Brevet FR2969695A1 — publié le 20120629

Carter d'huile pour moteur thermique L'invention concerne le domaine technique des carters d'huile pour moteurs thermiques de véhicules automobiles notamment. On sait que les carters d'huile hybrides permettent d'alléger le moteur et donc d'améliorer les performances du véhicule ainsi équipé. On connaît des carters d'huile hybrides en aluminium et en tôle, c'est-à-dire comportant un bac inférieur en tôle relativement plat et une semelle en aluminium complémentaire supportant le bac et fixée au moteur. Ces carters peuvent permettre de supporter des organes de véhicule, comme la boîte de vitesse ou le compresseur de climatisation. On connaît également un carter d'huile hybride de moteur thermique de véhicule automobile dont le bac en matière plastique est fixé à une semelle en métal léger, le bac étant destiné à contenir l'huile de moteur dans une configuration relativement plane et la semelle étant configurée de façon complémentaire en liaison au moteur, à savoir sensiblement parallélépipédique rectangle. Ces carters peuvent permettre de supporter des organes de véhicule, comme la boîte de vitesse, et s'avèrent plus légers que les carters en aluminium et en tôle décrits plus haut. Il existe un besoin pour un carter d'huile de moteur thermique de véhicule qui soit plus léger encore. Il est proposé un carter d'huile pour moteur thermique comportant une semelle et un bac. Cette semelle est destinée à être fixée au moteur d'une part et au bac du carter d'huile d'autre part, et est conformée pour supporter en outre des organes de véhicule. Cette semelle comporte un bord d'appui inférieur de jonction étanche avec un bord d'appui complémentaire du bac. Le bord d'appui de jonction étanche de la semelle comporte au moins une large échancrure dans au moins une paroi latérale de la semelle. Ainsi, grâce à un tel étagement, la semelle est ajourée par rapport aux semelles de l'art antérieur, lesquelles présentent un bord d'appui inférieur sensiblement plan. Le bord d'appui inférieur de la semelle s'étend dans les trois dimensions, et non pas dans un plan comme dans l'art antérieur. La semelle peut ainsi être ramenée au moins en partie à une simple armature, de poids relativement faible. La semelle peut comporter des parties hautes et des parties basses, les parties basses correspondant à des contraintes particulières liées aux fonctionnalités de la semelle. Par exemple on peut prévoir une partie basse pour supporter un organe du type carter de distribution. Une telle semelle est ainsi conformée en ceinture de la partie basse du moteur ou bas du moteur, avec une géométrie qui s'adapte au bas du moteur, comporte moins de matière qu'une semelle de carter classique, sensiblement parallélépipédique rectangle, et donc le carter d'huile est allégé relativement à un carter d'huile classique. La semelle et le bac ont ainsi des formes complémentaires, et viennent s'ajuster l'un dans l'autre pour former le carter. Le bord d'appui de la semelle et le bord d'appui du bac peuvent s'étendre sur toute la périphérie respectivement de la semelle et du bac. Chaque large échancrure, dite aussi échancrure dans la présente demande, peut occuper tout ou partie d'un coté de la semelle, ou même plusieurs cotés adjacents de la semelle. La paroi latérale de la semelle correspondant à un côté donné peut avoir une ou plusieurs échancrures. On entend par large échancrure dans une paroi de la semelle que la paroi est découpée avec une variation importante du bord d'appui inférieur de la paroi relativement à un bord inférieur qui serait sensiblement plan. La hauteur de la découpe peut représenter de 50/0 ou plus de la hauteur maximale des parois de la semelle, avantageusement 150/0 ou plus, avantageusement de 300/0 ou plus, et avantageusement 500/0 ou plus. Par « organe de véhicule », on entend les organes susceptibles d'être supportés au moins en partie par le carter, comme par exemple la boîte de vitesse, le carter de distribution ou le compresseur de climatisation. Les termes inférieur et supérieur, bas et haut, vertical et horizontal, sont à prendre au sens commun du terme lorsque la semelle est orientée telle qu'elle devrait l'être lorsque montée dans un véhicule. Ainsi, le vecteur gravité est un vecteur vertical, perpendiculaire aux plans horizontaux, et allant du haut vers le bas. Cette semelle peut avantageusement comporter les parties de fixation du carter d'huile au moteur, en particulier au bas du moteur. Cette semelle peut ainsi avantageusement comporter au moins une plaque de renfort support de partie lourde du véhicule, par exemple une plaque avant ou une plaque arrière, apte à supporter un carter de distribution du moteur, un compresseur ou une boîte de vitesses du véhicule. Il est aussi proposé une semelle telle que décrite ci-dessus. Il est en outre proposé un bac pour un carter d'huile pour moteur thermique, ce bac étant destiné à contenir de l'huile et à être fixé à une semelle agencée pour être elle-même fixée au moteur et pour supporter en outre au moins un organe de véhicule. Le bac est caractérisé en ce que son bord d'appui supérieur, destiné à former une jonction étanche avec un bord d'appui inférieur de la semelle, comporte au moins une large échancrure dans au moins une paroi latérale du bac. Ce bac présente donc des parois plus hautes que d'autres, et peut former avec la semelle décrite ci-dessus un carter d'huile hybride relativement léger. Chaque échancrure peut occuper tout ou partie d'un coté du bac, ou même plusieurs cotés adjacents du bac. La paroi latérale du bac correspondant à un côté donné peut avoir une ou plusieurs échancrures. Les parois peuvent donc en certains endroits avoir des hauteurs inférieures au niveau nominal de l'huile, une fois le carter d'huile assemblé sous le bloc moteur et rempli. Par « niveau nominal », on entend que le niveau d'huile se situe entre un minimum et un maximum prescrits par le constructeur. Le carter est ainsi conformé pour recevoir une quantité d'huile telle que au moins une partie du bord d'appui complémentaire de jonction étanche du bac soit située en dessous du niveau d'huile contenue dans le carter. Le bac peut être avantageusement conformé avec une coque en matière plastique, ce qui allège encore le bac relativement à un bac en tôle. La matière plastique constitutive de la coque peut être une polyamide classique mais elle peut être chargée de fibres de verre, de fibres de carbone ou autre pour accroître sa résistance mécanique. La coque est avantageusement issue de moulage. La coque peut avantageusement comporter au moins une partie des composants associés au traitement de l'huile formée en une seule pièce avec la coque, tels que des conduits de circuit d'huile et organes de traitement pour la circulation, la décantation, la filtration ou le refroidissement de l'huile, par exemple des conduits du circuit d'alimentation d'huile avec la pompe à huile intégrée, des conduits du circuit de filtre à huile avec l'élément de support du filtre à huile , des conduits du circuit de décantation de l'huile avec les chambres de décantation, des circuits d'échangeur thermique etc. Ainsi, il n'est pas nécessaire de réaliser des usinages pour ces parties des composants comme pour les bacs de carter d'huile connus précités. En outre, il est facile de réaliser par moulage au moins certaines des parties des composants associés, par exemple les pièces supports de clapet d'échangeur d'huile, de sonde de niveau d'huile, de connecteur de commande de pompe à huile, etc. La coque en matière plastique peut donc ainsi comporter, outre une partie de bac à huile proprement dite, des parties d'extension en une seule pièce avec la coque, aptes à recevoir ou constituer au moins en partie des composants associés au traitement de l'huile, par exemple, les conduits de circuit d'huile à la pompe d'alimentation d'huile, les conduits de circuit de décantation de l'huile, les conduits de filtration de l'huile, les conduits de circuit d'huile à l'échangeur etc., mais aussi certaines des parties des composants associés, par exemple la pompe à huile, les chambres de décantation de l'huile et des pièces supports de composant, tout en assurant également les étanchéités des différentes interfaces, telles que par exemple l'élément de support du filtre à huile. Il en résulte également que relativement aux bacs de carter connus précités il n'est plus nécessaire de monter sur le bac les diverses parties précitées des composants associés au traitement de l'huile déjà intégrées à la coque ou corps du bac. Le montage du carter d'huile est donc plus facile et plus rapide. La coque peut comprendre une surface intérieure et une surface extérieure, la surface intérieure étant celle destinée à entrer au moins en partie en contact avec l'huile. La coque en matière plastique est avantageusement conformée selon une géométrie nervurée ou rainurée, la surface extérieure étant avantageusement alvéolée. Ces géométries peuvent permettre de conférer à la coque de la rigidité et de la solidité, par exemple pour des performances de silence acoustique au fonctionnement du moteur (absence de réponse aux vibrations), et pour la résistance face aux chocs de la route, chocs de pierres, chocs de trottoir etc. Le nervurage décrit ci-dessus peut être avantageusement réalisé sur la surface de périphérie verticale ou proche (relativement au sens de montage sur le moteur) de la paroi de la coque. Ce nervurage ou rainurage peut comporter des ondulations de surface régulières ou non. Le carter peut avantageusement être un carter d'huile hybride, c'est-à-dire que le bac et la semelle sont réalisés en des matériaux différents. Le bac peut être réalisé en un matériau plus léger que celui de la semelle, et la semelle est réalisée dans un matériau plus résistant que celui du bac. Par exemple la semelle peut être en aluminium ou alliage d'aluminium, tandis que le bac peut être en plastique. Le carter peut avantageusement comporter un joint en élastomère disposé entre la semelle et le bac. Ce joint s'étend de façon étanche entre le bord d'appui supérieur du bac et le bord d'appui inférieur de la semelle. Ce joint peut permettre d'assurer l'étanchéité de l'assemblage de l'ensemble du bac et de la semelle du carter lorsque ce dernier est fixé au moteur. Ce joint permet en outre par sa géométrie de découpe dans l'espace (non plane) d'atténuer les vibrations du dispositif de carter au fonctionnement du moteur. Le joint est disposé au dessus ou au dessous du niveau d'huile dans le bac en sorte de maximiser l'utilisation de matière plastique pour un gain de poids. L'invention n'est en rien limitée par la forme du profil du joint, ni par le ou les matériaux utilisés. Le joint peut par exemple avoir un profil en T, ou autre. Le joint peut être réalisé en élastomère de silicone, par exemple en poly(diméthylsiloxane) linéaire ou PDMS, et/ou en un ou plusieurs autres matériau(x). De plus, les bords d'appui du bac et/ou de la semelle en contact avec le joint en élastomère peuvent être laissés bruts, brut de moulage pour le bac et brut de coulée pour la semelle. La matière plastique du corps de bac et le joint en élastomère souple absorbent les imperfections des surfaces de bord en contact avec le joint. Par suite, l'usinage de ces surfaces, comme dans les carters d'huile hybrides classiques, peut être facultatif. Il est également proposé un moteur de véhicule automobile comportant un carter d'huile tel que décrit ci-dessus. Il est en outre proposé un procédé d'utilisation du carter décrit ci-dessus. En particulier, le procédé peut avantageusement comprendre une étape de remplissage partiel du carter avec une quantité d'huile suffisante pour que au moins une partie du bord d'appui complémentaire de jonction étanche du bac soit située en dessous du niveau d'huile contenue dans le carter. Un mode de réalisation de l'invention est à présent décrit à titre non limitatif et en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective en éclaté d'un exemple de carter d'huile hybride selon un mode de réalisation de l'invention et, - la figure 2 est une vue en perspective du carter d'huile de la figure 1 monté. Avec référence aux figures, le carter d'huile 1 représenté comporte un bac inférieur 2 (relativement au sens de montage) apte à contenir de l'huile pour moteur thermique et une semelle métallique supérieure 5 destinée à être fixée à la partie basse (bas de moteur) non représentée d'un moteur thermique pour véhicule automobile. Le bac inférieur 2 comprend une coque 3, issue de moulage en matière plastique, en polyamide par exemple. Cette matière résiste à la température élevée de l'huile au fonctionnement du moteur, de 100 à 140°C environ. La coque 3 comporte un bac proprement dit 7 contenant l'huile de moteur et des parties d'extension 9 également issues de moulage, aptes à recevoir ou constituer des composants associés au carter dans le traitement de l'huile, par exemple un circuit de conduit d'huile 11 disposé adjacent au bac 7 et comportant des conduits 13 acheminant l'huile à un échangeur thermique eau huile 15. D'autres éléments sont fixés à la coque tels une cloche de filtre à huile 17 par un conduit d'alimentation du filtre moulé dans le corps (non représenté), un clapet de filtre à huile 19 par une partie support moulée (non représentée), une sonde 21 de niveau d'huile dans le bac par une partie support moulée 22, un bouchon de vidange d'huile par une partie support moulée (non représentée), un connecteur de commande de pompe à huile 23 par une partie support moulée (24) etc. La coque 3 est nervurée 25 sur sa surface de paroi périphérique verticale et horizontale, ce qui accroît sa rigidité, sa résistance aux chocs de pierres et trottoir par exemple, et permet un silence acoustique au fonctionnement du moteur. La coque 3 comporte une surface intérieure en contact avec l'huile et une surface extérieure. Selon un mode de réalisation non représenté, la coque 3 peut présenter sur sa surface extérieure un réseau d'alvéoles pour accroître la résistance aux chocs et améliorer également le silence acoustique. Comme représenté sur les figures, un bord d'appui supérieur 37 du bac s'étend en étagement haut relativement à un bord d'appui inférieur 40 de façon à former deux découpes dans les deux parois opposées de plus grande longueur, lesquelles sont formées en échancrure 42 relativement aux découpes 40 des parois opposées de plus petite longueur. Les parois du bac sont donc ajourées. La semelle supérieure 5 est en métal léger, issue de moulage en aluminium par exemple. Cette semelle 5 est conformée de façon complémentaire au bac 2, comme une ceinture de liaison entre la partie basse ou bas du moteur et le bac 2, s'étendant en périphérie du bas du moteur. Un bord d'appui inférieur 35 de la semelle a une forme sensiblement identique à celle du bord d'appui supérieur 37, 40 du bac. Ainsi, ce bord d'appui inférieur 35 forme deux découpes dans les parois correspondant aux deux cotés opposés de plus grande longueur de la semelle et comporte une échancrure 36 sur les parois correspondant aux deux cotés opposés de plus petite longueur de la semelle. Le bord complémentaire 37 du bac peut donc être en certains endroits en dessous du niveau d'huile contenue dans le carter, une fois le carter d'huile monté sous le bloc moteur et rempli. Un joint d'étanchéité 33 en élastomère est interposé entre la semelle 5 et le bac inférieur 2 lorsque le bac et la semelle sont assemblés l'un à l'autre (au moyen de vis). Le joint 33 est appliqué en pression respectivement entre le bord de périphérie inférieur 35 de la semelle 5 et le bord d'application supérieur 37, 40 correspondant de périphérie du corps de bac 2. Ce joint 33 s'étend dans l'espace (n'est pas plat) en sorte d'épouser la géométrie de découpe du bac 2 et de la semelle 5, en particulier, le joint 33 comporte deux parties opposées, une partie avant 39 et une partie arrière 41, en décrochement vers le bas relativement aux parties longitudinales plus étendues 43 de ce joint 33. Le joint 33 peut être monté sur les bords d'application 35, 37, 40 et 42 de la semelle 5 et du bac 2 laissés bruts de moulage, la matière plastique du corps du bac pouvant absorber en combinaison avec le joint élastomère les imperfections du bord de semelle. Selon un mode de réalisation, ce joint 33 peut être en élastomère avec un profil en T, et le bord d'appui du bac 2 peut être conformé de façon à définir une gorge apte à recevoir le pied du T du joint 33. Une partie arrière à forme de plaque 27 (à droite sur le dessin) de cette semelle est plus étendue et plus rigide. Cette partie 27 peut recevoir en fixation la boîte de vitesses du véhicule (non représentée). D'autres éléments non représentés peuvent être fixés à cette semelle. Par exemple un carter de distribution du moteur peut être fixé sur une partie de plaque avant 29, et un compresseur de climatisation du véhicule peut être fixé sur une des parois correspondant aux cotés de plus grande longueur. A la partie supérieure de la semelle sont formées les parties de fixation 31 au bas du moteur, notamment des alésages recevant des vis de fixation au moteur. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits précédemment. Par exemple, le joint 33 peut être du silicone déposé sur le bord d'appui du bac 2 sans nécessité de gorge dans ce bord, ou le joint 33 peut comporter plusieurs pièces en élastomère ou silicone. Ce qui précède montre les avantages d'un carter d'huile de moteur thermique de véhicule selon un mode de réalisation de l'invention, avec une semelle allégée, un bac issu de moulage en matière plastique à configuration intégrée des composants associés au carter d'huile, en particulier du circuit d'huile à l'échangeur thermique, circuit d'alimentation d'huile, circuit de filtre à huile etc. Il est ainsi possible de configurer librement la semelle support relativement à des éléments de fixation annexe, en particulier la boîte de vitesse du véhicule, le compresseur de climatisation du véhicule, le carter de distribution du moteur etc.. Parmi ces avantages, on peut en outre citer le gain de masse du carter d'huile et la facilité de réalisation et de montage de l'ensemble relativement à un carter d'huile hybride classique. REVENDICATIONS1. Carter d'huile (1) pour moteur thermique comportant une semelle (5) et un bac (2) ladite semelle étant destinée à être fixée au moteur d'une part et au bac (2) du carter d'huile d'autre part, et conformée pour supporter en outre des organes de véhicule, ladite semelle comportant un bord d'appui inférieur (35) de jonction étanche avec un bord d'appui complémentaire (37, 40, 42) du bac, caractérisé en ce que le bord d'appui de jonction étanche (35) comporte au moins une large échancrure (36) dans au moins une paroi latérale de la semelle. 2 Carter d'huile (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit carter est conformé pour recevoir une quantité d'huile telle que au moins une partie du bord d'appui complémentaire de jonction étanche du bac (2) soit située en dessous du niveau d'huile contenue dans le carter. 3 Carter d'huile (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la semelle (5) comporte au moins une plaque (27) de renfort support de partie du véhicule. 4. Carter d'huile (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le carter comporte un joint (33) en élastomère disposé entre le bord d'appui inférieur (35) de la semelle (5) et le bord d'appui complémentaire (37, 40, 42) du bac (2). 5. Carter d'huile (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bac (2) comporte une coque (3) en matière plastique. 6. Carter d'huile selon la revendication 5, caractérisé en ce que la coque (3) est issue de moulage et comporte au moins une partie des composants (9) associés au traitement de l'huile formée en une seule pièce avec la coque (3). 357. Carter d'huile selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que la coque (3) en matière plastique est conformée selon une géométrie nervurée (25) ou rainurée, et en ce que la surface extérieure de la coque (3) est alvéolée. 8. Carter d'huile selon la revendication 5 à 7, caractérisée en ce que les bords d'appui de la coque (3) de bac et de la semelle (5) en contact avec le joint (33) en élastomère sont laissés bruts, brut de moulage pour le bac (2) et brut de coulée pour la semelle (5). 9. Carter d'huile selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le bac (2) et la semelle (5) sont réalisés en des matériaux différents. 15 10. Véhicule automobile comportant un moteur et un carter d'huile (1) du moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 10