FR2981410A1

FR2981410A1 - Module d'alimentation en gaz d'un moteur de vehicule automobile

Info

Publication number: FR2981410A1
Application number: FR1159234A
Authority: FR
Inventors: Samuel Leroux
Original assignee: Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Current assignee: Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Priority date: 2011-10-12
Filing date: 2011-10-12
Publication date: 2013-04-19
Anticipated expiration: 2031-10-12
Also published as: CN103998741A; US20140245998A1; CN103998741B; KR20140071494A; WO2013054039A1; JP2014532142A; FR2981410B1; EP2766585A1

Abstract

L'invention se rapporte à un module d'alimentation (100) en gaz d'un moteur (6) de véhicule automobile, comprenant un simple doseur (108), un refroidisseur (107) de gaz doté de moyens de fixation (120,146) à la culasse dudit moteur (6), et une boîte d'admission (109) reliant ledit simple doseur (108) audit refroidisseur (107). La principale caractéristique d'un module (100) selon l'invention est que le simple doseur (108) comprend des moyens de fixation (150) à la culasse dudit moteur (6).

Description

MODULE D'ALIMENTATION EN GAZ D'UN MOTEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE L'invention se rapporte à un module d'alimentation en gaz d'un moteur de véhicule automobile. Bien que le moteur soit généralement alimenté avec de l'air, le terme « gaz » est plus approprié, car il peut notamment inclure un mélange d'air et de gaz d'échappement issus d'un circuit EGR (Exhaust Gas Recirculation) parallèle. Typiquement, un circuit d'alimentation en gaz d'un moteur de véhicule automobile est représenté schématiquement à la figure 1. Un tel circuit 1 comprend une entrée 2 de gaz, le gaz incident étant destiné dans une première étape à alimenter un turbocompresseur 4. Le compresseur 5 envoie du gaz sous pression vers le moteur 6, cet air étant préalablement refroidi au moyen d'un refroidisseur 7 de gaz placé en amont dudit moteur 6. Cette alimentation en gaz du moteur 6 peut être interrompue au moyen d'un simple doseur 8 placé en amont du refroidisseur 7. Le gaz arrive dans une deuxième étape dans un collecteur 10 d'admission placé en amont dudit moteur 6. En sortie du moteur 6, le gaz s'échappe au moyen d'un collecteur d'échappement 11 placé en aval dudit moteur 6. Le gaz est ensuite acheminé vers la turbine 12 du turbocompresseur 4, qui le renvoie vers un filtre 13 à particules avant d'être expulsé vers l'extérieur du véhicule. Un circuit EGR 14 haute pression comportant une vanne de fermeture 15 relie le collecteur d'admission 10 au collecteur d'échappement 11. Un circuit EGR basse pression 16 doté d'une vanne BP et d'un refroidisseur 17 relie la partie du circuit de gaz 1 située en amont du compresseur 5 à la partie dudit circuit 1 située entre le filtre 13 et la sortie des gaz. Pour la suite de la description, il est supposé implicitement que le moteur est doté d'une culasse. En se référant à la figure 2, il est connu de regrouper au sein d'un même module 18 d'alimentation en gaz le simple doseur de gaz 8, le refroidisseur 7 du circuit de gaz principal, une boîte d'admission 9 reliant ces deux éléments 7,8, une vanne 15 pouvant par exemple être la vanne 15 du circuit EGR haute pression, ainsi qu'une bride 20 d'interface permettant de fixer ledit refroidisseur 7 et ladite vanne 15 sur la culasse du moteur 6. Le simple doseur de gaz 8 est une pièce lourde, qui est fixée rigidement et latéralement à la boîte d'admission 9. Il se retrouve ainsi, en partie, suspendu dans le vide, créant un effet de porte-à-faux important, pouvant engendrer des efforts significatifs au niveau de la liaison entre ledit simple doseur 8 et ladite boîte d'admission 9. Les conséquences d'une telle configuration de montage peuvent se traduire par la rupture de cette liaison, sous l'effet des battements du module 18 engendrés par le moteur 6 en fonctionnement.

En se référant à la figure 3, un moyen de remédier à cet effet de porte-à-faux préjudiciable consiste à mettre en place une béquille 19 reliant le simple doseur 8 à une partie fixe du véhicule, pour permettre de soutenir ledit simple doseur 8, et ainsi minimiser les efforts produits au niveau de la liaison entre ledit simple doseur 8 et ladite boite d'admission 9. Un tel dispositif de fixation présente l'inconvénient de déplacer les efforts de ladite liaison vers la béquille 19 de soutien, qui va réagir le plus souvent en se pliant ou en se tordant, devenant rapidement non opérationnelle en laissant place de nouveau à cet effet de porte-à-faux. Le module d'alimentation en gaz d'un moteur de véhicule selon l'invention est doté d'un simple doseur relié à la boîte d'admission, et possédant des moyens de fixation destinés à arrimer ledit doseur sur une pièce fixe du véhicule, afin d'éliminer l'effet de porte-à-faux entrevu dans les modules déjà existants. De cette manière, une fois le module monté dans le véhicule, toutes les pièces le constituant seront reliées les unes aux autres ainsi qu'aux pièces environnantes, de façon sûre et homogène, sans risque d'une dégradation dans le temps des différentes liaisons impliquées. L'invention se rapporte à un module d'alimentation en gaz d'un moteur de véhicule automobile, comprenant un simple doseur, un refroidisseur de gaz doté de moyens de fixation à la culasse dudit moteur, et une boîte d'admission reliant ledit simple doseur audit refroidisseur. Le simple doseur comprend des moyens de fixation à la culasse dudit moteur. Outre le fait d'être relié à la boîte d'admission du refroidisseur, le simple doseur va bénéficier d'un deuxième point d'ancrage sur la culasse du moteur, une fois que le module aura été monté sur le moteur, éliminant du même coup l'effet de porte-à-faux observé dans les modules d'alimentation en gaz déjà existants. Avantageusement, les moyens de fixation du simple doseur et les moyens de fixation du refroidisseur sont placés du même côté dudit module. De cette manière, les moyens de fixation de ces deux éléments vont s'additionner pour assurer une fixation solide et homogène du module sur la culasse du moteur. De façon préférentielle, les moyens de fixation du refroidisseur et les moyens de fixation du simple doseur sont agencés sur ledit module de manière à assurer une liaison dans le même plan dudit doseur et dudit refroidisseur avec la culasse du moteur. Avec une telle configuration, la fixation dudit module sur la culasse du moteur s'en trouve simplifiée, en évitant d'avoir à positionner de façon précise différents plans d'interface décalés. De plus, cette configuration favorise un encombrement réduit dudit module, sans que celui-ci ne laisse émerger d'éléments saillants. Préférentiellement, le moyen de fixation du simple doseur est une patte de fixation plane. Il s'agit d'un moyen de fixation simple, peu coûteux et sûr, ne nécessitant aucun outillage spécifique pour ancrer ledit doseur sur la culasse du moteur. Il est supposé que cette patte est reliée rigidement au simple doseur. De façon avantageuse, les moyens de fixation du refroidisseur avec la culasse comportent une bride d'interface, la patte de fixation du simple doseur affleurant ladite bride d'interface. Autrement dit, le module selon l'invention 25 comprend une seule et même face d'accroche avec la culasse du moteur. Avantageusement, la bride d'interface et la patte de fixation sont placées côte à côte. De cette manière, la fixation du simple doseur sur la culasse n'interfère pas avec la fixation du refroidisseur sur ladite culasse.

De façon préférentielle, la patte de fixation possède au moins un orifice traversant prévu pour une vis. En effet, la liaison du simple doseur sur la culasse du moteur consiste à mettre au contact l'un de l'autre un plan de surface de la patte avec un plan de surface de la culasse, puis à figer la position définitive de ces deux éléments l'un par rapport à l'autre au moyen d'au moins une vis. Préférentiellement, le simple doseur est relié à la boîte d'admission au moyen d'un conduit, au moins l'une des deux liaisons mises en oeuvre pour assurer cette connexion étant réalisée par emboîtement. Une telle liaison par emboîtement permet d'octroyer une certaine souplesse de montage au module selon l'invention, car elle ne nécessite pas un positionnement très précis du simple doseur par rapport à la boîte d'admission, et ce type de liaison permet un déplacement relatif dudit simple doseur par rapport à ladite boîte d'admission, dans le cas de contraintes générées dans le module. Selon un mode de réalisation préféré d'un module d'alimentation en gaz selon l'invention, les deux liaisons mises en oeuvre par le conduit entre la boîte d'admission et le simple doseur sont réalisées par emboîtement. Les modules d'alimentation en gaz d'un moteur de véhicule selon l'invention présentent l'avantage de posséder une structure robuste et résistante vis-à-vis de sollicitations telles que des vibrations répétées engendrées par le moteur en fonctionnement, tout en possédant une géométrie compacte. Ils ont de plus l'avantage de mettre en oeuvre des moyens de liaison simples entre les différentes pièces le constituant ainsi qu'avec les pièces environnantes, lesdits moyens étant peu coûteux.

On donne ci-après une description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'un module d'alimentation en gaz d'un moteur selon l'invention, en se référant aux figures 1 à 6. - La figure 1 est une vue schématique d'un circuit d'alimentation en gaz d'un moteur de véhicule automobile, - La figure 2 est une vue en perspective d'un module d'alimentation en gaz d'un moteur de véhicule, selon l'état de la technique, - La figure 3 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation d'un module d'alimentation en gaz d'un moteur de véhicule, selon l'état de la technique, - La figure 4 est une vue partielle éclatée d'un module d'alimentation en gaz selon l'invention, - La figure 5 est une vue en perspective d'un module d'alimentation en gaz d'un moteur de véhicule selon l'invention, - La figure 6 est une vue en perspective sous un autre angle du module de la figure 5. Les figures 1, 2 et 3 ont déjà été décrites. En se référant à la figure 4, un module d'alimentation 100 en gaz d'un véhicule automobile comprend un simple doseur 108, une boîte d'admission 109, un refroidisseur 107, un conduit de liaison 130 entre ledit simple doseur 108 et ladite boîte d'admission 109, ainsi qu'une bride d'interface 120. Le refroidisseur 107 est un échangeur de refroidissement conventionnel, constitué par une pièce sensiblement parallélépipédique rectangle, et sur laquelle vient se fixer la boîte d'admission 109. Ladite boîte 109 présente une face plane 131 dotée d'une ouverture centrale rectangulaire, ladite face 131 étant surmontée d'un tube oblique 132, dont une première extrémité est constituée par ladite ouverture centrale. Le terme « oblique » signifie que ledit tube 132 n'est ni perpendiculaire ni parallèle au plan de la surface plane 131. Une deuxième extrémité 133 du tube 132 est prolongée par un embout 134 présentant une section rectangulaire dont les quatre sommets sont arrondis, ledit embout 134 s'étendant suivant une direction longitudinale dudit tube 132. Cet embout 134 prend naissance au niveau d'une paroi d'arrêt 135 élargie, dont le plan de surface est perpendiculaire à l'axe longitudinal du tube 132. La surface externe de cet embout 134 est lisse. Le simple doseur 108 comprend un canal d'arrivée d'air 136 en provenance d'un compresseur 5, et un canal de sortie d'air 137 destiné à être mis en communication avec la boîte d'admission 109. Le conduit indépendant 130 qui est prévu pour relier la boîte d'admission 109 au canal de sortie d'air 137 du simple doseur 108 présente un coude permettant de distinguer un premier segment 138 évasé et un deuxième segment 139 de plus petite dimension, lesdits segments 138,139 faisant entre eux un angle voisin de 90°. Une extrémité libre 140 du premier segment 138 comporte une section rectangulaire, dont les quatre sommets sont arrondis, les dimensions de ladite section étant supérieures aux dimensions de la section rectangulaire de l'embout 134 du tube oblique 132 de la boîte d'admission 109. Cette première extrémité libre 140 du conduit 130, qui est destinée à venir s'emboîter à force par coulissement autour de l'embout 134 de la boîte 109 d'admission, présente une surépaisseur extérieure périphérique 141, constituée par une série de nervures annulaires accolées les unes aux autres, ladite surépaisseur étant conçue pour permettre une bonne manipulation du conduit 130 au moment dudit emboîtement.

Un premier joint 145 annulaire à lèvre est destiné à venir s'insérer entre l'extrémité libre 140 du premier segment 138 et l'embout 134 de la boîte d'admission 109 pour assurer une bonne étanchéité entre ladite boîte 109 et le simple doseur 108. Une extrémité libre 142 du deuxième segment 139 comporte une section circulaire, la paroi délimitant ladite extrémité libre étant élargie au moyen de deux collerettes annulaires 143 parallèles émergeant de sa surface extérieure. Un deuxième joint annulaire 144 est conçu pour venir s'insérer entre lesdites collerettes 143. L'extrémité libre 142 de ce deuxième segment 139 est destinée à être entrée à force par rotation dans le canal de sortie 137 d'air du simple doseur 108, ledit deuxième joint 144 étant dimensionné pour assurer une bonne étanchéité entre le conduit indépendant 130 et le simple doseur 108. La liaison par emboîtement établie entre le conduit indépendant 130 et la boîte d'admission 109 est de type coulissante, tandis que la liaison par emboîtement mise en oeuvre entre ce conduit 130 et le simple doseur 108 est de type rotulante. La bride d'interface 120 est destinée à venir encadrer une face du refroidisseur 107, en se solidarisant audit refroidisseur 107. Un joint 146 ayant le même profil que celui de la bride d'interface 120 est prévu pour venir se plaquer contre ladite bride 120 et assurer ainsi une bonne étanchéité avec la culasse du moteur 6 sur laquelle le refroidisseur 107 va venir s'ancrer. En se référant aux figures 4, 5, et 6, le simple doseur 108 est doté d'une patte de fixation 150 plane et de faible épaisseur, de contour sensiblement rectangulaire. Cette patte de fixation 150 est reliée au simple doseur par une pluralité de bras 151 de liaison, plans et de faible épaisseur. Ces bras 151 sont implantés de façon régulière sur toute la surface de la patte 150 de fixation, afin d'assurer une liaison homogène et solide de ladite patte 150 sur ledit simple doseur 108. La patte de fixation 150 est traversée par des orifices 160 prévus pour le passage de vis, afin d'assurer par vissage la fixation du simple doseur 108 à la culasse du moteur 6. Comme le montre la figure 6, tous les éléments constitutifs du module 100 selon l'invention, à savoir le refroidisseur 107, la boîte d'admission 109, le conduit de liaison 130, le simple doseur 108 et la vanne 115 du circuit EGR haute pression, sont agencés entre eux de sorte que la patte de liaison 150 solidarisée au simple doseur 108, et la bride d'interface 120 reliée au refroidisseur 107, se retrouvent dans le même plan, en continuité l'une de l'autre. Autrement dit, une surface plane 152 de ladite patte 150, qui se retrouve extérieure audit module 100, affleure une surface plane du joint 146 apposé sur la bride d'interface 120. De cette manière, une fois monté, le module 100 selon l'invention présente un côté rigoureusement plan et lisse, sans aucun relief. Une fois le module 100 monté dans le véhicule, le refroidisseur 107 30 ainsi que le simple doseur 108 sont directement fixés à la culasse du moteur 6. Le simple doseur 108 possède par conséquent deux points d'ancrage, le premier sur la boîte d'admission 109 et le second sur ladite culasse du moteur 6, effaçant l'effet de porte-à-faux couramment observé sur les modules 18 d'alimentation en gaz déjà existants. Les modules 100 d'alimentation en gaz selon l'invention sont homogènes, solides et compacts, en réduisant, voire en annulant de potentielles zones de faiblesse structurelle au sein de ceux-ci.

Claims

REVENDICATIONS1. Module d'alimentation (100) en gaz d'un moteur (6) de véhicule automobile, comprenant un simple doseur (108), un refroidisseur (107) de gaz doté de moyens de fixation (120,146) à la culasse dudit moteur (6), et une boîte d'admission (109) reliant ledit simple doseur (108) audit refroidisseur (107), caractérisé en ce que le simple doseur (108) comprend des moyens de fixation (150) à la culasse dudit moteur (6).
2. Module (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation (150) du simple doseur (108) et les moyens de fixation (120,146) du refroidisseur (107) sont placés du même côté dudit module (100).
3. Module (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de fixation (120,146) du refroidisseur (107) et les moyens de fixation (150) du simple doseur (108) sont agencés sur ledit module (100) de manière à assurer une liaison dans le même plan dudit doseur (108) et dudit refroidisseur (107) avec la culasse du moteur (6).
4. Module (100) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de fixation (150) du simple doseur (108) est une patte (150) de fixation plane.
5. Module (100) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de fixation (120,146) du refroidisseur (107) avec la culasse comportent une bride d'interface (120), et en ce que la patte de fixation (150) du simple doseur (108) affleure ladite bride (120) d'interface.
6. Module (100) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bride d'interface (120) et la patte de fixation (150) sont placées côte à côte.
7. Module (100) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la patte de fixation (150) possède au moins un orifice (160) traversant prévu pour une vis.
8. Module (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le simple doseur (108) est relié à la boîte d'admission (109) au moyen d'un conduit (130), et en ce qu'au moins l'une des deux liaisons mises en oeuvre pour assurer cette connexion est réalisée par emboîtement.