Brevet FR3152041A1 — publié le 20250214

L’invention concerne un joint de culasse (1) pour un moteur thermique, le joint de culasse (1) comportant une embase (11) comportant une pluralité d’ouvertures (13) destinées à être alignées avec des chambres de combustion du moteur thermique et au moins une butée d’indexation (12) qui s’étend en saillie de l’embase (11). Chaque au moins une butée d’indexation (12) est issue de matière avec l’embase (11) et permet de définir une unique configuration d’assemblage du joint de culasse (1) sur un bloc-cylindres du moteur thermique. Figure 1 Joint de culasse pour un moteur thermique de véhicule automobile Le contexte technique de la présente invention est celui des composants d’un moteur thermique pour véhicule automobile. Plus particulièrement, l’invention a trait à un joint de culasse pour un moteur thermique. Dans l’état de la technique, on connait les moteurs thermiques comportant un bloc-cylindres et une culasse fixée solidairement au bloc-cylindres. De manière connue, afin d’assurer une parfaite étanchéité entre le bloc-cylindres et la culasse, le moteur thermique comporte un joint de culasse qui prend la forme d’un joint plat inséré entre le bloc-cylindres et la culasse. Afin d’assurer un bon positionnement de la culasse vis-à-vis du bloc-cylindres, on connait l’utilisation de goupilles d’alignement qui collaborent simultanément avec le bloc-cylindres et la culasse dans le but de définir une unique configuration d’assemblage. De manière connue, les moteurs thermiques sont délicats à assembler. En effet, le montage et l’alignement du joint de culasse lors de l’assemblage de la culasse sur le bloc-cylindres n’est pas aisé à conserver. Un inconvénient connu réside alors dans un mauvais alignement provenant du procédé d’assemblage lui-même et conduisant à des défauts d’étanchéité qui induisent, à termes, des défaillances du moteur thermique. La présente invention a pour objet de proposer un nouveau joint de culasse afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages. Un autre but de l’invention est de faciliter les opérations de montage d’un moteur thermique incorporant un tel joint de culasse. Un autre but de l’invention est d’améliorer le maintien du joint de culasse sur le moteur thermique. Un autre but de l’invention est de réduire le temps d’assemblage d’un bloc moteur et d’en simplifier les opérations de montage. Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un joint de culasse pour un moteur thermique, le joint de culasse étant destiné à être placé entre un bloc-cylindres et une culasse du moteur thermique, le joint de culasse formant une embase comportant une pluralité d’ouvertures destinées à être alignées avec des chambres de combustion du moteur thermique, le joint de culasse comportant au moins une butée d’indexation qui s’étend en saillie de l’embase. Dans le contexte de la présente invention, l’embase forme le joint plat formant le joint de culasse. Il s’agit d’une membrane de faible épaisseur formant le joint d’étanchéité. L’embase s’étend préférentiellement de manière plane et selon une épaisseur constante. Dans le contexte de la présente invention, les ouvertures sont ménagées à même l’embase, de sorte à encercler les chambres de combustion du bloc-cylindres et d’en assurer l’étanchéité. Un des objets de l’invention est justement de garantir un placement optimal de ces ouvertures autour des chambres de combustion associées afin de proposer une étanchéité maximale et optimale. Les dimensions et les formes des ouvertures peuvent être quelconques. Elles sont cependant généralement de forme circulaire. Dans le contexte de la présente invention, l’au moins une butée d’indexation prend la forme d’une protrusion qui s’étend depuis l’embase et en saillie de l’embase. Chaque au moins une butée d’indexation est destinée à collaborer avec une goupille de centrage du moteur thermique, permettant ainsi de faciliter et d’optimiser le positionnement du joint de culasse sur le bloc-cylindres. Ainsi, le joint de culasse conforme au premier aspect de l’invention permet de faciliter les opérations de montage d’un moteur thermique l’incorporant en permettant de maintenir du joint de culasse sur le bloc-cylindres durant les opérations de montage. un tel maintien permet d’éviter que le joint de culasse ne glisse durant les opérations de serrage de la culasse sur le bloc-cylindres, ce qui aurait conduit à un désalignement dudit joint de culasse. Par suite, un tel joint de culasse permettant d’améliorer la répétabilité des opérations d’assemblage, il permet aussi de réduire le temps d’assemblage d’un bloc moteur et d’en simplifier les opérations de montage. Le joint de culasse conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison : - l’au moins une butée d’indexation est issue de matière avec l’embase. Dans le contexte de la présente invention, par “issu de matière”, on comprend que le l’embase du joint de culasse et chaque au moins une buée d’indexation sont issues d’un même procédé de fabrication et qu’elles ne peuvent être détachées l’une de l’autre sans que l’une et/ou l’autre ne soit entièrement ou partiellement détériorée ou détruite ; - l’au moins une butée d’indexation s’étend d’un premier côté de l’embase. Relativement au premier côté de l’embase, l’au moins une butée d’indexation s’étend perpendiculairement à l’embase. L’au moins une butée d’indexation s’étend à une distance comprise entre 5 mm et 25 mm depuis l’embase, relativement au premier côté ; - l’au moins une butée d’indexation s’étend d’un deuxième côté de l’embase, opposé au premier côté de l’embase. Relativement au deuxième côté de l’embase, l’au moins une butée d’indexation s’étend perpendiculairement à l’embase. L’au moins une butée d’indexation s’étend à une distance comprise entre 5 mm et 25 mm depuis l’embase, relativement au deuxième côté ; - l’au moins une butée d’indexation est symétrique par rapport à un plan formé par l’embase. - l’au moins une butée d’indexation comporte une portée cylindrique. La portée cylindrique est délimitée par un contour préférentiellement circulaire ou elliptique, et elle s’étend préférentiellement de manière perpendiculaire à l’embase ; - la portée cylindrique est creuse de sorte à autoriser l’insertion d’une goupille de centrage dans ladite portée cylindrique. Ainsi, la portée cylindrique est délimitée par une paroi intérieure d’épaisseur non nulle et qui délimite un logement cylindrique à l’intérieur de la portée cylindrique creuse. De manière avantageuse, la paroi intérieure comporte au moins un renflement qui s’étend radialement en direction d’un axe central du logement cylindrique, l’au moins un renflement permettant d’engager la goupille de centrage par emmanchement en force et avec des frottements. Cette configuration avantageuse permet d’améliorer la tenue du joint de culasse et d’éviter qu’il ne se dérobe et ne glisse durant les opérations d’assemblage ; - le joint de culasse comporte une première portée cylindrique située entre les ouvertures et un premier bord latéral du joint de culasse, et une deuxième portée cylindrique située entre lesdites ouvertures et un deuxième bord latéral dudit joint de culasse. Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un moteur thermique pour véhicule automobile, le moteur thermique comportant : - un bloc-cylindres ; - une culasse recouvrant le bloc-cylindres ; - un joint de culasse conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements, le joint de culasse étant logé entre le bloc-cylindres et la culasse, la culasse étant fixé solidairement au bloc-cylindres par l’intermédiaire de goupilles engagées au travers du joint de culasse. En particulier, au moins une partie des goupilles collaborent avec l’au moins une butée d’indexation du joint de culasse. Plus particulièrement, au moins une partie des goupilles s’étendent au travers de la portée cylindrique creuse prévue l’au moins une butée d’indexation. Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule automobile comportant un moteur thermique conforme au deuxième aspect de l’invention.- Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels : illustre une vue tridimensionnelle d’un exemple de réalisation d’un joint de culasse conforme au premier aspect de l’invention ; illustre une vue en coupe d’une butée d’indexation du joint de culasse illustré sur la ; illustre une vue tridimensionnelle d’un exemple de réalisation d’un moteur thermique conforme au deuxième aspect de l’invention. Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur. En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique. Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence. En référence aux FIGURES 1 et 2, l’invention adresse un joint de culasse 1 pour un moteur thermique 2, le joint de culasse 1 étant destiné à être placé entre un bloc-cylindres 20 et une culasse du moteur thermique 2. Le joint de culasse 1 comporte : - une embase 11 comportant une pluralité d’ouvertures 13 destinées à être alignées avec des chambres de combustion du moteur thermique 2 ; - au moins une butée d’indexation 12 qui s’étend en saillie de l’embase 11. Préférentiellement, dans l’exemple de réalisation illustré sur la , le joint de classe comporte plusieurs ouvertures 13, et en particulier il en comporte trois qui sont alignées et régulièrement réparties les unes par rapport aux autres, relativement à un axe d’élongation propre du joint de culasse 1. L’embase 11 forme le joint plat formant une membrane de faible épaisseur permettant de fournir l’étanchéité attendue lorsque le joint de culasse 1 est écrasé entre le bloc-cylindres 20 et la culasse du moteur thermique 2. Bien entendu, l’embase 11 peut prendre n’importe quelle forme et n’importes quelles dimensions, selon les caractéristiques du bloc-cylindres 20 avec lequel le joint de culasse 1 est destiné à coopérer et à s’adapter. Dans l’exemple de réalisation illustré sur la , le joint de culasse 1 est globalement rectangulaire, présente une épaisseur constante et s’étend de manière plane. L’embase 11 est traversée par les ouvertures 13 qui sont ménagées à même l’embase 11, de sorte à encercler les chambres de combustion du bloc-cylindres 20 et d’en assurer l’étanchéité lorsque le joint de culasse 1 est monté sur le bloc-cylindres 20. Dans le but de garantir un placement optimal des ouvertures 13 du joint de culasse 1 autour des chambres de combustion associées du bloc-cylindres 20 et afin de proposer une étanchéité optimale, le joint de culasse 1 conforme au premier aspect de l’invention comporte une ou plusieurs butées d’indexation 12. Chaque butée d’indexation 12 est destinée à collaborer avec une goupille 21 de centrage du moteur thermique 2, permettant ainsi de faciliter et d’optimiser le positionnement du joint de culasse 1 sur le bloc-cylindres 20. En référence à la , chaque butée d’indexation 12 prend la forme d’une protrusion qui s’étend depuis l’embase 11 et en saillie de l’embase 11. Chaque butée d’indexation 12 est issue de matière avec l’embase 11. Chaque butée d’indexation 12 comporte une portée cylindrique. La portée cylindrique formant chacune de l’au moins une butée d’indexation 12 est délimitée par un contour préférentiellement circulaire ou elliptique, et elle s’étend préférentiellement de manière perpendiculaire à l’embase 11. La portée cylindrique est creuse de sorte à autoriser l’insertion d’une goupille 21 de centrage du moteur thermique 2 dans ladite portée cylindrique. Ainsi, la goupille 21 de centrage du moteur thermique 2 peut être insérée totalement ou partiellement dans ladite portée cylindrique. en particulier, lorsque la goupille 21 de centrage est insérée partiellement dans la portée cylindrique formant l’au moins une butée d’indexation 12, la goupille 21 de centrage est alors chemisée par ladite portée cylindrique. En d’autres termes, selon l’invention, la portée cylindrique est configurée pour chemiser une tête de la goupille 21 de centrage à laquelle elle est associée. Cette configuration permet ainsi de définir la position du joint de culasse 1 sur le bloc-cylindres 20 en utilisant astucieusement la ou les goupilles 21 de centrages présentes et utilisées lors du montage de la culasse sur le bloc-cylindres 20. Comme visible sur la , la portée cylindrique est délimitée par une paroi intérieure d’épaisseur non nulle et qui délimite un logement cylindrique à l’intérieur de la portée cylindrique creuse. Le logement est configuré pour recevoir, totalement ou partiellement, l’une des goupilles 21 de centrages du moteur thermique 2. De préférence, les dimensions et/ou la forme de la portée cylindrique formant chaque au moins une butée d’indexation 12 sont telles qu’elles permettent d’engager la goupille 21 de centrage correspondante par emmanchement en force et avec frottements dans ladite portée cylindrique. Cette configuration avantageuse permet de parfaitement définir la position relative du joint de culasse 1 par rapport au bloc-cylindres 20 d’une part, et d’autre par d’améliorer la tenue du joint de culasse 1 durant les opérations d’assemblage du moteur thermique 2. Comme visible sur la : chaque au moins une butée d’indexation 12 s’étend d’un premier côté C1 de l’embase 11 et/ou d’un deuxième côté C2 de l’embase 11 opposé au premier côté C1. De manière avantageuse, la butée d’indexation 12 s’étend simultanément du côté du premier côté C1 et du deuxième côté C2. Chaque butée d’indexation 12 s’étend perpendiculairement au plan formé par l’embase 11, relativement au premier côté C1 et/ou au deuxième côté C2 de l’embase 11. De manière préférée, chaque au moins une butée d’indexation 12 s’étend vers le premier côté C1 e vers le deuxième côté C2 de manière symétrique par rapport au plan formé par l’embase 11. Dans l’exemple de réalisation illustré sur la , le joint de culasse 1 comporte une première butée d’indexation 12 située à proximité d’un premier bord latéral 14 de l’embase 11, et une deuxième butée d’indexation 12 située à proximité d’un deuxième bord latéral 15 de l’embase 11, opposé au premier bord latéral 14 relativement à u axe d’élongation propre du joint de culasse 1 correspondant à la plus grande dimension de l’embase 11. En référence à la , l’invention adresse aussi un moteur thermique 2 pour véhicule automobile, le moteur thermique 2 comportant : - un bloc-cylindres 20 ; - une culasse recouvrant le bloc-cylindres 20 ; - un joint de culasse 1 conforme au premier aspect de l’invention et tel que décrit précédemment, le joint de culasse 1 étant logé entre le bloc-cylindres 20 et la culasse, la culasse étant fixé solidairement au bloc-cylindres 20 par l’intermédiaire de goupilles 21 engagées au travers du joint de culasse 1. En particulier, au moins une partie des goupilles 21 collaborent avec l’au moins une butée d’indexation 12 du joint de culasse 1. En synthèse, l’invention concerne un joint de culasse 1 pour un moteur thermique 2, le joint de culasse 1 comportant une embase 11 comportant une pluralité d’ouvertures 13 destinées à être alignées avec des chambres de combustion du moteur thermique 2 et au moins une butée d’indexation 12 qui s’étend en saillie de l’embase 11. Chaque au moins une butée d’indexation 12 est issue de matière avec l’embase 11 et permet de définir une unique configuration d’assemblage du joint de culasse 1 sur le bloc-cylindres 20. Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux. Joint de culasse (1) pour un moteur thermique (2), le joint de culasse (1) étant destiné à être placé entre un bloc-cylindres (20) et une culasse du moteur thermique (2), le joint de culasse (1) formant une embase (11) comportant une pluralité d’ouvertures (13) destinées à être alignées avec des chambres de combustion du moteur thermique (2), caractérisé en ce que le joint de culasse (1) comporte au moins une butée d’indexation (12) qui s’étend en saillie de l’embase (11). Joint de culasse (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’au moins une butée d’indexation (12) est issue de matière avec l’embase (11). Joint de culasse (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’au moins une butée d’indexation (12) s’étend d’un premier côté (C1) de l’embase (11). Joint de culasse (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’au moins une butée d’indexation (12) s’étend d’un deuxième côté (C2) de l’embase (11), opposé au premier côté (C1) de l’embase (11). Joint de culasse (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’au moins une butée d’indexation (12) est symétrique par rapport à un plan formé par l’embase (11). Joint de culasse (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’au moins une butée d’indexation (12) comporte une portée cylindrique. Joint de culasse (1) selon la revendication précédente, dans lequel la portée cylindrique est creuse de sorte à autoriser l’insertion d’une goupille (21) ce centrage dans ladite portée cylindrique. Joint de culasse (1) selon l’une quelconque des revendications précédente pris en combinaison avec la revendication 4, dans lequel le joint de culasse (1) comporte une première portée cylindrique située entre les ouvertures (13) et un premier bord latéral (14) du joint de culasse (1), et une deuxième portée cylindrique située entre lesdites ouvertures (13) et un deuxième bord latéral (15) dudit joint de culasse (1). Moteur thermique (2) pour véhicule automobile, le moteur thermique (2) comportant : - un bloc-cylindres (20) ; - une culasse recouvrant le bloc-cylindres (20) ; - un joint de culasse (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le joint de culasse (1) étant logé entre le bloc-cylindres (20) et la culasse, la culasse étant fixé solidairement au bloc-cylindres (20) par l’intermédiaire de goupilles (21) engagées au travers du joint de culasse (1). Véhicule automobile comportant un moteur thermique (2) selon la revendication précédente.