2 peut constituer une partie intégrante d'un répartiteur (non représenté) et dans ce cas le module fonctionnel 1 comprend ledit répartiteur pourvu de la platine 2. Les deux variantes constructives précitées font partie de l'invention. Dans le premier cas, compte tenu de son assemblage rigide par l'intermédiaire de multiples points de fixation et avec appui surfacique direct sur la culasse 7, la platine 2 peut avantageusement servir d'embase de montage pour d'autres composantes du système d'alimentation en air du moteur. A cet effet, la platine 2 peut comporter des points de fixation 14 pour le montage avec solidarisation d'un répartiteur d'admission, d'un compresseur ou d'une pièce similaire d'amenée d'air destiné(e) à être relié(e) de manière étanche aux portions de tubulures 3. La présente invention a également pour objet un véhicule à moteur à combustion interne alimenté par une rampe d'injection, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un module fonctionnel 1 tel que décrit ci- dessus, le cas échéant un module 1 pour chaque groupement de cylindres du moteur. En particulier, lorsque le moteur comprend une pluralité de cylindres arrangés selon une disposition en V, deux modules fonctionnels 1 sont mis en oeuvre, un pour chaque alignement de cylindres. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.30 REVENDICATIONS1) Module fonctionnel comprenant, d'une part, une platine (2) de fixation et de raccordement étanche à la culasse d'un moteur à combustion interne, intégrant des portions (3) de tubulures d'amenée d'air pourvues éventuellement de moyens de régulation du flux au niveau de leurs orifices de sortie (3'), et d'autre part, une rampe d'injection haute pression (4) sous la forme d'un conduit (5) pourvu de plusieurs injecteurs (5», module fonctionnel (1) caractérisé en ce que le conduit (5) de la rampe d'injection (4) est pourvu de pieds d'appui et de fixation (6, 6') destinés à prendre directement appui sur la culasse (7), notamment au niveau d'un premier groupe de points de fixation (8) de cette dernière, et, en ce que la platine (2) est pourvue, d'une part, de sites de fixation primaires (9) destinés à coopérer avec un second groupe de points de fixation (8') de la culasse (7), et, d'autre part, de sites de fixation secondaires (9') correspondant à au moins certains des points de fixation (8) du premier groupe de la culasse (7), lesdits sites de fixation secondaires (9') de la platine (2) étant destinés à venir se positionner par-dessus certains au moins des pieds d'appui et de fixation (6, 6') de la rampe d'injection (4). 2) Module fonctionnel selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rampe d'injection (4) comporte au moins deux pieds d'appui et de fixation (6, 6') rapportés ou formés sur le conduit (5), par exemple par vissage, emboîtement avec coopération de formes, soudage, collage ou surmoulage, en étant mutuellement espacés le long de ce dernier. 3) Module fonctionnel selon la revendication 2, caractérisé en ce que le conduit (5) de la rampe d'injection (4) est pourvu d'au moins trois pieds (6, 6') d'appui et de fixation, dont deux sont situés au niveau ou à proximité des deux extrémités opposées dudit conduit (5). 4) Module fonctionnel selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les sites de fixation primaires (9) sont formés au niveau du corps (2') en forme de plaque de la platine (2) destiné à venir en appui direct et étanche sur la culasse (7) et en ce que les sites de fixation secondaires (9') sont formés au niveau de pattes ou d'ailes (10) de la platine (2) destinées à s'étendre par-dessus les pieds d'appui et de fixation (6, 6') et, le cas échéant, le conduit (5) de la rampe d'injection (4).-9- 5) Module fonctionnel selon la revendication 4, caractérisé en ce que les pattes ou ailes (10) de la platine (2) consistent en des projections ou des saillies de matière formées d'un seul tenant avec les parois des portions des tubulures (3) et s'étendant à distance du corps en forme de plaque (2') de ladite platine (2). 6) Module fonctionnel selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pieds d'appui et de fixation (6, 6') présentent chacun un corps à structure tubulaire destinée à être traversée par une vis de fixation (11). 7) Module fonctionnel selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que chaque pieds d'appui et de fixation (6, 6') de la rampe d'injection (4) présente, en partie supérieure, une zone de réception (12) pour une aile ou patte (10) de la platine (2), les sites de fixation secondaires (9') formés au niveau de ces dernières étant avantageusement pourvus d'entretoises (13) destinées à être traversées par les vis de fixation (11). 8) Module fonctionnel selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la platine de fixation et de raccordement (2) est réalisée en un matériau synthétique thermoplastique ou thermodur, préférentiellement par moulage d'un seul tenant, et en ce que la rampe d'injection (4) est réalisée en un matériau métallique, les pieds d'appui et de fixation (6, 6') étant réalisés en un matériau métallique ou synthétique. 9) Module fonctionnel selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il consiste en une unité préassemblée avant montage sur site, le cas échéant, avec verrouillage par solidarisation mutuelle temporaire ou non de la rampe (4) et de la platine (2), par exemple par enclenchement ou vissage. 10) Module fonctionnel selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la platine de fixation et de raccordement (2) comportent des points de fixation (14) pour le montage avec solidarisation d'un répartiteur d'admission, d'un compresseur ou d'une pièce similaire d'amenée d'air destiné(e) à être relié(e) de manière étanche aux portions de tubulures (3). 11) Véhicule à moteur à combustion interne alimenté par une 35 rampe d'injection, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un module fonctionnel selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.