Brevet FR3001999A1 — publié le 20140815

COLLECTEUR DE GAZ D'ECHAPPEMENT [0001] L'invention porte sur un collecteur de gaz d'échappement produits par un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile, le collecteur comprenant des tubulures qui sont munies de brides respectives, deux brides adjacentes étant espacées l'une de l'autre par un espace interstitiel. L'invention porte également sur un moteur à combustion interne pourvu d'un tel collecteur. L'invention porte encore sur un véhicule automobile pourvu d'un tel moteur à combustion interne. [0002] Le document FR 2,465,072 décrit un collecteur de gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne à six cylindres. Le collecteur est destiné à acheminer les gaz d'échappement depuis le moteur à combustion interne vers une ligne d'échappement. Le collecteur présente des conduits tubulaires qui sont délimités par deux demi-coquilles en tôles assemblées par soudage au niveau de leur plan de séparation commun. Le collecteur est constitué par deux collecteurs partiels dont l'un relie les premiers trois cylindres tandis que l'autre relie les trois autres cylindres. Chaque collecteur partiel se compose de deux demi-coquilles qui délimitent pour chacun des trois cylindres des tubulures, raccordées à ces derniers, ainsi que qu'une tubulure collectrice commune aux tubulures de raccordement. Les demi-coquilles présentent, dans les zones délimitées par les tubulures de raccordement et la tubulure collectrice, des tôles intermédiaires s'étendant dans le plan de séparation en s'appuyant les unes sur les autres et qui sont reliées les unes aux autres par soudage. Chaque tubulure collectrice présente dans la zone de l'une des demi-coquilles un manchon de sortie muni d'une bride pour le raccordement au tuyau d'échappement. Les embouchures des tubulures de raccordement et celles des manchons sont engagés dans des alésages correspondants de brides de raccordement et sont reliées à ces brides par soudage. Les brides sont disjointes les unes des autres et deux brides adjacentes sont séparées l'une de l'autre d'une distance inférieure à une plus grande dimension de chacune des brides. [0003] Un problème général posé dans le domaine réside dans le fait que le collecteur d'échappement est soumis à de fortes contraintes thermomécaniques dues aux dilatations engendrées lors d'un passage des gaz d'échappement chaud à haut débit à l'intérieur du collecteur d'échappement et aux rétractations lors d'un retour au ralenti du moteur à combustion interne et à l'arrêt de ce dernier. [0004] Un problème particulier réside dans les phases de rétractation des brides qui s'avèrent être les plus à même de créer des endommagements affectant ces dernières. [0005] Le but de la présente invention est de proposer un collecteur de gaz d'échappement produits par un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile, le collecteur comprenant des tubulures qui sont munies de brides respectives, deux brides adjacentes étant espacées l'une de l'autre par un espace interstitiel, le collecteur étant apte à résister à des phases de contraction et/ou de dilatation des brides, en assurant une étanchéité optimisée entre les brides et le moteur à combustion interne. [0006] Un collecteur de la présente invention est un collecteur de gaz d'échappement produits par un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile. Le collecteur comprend des tubulures qui sont munies de brides respectives. Deux brides adjacentes sont espacées l'une de l'autre par un espace interstitiel. [0007] Selon la présente invention, l'espace interstitiel loge une cale qui est pourvue de moyens de maintien sur les brides adjacentes. [0008] De préférence, les moyens de maintien comprennent un rivet. [0009] Les moyens de maintien comprennent par exemple un boulon. [0010] Le boulon est par exemple soudé à la cale. [0011] Le boulon est par exemple encore logé entre deux bras que comporte la cale. [0012] Un moteur à combustion interne de la présente invention est principalement reconnaissable en ce que le moteur à combustion interne est équipé d'un tel collecteur. [0013] Un véhicule automobile de la présente invention est principalement reconnaissable en ce que le véhicule automobile est pourvu d'un tel moteur à combustion. [0014] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va en être faite d'exemples de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles : La figure 1 a est une vue schématique de face de brides équipant un moteur à combustion interne de la présente invention, La figure lb est une vue schématique de face des brides représentées sur la figure précédente munies de cales, La figure 1c est une vue schématique en coupe de deux brides adjacentes représentées sur la figure 2, La figure 2 est une vue en perspective d'une cale interposée entre deux brides illustrées sur la figure 1c selon une variante de réalisation, - La figure 3 est une vue en place de la cale illustrée sur la figure 2, - La figure 4 est une vue en perspective d'une cale interposée entre deux brides illustrées sur la figure 1c selon une autre variante de réalisation, - La figure 5 est une vue en place de la cale illustrée sur la figure 4. [0015] Un véhicule automobile est couramment équipé d'un moteur à combustion interne pour pourvoir à son déplacement. Le moteur à combustion interne produit des gaz d'échappement qui sont évacués vers un environnement extérieur par l'intermédiaire d'une ligne d'échappement. La ligne d'échappement est reliée au moteur à combustion interne par l'intermédiaire d'un collecteur qui comporte autant de tubulures que le moteur à combustion interne comporte de cylindres. Autrement dit, chaque tubulure est affectée à un cylindre du moteur à combustion interne pour véhiculer les gaz d'échappement produits par ledit cylindre vers la ligne d'échappement. Plus particulièrement, le collecteur relie les cylindres à une turbine et à un circuit de recirculation des gaz d'échappement. Sur les figures illustrant un mode de réalisation particulier de la présente invention, le moteur à combustion interne comprend quatre cylindres et le collecteur comprend quatre tubulures. [0016] Pour faciliter son maintien, chaque collecteur est pourvu d'une bride 1 qui est conformée en une platine. Les brides sont notamment des pièces de fonderie réalisées à partir d'un assemblage de moyeux internes et externes. Deux brides adjacentes 1 sont séparées l'une de l'autre par un espace interstitiel 2 d'une longueur équivalente à une distance de bride D qui est inférieure à une épaisseur de bride E. L'épaisseur de bride E est définie comme la distance la plus petite entre un orifice de passage 3 du collecteur et une périphérie externe 4 de la bride 1. La distance de bride D est définie comme la plus petite distance entre deux points de deux périphéries externes 4 de deux brides adjacentes 1. Préférentiellement, la distance de bride D est inférieure à la moitié de l'épaisseur de bride E. Préférentiellement encore, la distance de bride D est inférieure à un dixième de l'épaisseur de bride E. [0017] L'espace interstitiel 2 est indifféremment issu de fonderie ou bien réalisée à partir d'un trait de scie ménagé à l'intérieur d'une pièce primaire monobloc. [0018] Selon la présente invention, chaque espace interstitiel 2 loge une cale respective 5 qui est immobilisée à l'intérieur de l'espace interstitiel correspondant 2 par l'intermédiaire d'un rivet respectif 6. Le rivet 6 constitue un organe de maintien de la cale 5 insérée à l'intérieur de l'espace interstitiel 2. [0019] Selon une première variante de réalisation de la présente invention illustrée sur la figure 1 b, l'espace interstitiel 2 comporte un perçage 7 délimité par une surface externe qui est fraisée pour la réception du rivet 6. [0020] Selon une deuxième variante de réalisation de la présente invention illustrée sur les figures 2 et 3, la cale 5 est soudée à un boulon 8 de réception du rivet 6. [0021] Selon une troisième variante de réalisation de la présente invention illustrée sur les figures 4 et 5, la cale 5 constitue un organe de maintien du boulon 8. A cet effet, la cale 5 est agencée en U et comporte deux bras 9 de recouvrement partiel du boulon 8. [0022] Ces dispositions sont telles que la distance de bride D est maintenue constante y compris lors de phases de dilatation des brides 1. Ces dispositions permettent également une conservation de surfaces d'appui des cales 5 contre le moteur à combustion interne. Il en résulte une étanchéité optimisée. Ces dispositions permettent également un rapprochement de deux cales adjacentes 5 l'une vers l'autre lors d'une phase de refroidissement du moteur à combustion interne pour éviter une rétractation des tubulures.15 REVENDICATIONS1. Collecteur de gaz d'échappement produits par un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile, le collecteur comprenant des tubulures qui sont munies de brides respectives (1), deux brides adjacentes (1) étant espacées l'une de l'autre par un espace interstitiel (2), caractérisé en ce que l'espace interstitiel (2) loge une cale (5) qui est pourvue de moyens de maintien (6,8) sur les brides adjacentes (1). 2. Collecteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de maintien (6,8) comprennent un rivet (6). 3. Collecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de maintien (6,8) comprennent un boulon (8). 4. Collecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le boulon (8) est soudé à la cale (5). 5. Collecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le boulon (8) est logé entre deux bras (9) que comporte la cale (5). 6. Moteur à combustion interne équipé d'un collecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes. 7. Véhicule automobile pourvu d'un moteur à combustion interne selon la revendication 6.