Brevet FR3011883A1 — publié le 20150417

"Bloc moteur de véhicule automobile" L'invention concerne un bloc pour un moteur de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un bloc pour un moteur de véhicule automobile, obtenu par un procédé de coulée sous pression avec moule métallique permanent, qui comporte : - au moins deux fûts cylindriques, qui sont jointifs à leur périphérie suivant une direction longitudinale dans une zone dite de jonction et qui sont chacun aptes à recevoir un piston associé et/ou une chemise associée d'un piston du moteur, - au moins une chambre d'eau qui est formée dans le bloc, qui circonvient les fûts cylindriques, et dont une lumière unique débouche autour des fûts dans une face supérieure du bloc apte à recevoir une face inférieure d'une culasse associée du moteur, - au moins une paroi supérieure du bloc, dont une surface supérieure est coplanaire avec la face supérieure du bloc, circonvient la lumière unique de la chambre d'eau, - au moins deux premiers taraudages de réception de vis de fixation de la culasse, qui sont agencés transversalement de part et d'autre de la zone de jonction des fûts. On connaît de nombreux exemples de bloc moteurs de ce type. De telles conceptions sont plus particulièrement mises en oeuvre dans la réalisation de blocs moteur en alliage d'aluminium, dans lesquels la chambre d'eau débouche dans la face supérieure du bloc, communément appelée "tablature", par l'intermédiaire d'une lumière unique qui circonvient les fûts. En effet, à la différence d'un bloc moteur réalisé en fonte, dans lequel la chambre d'eau débouche dans la tablature par l'intermédiaire de plusieurs lumières qui sont généralement divisées par des pontets de rigidification, reliant la périphérie des fûts au reste du bloc, un bloc moteur en aluminium ne comporte qu'une lumière unique qui circonvient les fûts, et qui est dépourvue de pontets. Cette conception est imposée par les contraintes spécifiques de démoulage associées au procédé de coulée sous pression avec moule métallique permanent qui est utilisé et qui interdit la réalisation de pontets de rigidification. De ce fait, un bloc moteur en aluminium obtenu par un tel procédé de moulage est moins rigide qu'un bloc moteur en fonte d'acier. Or, les premiers taraudages de réception de vis de fixation de la culasse sont agencés transversalement de part et d'autre de la zone de jonction des fûts, c'est-à-dire à l'extérieur de la lumière unique, dans une paroi supérieure du bloc qui circonvient la lumière unique de la chambre d'eau, et dont une surface supérieure est coplanaire avec la face supérieure du bloc ou tablature. Le serrage des vis de la culasse soumet la paroi supérieure du bloc qui circonvient la lumière unique de la chambre d'eau à un moment de flexion qui entraîne une déformation des parois du bloc, et ce surtout au niveau du fond de la chambre d'eau, ce qui peut notamment provoquer une déformation des fûts. Cette déformation peut avoir des conséquences néfastes sur la segmentation du moteur en provoquant un serrage des segments au niveau du fond de la chambre d'eau, et par conséquent une augmentation du frottement dans les cylindres les plus proches, avec pour conséquence une usure accélérée des segments. L'invention remédie à cet inconvénient en proposant une nouvelle conception de bloc moteur selon laquelle l'emplacement des premiers taraudages de réception de vis de fixation de la culasse est agencé dans une zone du bloc dans laquelle le serrage des vis de la culasse ne soumet pas la paroi supérieure du bloc qui circonvient la lumière unique de la chambre d'eau à un moment de flexion. Dans ce but, l'invention propose un bloc du type décrit précédemment, caractérisé en ce que les taraudages sont agencés dans une partie inférieure du bloc et en ce qu'ils s'étendent au moins verticalement sous un fond de la chambre d'eau. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - les axes des premiers taraudages sont agencés à l'extérieur de la paroi supérieure du bloc ; - la paroi supérieure du bloc comporte au moins une partie de guidage qui s'étend au droit de chaque axe de chaque premier taraudage et en ce que la partie est traversée par au moins un perçage de guidage d'une vis de fixation de la culasse, qui est coaxial avec le taraudage associé ; - la partie de guidage s'étend verticalement suivant toute la hauteur de la paroi supérieure du bloc ; - la partie de guidage est constituée d'une patte qui s'étend transversalement à partir de la paroi supérieure du bloc suivant une partie de la hauteur de la paroi supérieure du bloc ; - la partie inférieure du bloc comporte au moins deux seconds taraudages de fixation d'un chapeau de palier d'un vilebrequin qui sont agencés de part et d'autre d'une portée sem i-cylindrique de réception d'un palier de vilebrequin, les premiers taraudages étant coaxiaux avec les seconds taraudages. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus d'un bloc moteur conventionnel en aluminium obtenu par un procédé de coulée 30 sous pression avec moule métallique permanent ; - la figure 2 est une vue en coupe transversale du bloc moteur de la figure 1 passant par le plan de jonction de deux fûts ; - la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un premier mode de réalisation d'un bloc moteur selon l'invention passant par le plan de jonction de deux fûts ; - la figure 4 est une vue en coupe transversale d'un deuxième mode de réalisation d'un bloc moteur selon l'invention passant par le plan de jonction de deux fûts ; - la figure 5 est une vue en coupe transversale d'un troisième mode de réalisation d'un bloc moteur selon l'invention passant par le plan de jonction de deux fûts. Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. On a représenté à la figure 1 un bloc 10 pour un moteur (non représenté) de véhicule automobile réalisé conformément à l'invention. De manière connue, le bloc moteur 10 est obtenu par un procédé (non représenté) de coulée sous pression avec moule métallique permanent selon lequel deux moules métalliques sont agencés en vis-à-vis l'un de l'autre de manière à déterminer les formes externe et interne du bloc moteur. Selon cette conception, le bloc moteur 10 comporte au moins deux fûts 12 à parois cylindriques et dans le cas d'un moteur conventionnel à quatre cylindres, quatre fûts cylindriques 12 dont les parois sont jointives à leur périphérie suivant une direction longitudinale "L" dans une zone 14 dite de jonction de manière à former un ensemble de fûts rigides aptes à recevoir pour chacun des fûts un piston associé (non représenté) et/ou dans le cas d'un moteur chemisé, une chemise associée (non représentée) à un piston du moteur. Le bloc 10 comporte aussi une chambre d'eau 16 qui est formée dans le bloc 10 et qui circonvient les fûts cylindriques 12. Une lumière unique 18 de cette chambre d'eau 16 débouche autour des fûts 12 dans une face supérieure 20 du bloc qui est apte à recevoir une face inférieure (non représentée) d'une culasse associée du moteur. La face supérieure 20 du bloc est aussi appelée tablature du bloc 10 car elle détermine un plan de fixation de la culasse associée. A la différence d'un bloc moteur réalisé en fonte selon un procédé coulé conventionnel, la chambre d'eau 16 débouche donc dans la face supérieure 20 du bloc ou tablature par l'intermédiaire d'une lumière unique, c'est-à-dire en l'absence de tous pontets de rigidification jetés en travers de la lumière entre les fûts cylindriques et le reste du bloc. Cette configuration est une conséquence du procédé de coulé sous pression avec moule métallique permanent, les deux parties du moule devant être ôtées axialement suivant l'axe des fûts 12, ceci excluant le moulage de tous pontets de rigidification. Le bloc 10 comporte enfin une paroi supérieure 22 du bloc dont une surface supérieure 24 coplanaire avec l'ensemble de la face supérieure 20 du bloc 10 circonvient la lumière 18 de la chambre d'eau. C'est donc dans cette paroi supérieure 22 que dans un bloc moteur selon l'état de la technique sont agencés, de manière conventionnelle, des premiers taraudages 26 de réception de vis de fixation de la culasse (non représentées). Ces premiers taraudages 26 sont agencés transversalement suivant la direction "T" de part et d'autre de la zone 14 de jonction des fûts 12, dans la paroi 22 supérieure du bloc. Dans cette configuration, comme l'illustre la figure 2, le serrage de la culasse (non représenté) au niveau des taraudages 30 26 provoque l'apparition d'un moment de flexion qui s'exerce sensiblement au niveau d'un fond 28 de la chambre d'eau 16. Ce moment a pour effet de déformer localement le bloc 10, ce qui peut avoir pour conséquence de provoquer un serrage des fûts 12 et, par conséquent, une augmentation du frottement de la segmentation du piston correspondant, entraînant alors une usure accélérée de la segmentation et, à terme, une destruction accélérée du moteur. L'invention remédie à cet inconvénient en proposant une nouvelle conception d'un bloc moteur 10 dans laquelle les premiers taraudages 26 de réception sont agencés dans une zone du bloc 10 selon laquelle le serrage des vis de la culasse n'entraîne pas ou peu l'apparition d'un moment de flexion et est donc sans conséquence sur la déformation des fûts 12. Dans ce but, l'invention propose un bloc moteur du type décrit précédemment caractérisé en ce que, comme l'illustrent les figures 3 à 5, les deux premiers taraudages 26 de réception des vis de fixation de la culasse sont agencés dans une partie inférieure 30 du bloc et en ce qu'ils s'étendent sensiblement au moins verticalement sous le fond 28 de la chambre d'eau 16. Selon les premier et deuxième modes de réalisation qui ont été représentés aux figures 3 et 4, au moins une partie 32 de guidage et vis de fixation de la culasse s'étend au droit de chaque axe A de chaque premier taraudage 26, la partie 32 est traversée par au moins un perçage 34 de guidage d'une vis de fixation de la culasse qui est coaxiale avec le taraudage 26 associé. Selon le premier mode de réalisation qui a été représenté à la figure 3, la partie 32 s'étend verticalement suivant toute la hauteur "H" de la paroi supérieure 22 du bloc 10. En variante, selon le deuxième mode de réalisation qui a été représenté à la figure 4, la partie 32 de guidage est constituée d'une patte 33 qui s'étend transversalement à partir de la paroi supérieure 22 suivant une partie "h" de la hauteur "H" de la paroi supérieure 22 du bloc. Dans ces deux modes de réalisation, on remarquera que le perçage 34 de guidage des vis de fixation de la culasse ne nécessite pas d'usinage spécifique car il ne participe pas à la fixation de la culasse qui est assurée par les taraudages 26. Il s'agit ici d'un perçage 34 lisse. Enfin, selon un troisième mode de réalisation qui a été représenté à la figure 5, les axes A des premiers taraudages 26 sont agencés à l'extérieur de la paroi supérieure 22 du bloc 10. Cette configuration permet de simplifier la conception du 5 moule métallique affecté au procédé de coulée sous pression puisqu'elle ne nécessite pas de réaliser de parties de guidage des vis de fixation de la culasse. On remarquera que, de préférence, comme l'illustre les figure 3 à 5, la partie inférieure 30 du bloc comporte au moins 10 deux seconds taraudages 38 de fixation d'un chapeau de palier d'un vilebrequin (non représenté) qui sont agencés de part et d'autre d'une portée semi cylindrique 40 de réception du palier du vilebrequin, les seconds taraudages 38 étant coaxiaux avec les seconds taraudages 26. 15 Cette configuration permet d'équilibrer la répartition des efforts dans le moteur 10. L'invention permet donc de réaliser de manière très simple la fixation d'une culasse sur un bloc 10 réalisée en aluminium par un procédé de coulée sous pression et étant exempt des défauts 20 rencontrés conventionnellement dans ce type de bloc. REVENDICATIONS1. Bloc (10) pour un moteur de véhicule automobile, obtenu par un procédé de coulée sous pression avec moule métallique permanent, qui comporte : - au moins deux fûts (12) cylindriques, qui sont jointifs à leur périphérie suivant une direction longitudinale (L) dans une zone (14) dite de jonction et qui sont chacun aptes à recevoir un piston associé et/ou une chemise associée d'un piston du moteur, - au moins une chambre d'eau (16) qui est formée dans ledit bloc (10) , qui circonvient lesdits fûts (12) cylindriques, et dont une lumière unique (18) débouche autour des fûts (12) dans une face supérieure (20) du bloc (10) apte à recevoir une face inférieure d'une culasse associée dudit moteur, - au moins une paroi supérieure (22) du bloc, dont une surface supérieure (24) coplanaire avec la face supérieure du bloc, circonvient la lumière unique (18) de la chambre d'eau (16), - au moins deux premiers taraudages (26) de réception de vis de fixation de la culasse, qui sont agencés transversalement de part et d'autre de la zone (14) de jonction des fûts (12), caractérisé en ce que les taraudages (26) sont agencés dans une partie inférieure (30) du bloc (10), et en ce qu'ils s'étendent au moins verticalement sous un fond (28) de la chambre d'eau. 2. Bloc (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les axes (A) des premiers taraudages (26) sont agencés à l'extérieur de la paroi supérieure (22) du bloc. 3. Bloc (10) selon la revendication précédente, la paroi (22) supérieure du bloc comporte au moins une partie (32) de guidage qui s'étend au droit de chaque axe (A) de chaque premier taraudage (26) et en ce que ladite partie est traversée par au moins un perçage (34) de guidage d'une vis de fixation de la culasse, qui est coaxial avec le taraudage (26) associé. 4. Bloc (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la partie (32) de guidage s'étend verticalement suivant toute la hauteur (H) de la paroi supérieure (22) du bloc (10). 5. Bloc (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la partie (32) de guidage est constituée dune patte (33) qui s'étend transversalement à partir de la paroi supérieure (22) du bloc (10) suivant une partie (h) de la hauteur (H) de la paroi supérieure (22) du bloc (10). 6. Bloc (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie inférieure (30) du bloc comporte au moins deux seconds taraudages (38) de fixation d'un chapeau de palier d'un vilebrequin qui sont agencés de part et d'autre io d'une portée (40) semi-cylindrique de réception d'un palier de vilebrequin en ce que les premiers taraudages (26) sont coaxiaux avec les seconds taraudages (38).