FR2885384A1 - Internal combustion engine exhaust manifold for guiding e.g. exhaust gas, has molded structure with input and output flanges covered by interface plates defining support surface of corresponding flange - Google Patents

Abstract

A manifold (10) has an outer molded structure (12) comprising input flanges (14a-14d) and output flanges (22, 26), where the flanges are covered by interface plates (15a-15d, 23, 27) made of a pressed steel sheet. Each of the plates has a central opening (18) that defines a support surface (21) of the corresponding flange. An inner tube (13) for guiding an exhaust gas is arranged in the structure. An independent claim is also included for the production of an exhaust manifold.

Description

La présente invention concerne un collecteur d'échappement pour un moteurThe present invention relates to an exhaust manifold for an engine

à combustion interne.internal combustion.

Un collecteur d'échappement a pour fonction de guider les gaz d'échappement de la culasse vers la ligne d'échappement et des équipements en aval tels qu'un turbocompresseur et/ou les éléments périphériques nécessaires au post-traitement des gaz brûlés. Le collecteur d'échappement est généralement équipé de plusieurs branches tubulaires dont les entrées sont chacune solidaires d'une bride d'entrée. Ces branches dirigent, à partir de la sortie des différentes pipes d'échappement de la culasse, les gaz d'échappement vers une sortie principale unique solidaire d'une bride de sortie connectée à la ligne d'échappement. Le collecteur d'échappement est le plus souvent assemblé à la culasse au moyen d'un assemblage vissé qui vient solidariser les brides d'entrée avec la face d'échappement de la culasse. Un joint métallique est intercalé entre la culasse et les brides d'entrée du collecteur d'échappement pour assurer une meilleure étanchéité au gaz d'échappement.  An exhaust manifold serves to guide the exhaust from the cylinder head to the exhaust line and downstream equipment such as a turbocharger and / or the peripheral elements necessary for the post-treatment of flue gas. The exhaust manifold is generally equipped with several tubular branches whose inputs are each integral with an inlet flange. These branches direct, from the outlet of the different exhaust pipes of the cylinder head, the exhaust gas to a single main output integral with an outlet flange connected to the exhaust line. The exhaust manifold is most often assembled to the cylinder head by means of a screw connection which joins the inlet flanges with the exhaust face of the cylinder head. A metal seal is interposed between the cylinder head and the inlet flanges of the exhaust manifold to provide a better seal to the exhaust gas.

Plus particulièrement l'invention est utilisable avec profit dans un collecteur d'échappement du type à double paroi comportant une structure moulée externe, en général en fonte moulée, porteuse des brides d'entrée et d'au moins une bride de sortie et dans laquelle est disposé un tubage interne de guidage des gaz. Cette disposition à tubage interne (décrite par exemple dans le brevet US 4.182.122) permet notamment de réduire les fuites thermiques de gaz d'échappement lors de leur passage au travers du collecteur et améliore ainsi le rendement du traitement anti-pollution de ces gaz en aval du collecteur.  More particularly, the invention is advantageously usable in a double-wall type exhaust manifold comprising an external molded structure, generally cast iron, carrying the inlet flanges and at least one outlet flange and in which is an internal casing for guiding gases. This internal casing arrangement (described for example in US Pat. No. 4,182,122) makes it possible in particular to reduce the thermal leakage of exhaust gases during their passage through the collector and thus improves the efficiency of the anti-pollution treatment of these gases. downstream of the collector.

La fabrication d'un collecteur à double paroi à structure moulée externe ou d'un collecteur à corps monobloc à structure moulée impose l'usinage des brides d'entrée, de la bride sortie vers la ligne d'échappement et le cas échéant de la bride de recirculation des gaz (ligne EGR) afin de garantir à ces brides une planéité et une rugosité acceptables, et une absence d'ondulation inacceptable et pour assurer une bonne liaison et une bonne étanchéité avec les composants auxquels est associé le collecteur. En particulier l'usinage de ces pièces est une opération coûteuse et génère des copeaux que l'on doit retirer par un lavage soigneux (opération également coûteuse) afin de préserver le bon fonctionnement des composants en aval (tels que le turbocompresseur, la vanne EGR et le catalyseur).  The manufacture of a double-walled manifold with an external molded structure or a manifold with a one-piece body with a molded structure imposes the machining of the inlet flanges, of the outlet flange towards the exhaust line and, if appropriate, of the gas recirculation flange (EGR line) in order to guarantee these flanges an acceptable flatness and roughness, and an absence of unacceptable ripple and to ensure a good connection and a good seal with the components to which the collector is associated. In particular the machining of these parts is an expensive operation and generates chips that must be removed by careful washing (also expensive operation) to preserve the proper functioning of downstream components (such as the turbocharger, the EGR valve and the catalyst).

L'invention a pour but de proposer des collecteurs d'échappement à structure moulée permettant d'éviter l'usinage d'au moins une des brides du collecteur.  The invention aims to provide exhaust manifolds with a molded structure to avoid machining at least one of the flanges of the manifold.

A cette fin l'invention propose un collecteur d'échappement pour moteur à combustion interne comportant une structure moulée pourvue de brides d'entrée et d'au moins une bride de sortie, la face extérieure d'au moins une desdites brides comportant ou intégrant en couverture une plaque d'interface définissant la surface d'appui de ladite bride.  To this end, the invention proposes an exhaust manifold for an internal combustion engine comprising a molded structure provided with inlet flanges and at least one outlet flange, the outer face of at least one of said flanges comprising or integrating on the cover an interface plate defining the bearing surface of said flange.

Ainsi en rapportant ou en intégrant à la coulée la plaque d'interface en couverture de la bride, on obtient directement une bride à surface d'appui de bonne qualité dépendant directement de celle de la plaque d'interface, ce qui est relativement facile et peu coûteux à obtenir à partir d'une plaque en tôle et évite les risques liés à la formation de copeaux d'usinage. Ainsi la ou les brides à plaque d'interface présentent une paroi mixte, par exemple fonte moulée recouverte en surface d'une épaisseur d'acier obtenue à partir d'une tôle.  Thus, by connecting or integrating the interface plate in the cover of the flange, a good-quality bearing surface flange is directly obtained which depends directly on that of the interface plate, which is relatively easy and inexpensive to obtain from a sheet metal plate and avoids the risks associated with the formation of machining chips. Thus the interface plate flange (s) have a mixed wall, for example molded cast iron surface-coated with a steel thickness obtained from a sheet.

Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le collecteur d'échappement du type à double paroi dans lequel un tubage interne de guidage des gaz (de préférence en acier ou autre alliage résistant aux hautes températures des gaz d'échappement), est disposé à l'intérieur de la structure moulée externe, est caractérisé en ce que la plaque d'interface est montée en contact avec une tubulure d'entrée ou de sortie dudit tubage.  According to a preferred embodiment of the invention, the double-wall type exhaust manifold in which an internal casing for guiding the gases (preferably of steel or other alloy resistant to the high temperatures of the exhaust gases), is disposed within the outer molded structure, is characterized in that the interface plate is mounted in contact with an inlet or outlet tubing of said casing.

La mise en contact, au niveau des brides, de la ou des plaques d'interface avec le tubage interne à deux avantages principaux, le premier étant la possibilité de maintenir les plaques d'interface avec le tubage pendant l'opération de coulée de la structure externe, le second étant la possibilité d'éviter tout contact direct corrosif entre les gaz d'échappement et la paroi, en général en fonte, de la structure externe moulée. II est en effet aisé de choisir pour le tubage comme pour les plaques d'interface des nuances d'acier présentant une bonne tenue à la corrosion à la température des gaz d'échappement en sortie de culasse.  The contacting at the flanges of the interface plate (s) with the inner casing has two main advantages, the first being the possibility of maintaining the interface plates with the casing during the casting operation of the casing. external structure, the second being the possibility of avoiding any direct corrosive contact between the exhaust gas and the wall, generally made of cast iron, of the molded external structure. It is indeed easy to choose for the casing as for the interface plates steel grades having a good resistance to corrosion at the temperature of the exhaust gas at the cylinder head outlet.

Selon une première variante la plaque d'interface est montée en contact avec recouvrement sur une tubulure d'entrée ou de sortie dudit tubage. Plus particulièrement la plaque d'interface présente une ouverture à bord rentrant destiné à être inséré dans la dite tubulure d'entrée ou de sortie dudit tubage. Ce montage à recouvrement permet si nécessaire le mouvement relatif entre les plaques et les tubulures d'entrée ou de sortie du tubage pour tenir compte des dilatations différentielles. De plus l'agencement à bord rentrant inséré dans les tubulures d'entrée ou de sortie assure une bonne protection des extrémités des tubulures (tout particulièrement pour les brides d'entrée compte tenu du sens de l'écoulement des gaz) et une bonne étanchéité aux gaz d'échappement pour la protection de la paroi de la structure moulée externe.  According to a first variant, the interface plate is mounted in overlapping contact on an inlet or outlet pipe of said casing. More particularly, the interface plate has a recessed edge opening intended to be inserted into said inlet or outlet tubing of said casing. This overlapping assembly allows, if necessary, the relative movement between the plates and the inlet or outlet tubing of the casing to take account of the differential expansions. In addition, the reentrant edge arrangement inserted into the inlet or outlet pipes ensures good protection of the ends of the pipes (especially for the inlet flanges, given the direction of the gas flow) and a good seal. exhaust gas for protecting the wall of the external molded structure.

Selon une autre variante également avantageuse la plaque d'interface est soudée à une extrémité de la tubulure d'entrée ou de sortie dudit tubage. Ces 15 soudures permettent de renforcer liaison entre le tubage et les plaques d'interface.  According to another equally advantageous variant, the interface plate is welded to one end of the inlet or outlet pipe of said casing. These welds reinforce the connection between the casing and the interface plates.

Selon encore une autre variante du collecteur d'échappement selon l'invention, la plaque d'interface est réalisée en tôle d'acier emboutie. Ceci permet d'obtenir à moindre coût des surfaces d'appui pour les brides avec un bon état de surface.  According to yet another variant of the exhaust manifold according to the invention, the interface plate is made of pressed steel sheet. This makes it possible to obtain support surfaces for the flanges at a lower cost with a good surface finish.

Avantageusement le collecteur d'échappement selon l'invention comporte en variante une pluralité de brides d'entrée recouvertes chacune par une plaque d'interface et adaptées pour coopérer avec la face d'échappement de la culasse du moteur. Tout aussi avantageusement le collecteur d'échappement selon l'invention comporte en variante une bride de sortie recouverte par une plaque d'interface et adaptée pour coopérer avec la ligne d'échappement du moteur et/ou une bride de sortie recouverte par une plaque d'interface et adaptée pour coopérer avec la ligne de recirculation des gaz du moteur.  Advantageously, the exhaust manifold according to the invention comprises alternatively a plurality of inlet flanges each covered by an interface plate and adapted to cooperate with the exhaust face of the engine cylinder head. Just as advantageously the exhaust manifold according to the invention comprises alternatively an outlet flange covered by an interface plate and adapted to cooperate with the exhaust line of the engine and / or an outlet flange covered by a plate of interface and adapted to cooperate with the recirculation line of the engine gases.

Selon une autre variante du collecteur d'échappement selon l'invention, chaque plaque d'interface est solidarisée à la bride correspondante du collecteur lors de la coulée de la structure moulée. En particulier pour un collecteur à double paroi, la ou les plaques d'interface sont solidarisées audit tubage avant la coulée de la structure moulée externe. De façon optionnelle mais intéressante le tubage interne est recouvert d'un isolant thermique, de préférence à base de laine de roche, avant la coulée de la structure moulée externe.  According to another variant of the exhaust manifold according to the invention, each interface plate is secured to the corresponding flange of the manifold during casting of the molded structure. In particular for a double-walled collector, the interface plate or plates are secured to said casing before the casting of the external molded structure. Optionally but interesting the inner casing is covered with a thermal insulation, preferably based on rock wool, before the casting of the external molded structure.

L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un collecteur d'échappement du type à double paroi défini ci-avant dans toutes ses variantes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les opérations suivantes: - fabrication et montage des éléments du tubage interne pour obtenir ledit tubage interne; - fabrication et solidarisation de la ou des plaques d'interface sur ledit tubage interne; et - coulée de la structure moulée externe en fonte ou en acier coulé en laissant libre la surface d'appui correspondante de la ou des brides concernées.  The invention also relates to a method for manufacturing an exhaust manifold of the double wall type defined above in all its variants, characterized in that it comprises at least the following operations: - manufacture and assembly of the elements of the internal tubing to obtain said inner casing; - Manufacturing and joining the interface plate or plates on said inner casing; and casting the external molded cast iron or cast steel structure, leaving free the corresponding bearing surface of the flange (s) concerned.

Ce procédé s'avère nettement moins coûteux que le procédé connu à usinage des brides d'un collecteur à double paroi à structure moulée externe en fonte ou en acier.  This process proves to be much less expensive than the known method for machining the flanges of a double-walled manifold with an external molded structure made of cast iron or steel.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre présentée uniquement à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin cijoint dans lequel l'unique figure 1 représente une vue schématique en coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'un collecteur d'échappement selon l'invention du type à double paroi.  Other features and advantages of the present invention will become apparent on reading the following description presented solely by way of non-limiting example with reference to the attached drawing in which the single FIG. 1 represents a schematic view in longitudinal section of FIG. an embodiment of an exhaust manifold according to the invention of the double wall type.

Le collecteur d'échappement 10 à double paroi pour moteur à combustion interne à quatre cylindres illustré à la figure 1 concerne un mode réalisation de l'invention donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en l'espèce un collecteur destiné à être associé à une culasse à quatre cylindres en ligne (non représentée) au niveau d'une interface représentée par sa projection XX' et s'étendant perpendiculairement au plan de la figure 1. Le collecteur 10 tel qu'illustré est du type à double paroi réalisé avec structure externe moulée 12 obtenue par coulée de fonte ou d'acier dans laquelle disposée un tubage interne 13 en acier à haute tenue en température. Toutefois l'invention n'est pas limitée aux collecteurs à double paroi et peut être mise en oeuvre dans des collecteurs dont le corps monobloc est réalisé par une structure moulée.  The double-walled exhaust manifold 10 for a four-cylinder internal combustion engine illustrated in FIG. 1 relates to an embodiment of the invention given solely by way of nonlimiting example, in this case a collector intended to be associated. to a four-cylinder cylinder head in line (not shown) at an interface represented by its projection XX 'and extending perpendicular to the plane of Figure 1. The collector 10 as illustrated is of the double-wall type realized with external molded structure 12 obtained by cast iron or steel in which disposed an internal casing 13 of high temperature steel. However, the invention is not limited to double-walled collectors and can be implemented in collectors whose monobloc body is made by a molded structure.

Parmi les matériaux moulables utilisés pour la fabrication des collecteurs selon l'invention, on peut citer: - Les fontes incorporant du silicium et du molybdène offrent de bonnes propriétés de coulabilité et d'usinabilité. Elles permettent donc l'obtention de collecteurs peu coûteux. Par contre, les propriétés de ces fontes peuvent être altérées à hautes températures d'où l'intérêt particulier de la structure à tubage interne et à plaques d'interface protectrices selon l'invention.  Among the moldable materials used for the manufacture of collectors according to the invention include: The cast irons incorporating silicon and molybdenum provide good flowability and machinability properties. They therefore make it possible to obtain inexpensive collectors. By against the properties of these fonts can be altered at high temperatures hence the particular interest of the internal tubing structure and protective interface plates according to the invention.

- Les fontes à base de nickel (à teneur de nickel d'au moins 20%) ou de nickel et de chrome offrent un meilleur comportement à chaud que les fontes à base de silicium et de molybdène. Par contre, leurs moins bonnes propriétés d'usinabilité engendrent une légère augmentation des coûts de fabrication pour le collecteur d'échappement connus à brides usinées. Ainsi les collecteurs selon l'invention utilisant ce type de fontes bénéficient pleinement des avantages conférés par l'invention notamment en évitant de recourir à l'usinage.  - Nickel-based (at least 20% nickel) or nickel-chromium cast irons offer better hot performance than silicon-based and molybdenum-based cast irons. By cons, their less good machinability properties cause a slight increase in manufacturing costs for the exhaust manifold known machined flanges. Thus collectors according to the invention using this type of cast iron fully benefit from the advantages conferred by the invention including avoiding the need for machining.

Enfin, les aciers, en général de type austénitique, offrent les meilleures performances en terme de tenue thermomécanique. Par contre, leurs médiocres propriétés de coulabilité demandent des moyens industriels spécifiques et assez coûteux qui se répercutent directement sur le prix du produit fini. Toutefois l'invention peut dans certains cas être également utilisable avec profit dans ces collecteurs moulés en acier coulé.  Finally, steels, generally of austenitic type, offer the best performance in terms of thermomechanical behavior. On the other hand, their mediocre pourability properties require specific and fairly expensive industrial means which have a direct effect on the price of the finished product. However, the invention can in certain cases also be used with advantage in these molded cast steel manifolds.

Tel qu'illustré sur la figure 1, le collecteur à double paroi 10 à structure moulée externe 12 comporte quatre brides d'entrée 14a, 14b, 14c et 14d en ligne (selon XX') dans lesquelles débouchent les extrémités des quatre tubulures d'entrée 16a, 16b, 16c et 16d du tubage interne disposé dans le conduit interne 11 (multibranches) de la structure moulée. Chaque bride d'entrée 14a à 14d est recouverte par une plaque d'interface 15a, 15b, 15c et 15d en tôle d'acier emboutie présentant chacune une ouverture centrale 18 à bord rentrant 20 et définissant la surface d'appui 21 de la bride correspondante. Les brides d'entrées 14a à 14d qui s'étendent parallèlement au plan d'interface sont destinées à être solidarisées de façon étanche sur la culasse (non représentée) du moteur (éventuellement avec un joint d'étanchéité entre les surfaces d'appui des brides d'entrée et la face d'échappement de la culasse) et de façon à connecter les tubulures d'entrée (16a à 16d) du collecteur avec les conduits d'échappement des cylindres correspondants.  As shown in FIG. 1, the double-walled manifold 10 with an external molded structure 12 has four in-line inlet flanges 14a, 14b, 14c and 14d (along XX ') in which the ends of the four pipes of inlet 16a, 16b, 16c and 16d of the inner casing disposed in the inner duct 11 (multi-branch) of the molded structure. Each inlet flange 14a to 14d is covered by an interface plate 15a, 15b, 15c and 15d of stamped steel sheet each having a central opening 18 with a reentrant edge 20 and defining the bearing surface 21 of the flange. corresponding. The inlet flanges 14a to 14d, which extend parallel to the interface plane, are intended to be sealingly fastened to the cylinder head (not shown) of the engine (possibly with a seal between the bearing surfaces of the engines). inlet flanges and the exhaust face of the cylinder head) and so as to connect the manifolds (16a to 16d) of the manifold with the exhaust ducts of the corresponding cylinders.

Comme illustré sur la figure 1 le bord rentrant 20 est inséré dans la tubulure d'entrée correspondante (par exemple la tubulure 16a) pour venir au contact avec 35 recouvrement avec l'extrémité de la tubulure et protéger totalement la paroi 19 de la structure moulée externe 12. Quoique optionnel le recouvrement améliore la fiabilité du contact compte tenu des vibrations du moteur et des contraintes mécanothermiques auxquelles sont soumis les divers composants du collecteur. Toujours de façon optionnelle mais pouvant être avantageuse, les bords 20 sont soudés aux extrémités des tubulures (16a à 16d). De plus au niveau de chaque bride, la section du conduit interne 11 se rétrécit à son embouchure 17 pour permettre à la tubulure correspondante (par exemple 14a) d'être en contact direct et serrée par la paroi interne 19 de la structure moulée 12.  As illustrated in FIG. 1, the re-entrant edge 20 is inserted into the corresponding inlet manifold (e.g. tubing 16a) to come into contact with the end of the tubing and completely protect the wall 19 of the molded structure external 12. Although optional, the cover improves the reliability of the contact taking into account the vibrations of the motor and the mechanothermal stresses to which the various components of the collector are subjected. Still optionally but may be advantageous, the edges 20 are welded to the ends of the pipes (16a to 16d). Further at each flange, the section of the inner duct 11 tapers to its mouth 17 to allow the corresponding tubing (eg 14a) to be in direct contact and tightened by the inner wall 19 of the molded structure 12.

Le collecteur 10 comporte une bride de sortie principale 22 latérale (s'étendant sensiblement parallèlement au plan de la figure 1) destinée à être connectée à la ligne d'échappement du moteur (non représentée), et au centre de laquelle débouche l'extrémité de la tubulure de sortie principale 24 et une bride de sortie auxiliaire 26 excentrée voisine de la bride d'entrée 14a, destinée à être connectée à la ligne de recirculation des gaz du moteur (non représentée) et au centre de laquelle débouche l'extrémité de la tubulure de sortie auxiliaire 28. Comme pour les brides d'entrée 14a à 14d, les brides de sortie 22 et 26 portent chacune une plaque d'interface en tôle d'acier emboutie présentant une ouverture centrale 18 à bord rentrant 20 inséré dans et soudé à l'extrémité de la tubulure de sortie correspondante (seule la plaque d'interface 27 de la bride 26 est visible en coupe sur la figure 1, la plaque d'interface 23 de la bride 22 apparaissant seulement par son bord rentrant 20 inséré à l'intérieur de la tubulure de sortie 24).  The collector 10 comprises a main lateral outlet flange 22 (extending substantially parallel to the plane of FIG. 1) intended to be connected to the exhaust line of the engine (not represented), and in the center of which the end opens of the main outlet pipe 24 and an eccentric auxiliary outlet flange 26 adjacent to the inlet flange 14a, intended to be connected to the recirculation line of the engine gases (not shown) and in the center of which opens the end of the auxiliary outlet pipe 28. As for the inlet flanges 14a to 14d, the outlet flanges 22 and 26 each carry a stamped sheet steel interface plate having a central opening 18 with a re-entrant edge inserted into and welded to the end of the corresponding outlet pipe (only the interface plate 27 of the flange 26 is visible in section in FIG. 1, the interface plate 23 of the flange 22 appearing alone by its re-entrant edge 20 inserted inside the outlet pipe 24).

Comme illustré à la figure 1, le tubage interne 13 est composé d'une portion tubulaire centrale longitudinale 30 pourvue d'embranchements inférieurs 31b, 31c et latéral 32 dans lesquels sont respectivement insérées à force (et éventuellement soudées) les extrémités internes des tubulures d'entrée centrales 16b et 16c d'une part et de la tubulure de sortie principale 24 d'autre part. Les tubulures d'entrée d'extrémité 16a et 16d sont coudées et insérées à force dans des embouts d'extrémité 33a et 33d de la portion longitudinale 30 conformés pour permettre un éventuel glissement axial au niveau des embouts en cas de contraintes mécaniques trop importantes notamment d'origine thermique. Enfin la tubulure d'entrée 16a comporte un embranchement 34 dans lequel est insérée à force (et éventuellement soudée) la tubulure de sortie auxiliaire 28.  As illustrated in Figure 1, the inner casing 13 is composed of a longitudinal central tubular portion 30 provided with lower branches 31b, 31c and lateral 32 in which are respectively inserted by force (and optionally welded) the inner ends of the tubing d 16b and 16c central input on the one hand and the main outlet tubing 24 on the other hand. The end inlet tubes 16a and 16d are bent and force-fitted into end pieces 33a and 33d of the longitudinal portion 30 shaped to allow axial sliding at the ends in the event of excessive mechanical stresses, in particular of thermal origin. Finally, the inlet pipe 16a has a branch 34 in which is inserted by force (and optionally welded) the auxiliary outlet pipe 28.

A l'exception des zones d'embouchure 17 des brides d'entrée et de sortie, il est prévu à l'intérieur de la structure moulée 12 un espace d'isolation thermique 36 d'épaisseur sensiblement constante entre la paroi du conduit interne 11 de la structure moulée 13 et le tubage interne 13. Cet espace 36 est laissé empli d'air.  With the exception of the mouth areas 17 of the inlet and outlet flanges, there is provided inside the molded structure 12 a heat-insulating space 36 of substantially constant thickness between the wall of the inner duct 11 of the molded structure 13 and the inner casing 13. This space 36 is left filled with air.

La fabrication du collecteur 10 peut être réalisée par la mise en oeuvre du procédé comportant les opérations suivantes: - fabrication et montage des éléments du tubage interne (portion centrale 30, tubulures d'entrée 16a à 16d, tubulure de sortie 24 et 28) pour obtenir ledit tubage interne 13; - fabrication par emboutissage de tôle d'acier des plaques d'interface 15a à 15d, 23 et 27 avec un état de surface satisfaisant sur au moins le côté de la plaque destiné à réaliser la surface d'appui de la bride correspondante du collecteur et solidarisation par soudure des plaques d'interface 15a à 15d, 23 et 27 sur le tubage interne 13; et - Mise place de l'ensemble tubage interne 13, plaques d'interface de bride et isolant thermique 38 dans un moule et coulée de la structure moulée en fonte en laissant libre la surface d'appui correspondante des brides et en évitant l'introduction de la fonte à l'intérieur du tubage interne.  The manufacture of the collector 10 can be carried out by the implementation of the method comprising the following operations: - manufacture and assembly of the elements of the inner casing (central portion 30, inlet tubes 16a to 16d, outlet tubing 24 and 28) for obtain said inner casing 13; - manufacturing by stamping sheet steel interface plates 15a to 15d, 23 and 27 with a satisfactory surface on at least the side of the plate for producing the bearing surface of the corresponding flange of the collector and welded connection of the interface plates 15a to 15d, 23 and 27 on the inner casing 13; and placing the internal tubing assembly 13, flange interface plates and heat insulator 38 in a mold and casting the cast iron structure, leaving the corresponding support surface of the flanges free and avoiding the introduction cast iron inside the inner casing.

On notera que les plaques d'interface en tôle sont solidement intégrées aux brides de la structure externe moulée 12 lors de la coulée de celleci (les brides présentant une paroi mixte, en l'espèce en fonte moulée recouverte d'acier) et que l'étanchéité du collecteur ainsi réalisé entre la structure externe moulée 12 et le tubage interne 13 est assuré au niveau des zones d'embouchure 17 par un frettage naturel lié au retrait de la fonte moulée sur les tubulures d'entrée 16a à 16d et de sortie 24 et 28. De plus le bon état de surface (notamment planéité et rugosité acceptables et absence ondulation inacceptable) de la tôle emboutie avant coulée de la structure moulée est conservé après celle-ci, évitant ainsi tout recours ultérieur à un quelconque usinage des surfaces d'appui des brides du collecteur.  Note that the sheet metal interface plates are firmly integrated with the flanges of the molded outer structure 12 during the casting thereof (the flanges having a mixed wall, in this case cast iron covered with steel) and that the sealing of the collector thus formed between the molded outer structure 12 and the inner casing 13 is provided at the mouth regions 17 by a natural hooping associated with the withdrawal of cast iron on the inlet pipes 16a to 16d and outlet 24 and 28. In addition, the good surface condition (in particular acceptable flatness and roughness and absence of unacceptable corrugation) of the pressed sheet before casting of the molded structure is preserved after this, thus avoiding any subsequent recourse to any machining of the surfaces. support of the manifold flanges.

L'espace 36 est laissé empli d'air, l'isolation thermique étant obtenue par effet dit de lame d'air . Pour ce faire le tubage interne 13 après son montage est placé dans un outillage permettant de réaliser un noyau de sable de fonderie dont le volume correspond à l'espace 36. De plus une ouverture de taille adéquate est prévue au travers de la paroi 19 de la structure 12 pour permettre l'évacuation du sable de fonderie après la coulée.  The space 36 is left filled with air, the thermal insulation being obtained by airfoil effect. To do this, the internal casing 13 after its assembly is placed in a tooling making it possible to make a core of foundry sand whose volume corresponds to the space 36. In addition, an opening of suitable size is provided through the wall 19 of FIG. the structure 12 to allow the evacuation of the foundry sand after the casting.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Collecteur d'échappement (10) pour moteur à combustion interne comportant une structure moulée (12) pourvue de brides d'entrée (14a, 14b, 14c, 14d) et d'au moins une bride de sortie (24, 26), caractérisé en ce que la face extérieure d'au moins une desdites brides comporte en couverture une plaque d'interface (15a, 15b, 15c, 15d, 23, 27) définissant la surface d'appui (21) de ladite bride.  An exhaust manifold (10) for an internal combustion engine having a molded structure (12) provided with inlet flanges (14a, 14b, 14c, 14d) and at least one outlet flange (24, 26). , characterized in that the outer face of at least one of said flanges comprises in cover an interface plate (15a, 15b, 15c, 15d, 23, 27) defining the bearing surface (21) of said flange. 2. Collecteur d'échappement selon la revendication 1 du type à double paroi dans lequel un tubage interne (13) de guidage des gaz est disposé à l'intérieur de la structure moulée (12), caractérisé en ce que la plaque d'interface (15a, 15b, 15c, 15d, 23, 27) est montée en contact avec une tubulure d'entrée (16a, 16b, 16c, 16d) ou de sortie (24, 28) dudit tubage (13).  An exhaust manifold according to claim 1 of the double-wall type in which an internal gas-guiding casing (13) is disposed inside the molded structure (12), characterized in that the interface plate (15a, 15b, 15c, 15d, 23, 27) is mounted in contact with an inlet (16a, 16b, 16c, 16d) or outlet (24, 28) tubing of said casing (13). 3. Collecteur d'échappement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque d'interface (15a, 15b, 15c, 15d, 23, 27) est montée en contact avec recouvrement sur une tubulure d'entrée (16a, 16b, 16c, 16d) ou de sortie (24, 28) dudit tubage (13).  Exhaust manifold according to claim 2, characterized in that the interface plate (15a, 15b, 15c, 15d, 23, 27) is mounted in overlapping contact on an inlet manifold (16a, 16b, 16c, 16d) or outlet (24, 28) of said casing (13). 4. Collecteur d'échappement selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la plaque d'interface (15a, 15b, 15c, 15d, ;23, 27) présente une ouverture (18) à bord rentrant (20) destiné à être inséré dans ladite tubulure d'entrée (16a, 16b, 16c, 16d) ou de sortie (24, 28) dudit tubage (13).  4. Exhaust manifold according to one of claims 2 and 3, characterized in that the interface plate (15a, 15b, 15c, 15d,; 23, 27) has an opening (18) with a re-entrant edge (20). ) for insertion into said inlet (16a, 16b, 16c, 16d) or outlet (24, 28) tubing of said casing (13). 5. Collecteur d'échappement selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la plaque d'interface (15a, 15b, 15c, 15d, 23, 27) est soudée à une extrémité de la tubulure d'entrée (16a, 16b, 16c, 16d) ou de sortie (24, 28) dudit tubage (13).  5. Exhaust manifold according to one of claims 2 to 4, characterized in that the interface plate (15a, 15b, 15c, 15d, 23, 27) is welded to one end of the inlet manifold ( 16a, 16b, 16c, 16d) or outlet (24, 28) of said casing (13). 6. Collecteur d'échappement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque d'interface (15a, 15b, 15c, 15d, 23, 27) est réalisée en tôle d'acier emboutie.  6. Exhaust manifold according to one of the preceding claims, characterized in that the interface plate (15a, 15b, 15c, 15d, 23, 27) is made of pressed steel sheet. 7. Collecteur d'échappement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de brides d'entrée (14a, 14b, 14c, 14d) recouvertes chacune par une plaque d'interface (15a, 15b, 15c, 15d) et adaptées pour coopérer avec la face d'échappement de la culasse du moteur.  7. exhaust manifold according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a plurality of inlet flanges (14a, 14b, 14c, 14d) each covered by an interface plate (15a, 15b, 15c, 15d) and adapted to cooperate with the exhaust face of the engine cylinder head. 8. Collecteur d'échappement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une bride de sortie (22) recouverte par une plaque d'interface (23) et adaptée pour coopérer avec la ligne d'échappement du moteur et/ou une bride de sortie (26) recouverte par une plaque d'interface (27) et adaptée pour coopérer avec la ligne de recirculation des gaz du moteur.  8. Exhaust manifold according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises an outlet flange (22) covered by an interface plate (23) and adapted to cooperate with the exhaust line of the engine. and / or an outlet flange (26) covered by an interface plate (27) and adapted to cooperate with the recirculation line of the engine gases. 9. Collecteur d'échappement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque plaque d'interface (15a, 15b, 15c, 15d, 23, 27) est solidarisée à la bride correspondante (14a, 14b, 14c, 14d, 22, 26) du collecteur lors de la coulée de la structure moulée (12).  9. exhaust manifold according to one of the preceding claims, characterized in that each interface plate (15a, 15b, 15c, 15d, 23, 27) is secured to the corresponding flange (14a, 14b, 14c, 14d , 22, 26) of the collector during casting of the molded structure (12). 10. Collecteur d'échappement selon la revendication 9 prise en combinaison avec l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que la ou les plaques d'interface (15a, 15b, 15c, 15d, 23, 27) sont solidarisées audit tubage (13) avant la coulée de la structure moulée (12).  10. Exhaust manifold according to claim 9 taken in combination with one of claims 2 to 8, characterized in that the interface plate or plates (15a, 15b, 15c, 15d, 23, 27) are secured to said casing (13) prior to casting of the molded structure (12). 11. Procédé de fabrication d'un collecteur d'échappement selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les opérations suivantes: - fabrication et montage des éléments (16a, 16b, 16c, 16d, 24, 28, 30) du tubage interne (13) pour obtenir ledit tubage interne; fabrication et solidarisation de la ou des plaques d'interface (15a, 15b, 15c, 15d, 23, 27) sur ledit tubage interne (13); et - coulée de la structure moulée (12) en fonte ou en acier coulé en laissant libre la surface d'appui (21) correspondante de la ou des brides concernées (14a, 14b, 14c, 14d, 22, 26).  11. A method of manufacturing an exhaust manifold according to claim 10, characterized in that it comprises at least the following operations: - manufacture and assembly of the elements (16a, 16b, 16c, 16d, 24, 28, 30 ) of the inner casing (13) to obtain said inner casing; manufacturing and securing the interface plate or plates (15a, 15b, 15c, 15d, 23, 27) on said inner casing (13); and casting the molded structure (12) of cast iron or cast steel leaving free the corresponding bearing surface (21) of the one or more flanges concerned (14a, 14b, 14c, 14d, 22, 26).