FR2983905A1

FR2983905A1 - Poulie d'entrainement de courroie d'accessoire de moteur a combustion interne, groupe motopropulseur et vehicule correspondants

Info

Publication number: FR2983905A1
Application number: FR1161381A
Authority: FR
Inventors: Julien Quincerot; Philippe Moucan
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2013-06-14
Anticipated expiration: 2031-12-09
Also published as: FR2983905B1

Abstract

L'invention concerne une poulie d'entrainement (78) de courroie de façade accessoire de moteur à combustion interne, comportant un étage d'entraînement par courroie (52), de forme adaptée à recevoir une courroie d'entraînement, la poulie d'entraînement (78) présentant en outre un étage d'entrainement par friction (50) adapté à entraîner un galet par friction.

Description

9 83 905 1 POULIE D'ENTRAINEMENT DE COURROIE D'ACCESSOIRE DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE, GROUPE MOTOPROPULSEUR ET VEHICULE CORRESPONDANTS pool La présente invention concerne une poulie d'entrainement de courroie d'accessoire de moteur à combustion interne. L'invention concerne également un groupe motopropulseur comprenant un moteur à combustion interne susceptible d'entrainer une telle poulie d'entrainement. L'invention concerne en outre un véhicule automobile comportant un tel ensemble d'entraînement. [0002] Tel qu'illustré sur la figure 1, un moteur à combustion interne 18 est associé à un circuit accessoire 20, disposé sur la façade du moteur à combustion interne 18, permettant le fonctionnement d'accessoires. Sur un véhicule automobile, les accessoires peuvent notamment être un alternateur 22, un compresseur de climatisation 24 ou encore une pompe à eau. Dans le domaine automobile, le circuit accessoire 20 est couramment désigné par l'expression « façade accessoire », et la courroie de cette façade est désignée par le terme de « courroie accessoire ». Le moteur à combustion interne 18 comporte un vilebrequin animé d'un mouvement de rotation lors du fonctionnement du moteur à combustion interne 18. Le mouvement de rotation du vilebrequin, la force motrice, est transmis à une poulie d'entraînement 28, disposée à une extrémité du vilebrequin et illustrée en figure 1, pour permettre le fonctionnement du circuit accessoire 20 à l'aide de la courroie 30. [0003] La figure 2 présente une vue de dessus du moteur à combustion interne 18 et du circuit accessoire 20 selon la figure 1. Selon les figures 1 et 2, un galet 44, une roue 26 d'actionnement d'une pompe à eau 26, la poulie d'entraînement 28 et un alternateur 22 sont disposés de manière à pouvoir coopérer avec la courroie accessoire 30, la trajectoire de la courroie accessoire 30 formant une courbe plane. La poulie d'entraînement 28 transmet ensuite par la courroie accessoire 30 la force motrice à l'alternateur 22 et au compresseur de climatisation 24. [0004] Tel qu'illustrée sur les figures 3A, 3B et 4, la poulie d'entraînement 28 comporte un étage d'entraînement 64. L'étage d'entrainement 64 permet à la poulie d'entraînement 28 de coopérer avec la courroie d'entraînement 30. Un bras 48 contenant le galet 44 est disposé entre la poulie d'entraînement 28 et la roue 26 d'actionnement de la pompe à eau. Par l'intermédiaire du bras 48, le galet 44 peut être mis en contact avec le dos de la courroie d'entraînement 30 coopérant avec la poulie d'entraînement 28 et avec la roue 26 d'actionnement de la pompe à eau.

Pour cette mise en contact, le bras 48 utilise un excentrique permettant de basculer entre une position basse débrayée à une position haute embrayée, en contact avec le dos de la courroie d'entraînement 30 et avec la roue 26. Le dos de la courroie d'entraînement 30 correspond à la surface externe de la courroie d'entraînement 30 n'étant pas en contact avec la poulie d'entraînement 28 durant le fonctionnement du circuit accessoire 20. La force motrice de la poulie d'entraînement 28 peut être transmise par friction à la roue 26 pour actionner la pompe à eau. En position basse débrayée, le galet 44 n'est plus en contact avec le dos de la courroie d'entraînement 30, et ainsi n'entraine plus la roue 26. [0005] Tel qu'illustré sur la figure 5, le galet 44 est monté pivotant dans une partie inférieure 66 du bras 48. C'est-à-dire que le galet 44 tourne librement autour d'un axe 70. La portion de contact 68 est la portion en contact avec le dos de la courroie d'entraînement 30. [0006] Dans une perspective d'intégration de nouvelles fonctionnalités dans le groupe motopropulseur, tel que l'arrêt et le redémarrage automatique, l'alternateur connu 22 peut être substitué par un alternodémarreur, encore appelé alternateur réversible. Cette substitution peut avoir notamment un impact au niveau de la façade accessoire 20. En effet l'alternateur réversible peut avoir un volume fonctionnel (suivant l'axe vilebrequin) plus volumineux que les alternateurs classiques qui équipent les moteurs conventionnels. Par conséquent, afin de pouvoir intégrer l'alterno-démarreur dans le véhicule, il est prévu de décaler de plusieurs dizaines de millimètres le plan de courroie de la façade accessoire 20 afin de pouvoir être aligné et pouvoir entrainer l'ensemble des accessoires. Les différents organes de la façade accessoire sont alors adaptés à ce décalage. Par exemple, le document EP 1 424 512 B1 propose un dispositif de transmission par friction adapté au décalage d'une façade accessoire. Le dispositif de transmission utilisé un galet spécifique comportant deux étages disposés axialement. Le premier étage est maintenu en contact avec le dos d'une courroie par la poulie. Le deuxième étage est en contact avec une roue d'actionnement de l'accessoire. Ce galet spécifique comporte en outre des moyens de débrayage d'un étage par rapport à l'autre, pour permettre de ne pas entraîner systématiquement l'accessoire avec la façade accessoire. Le débrayage proposé désolidarise le deuxième étage de la roue d'actionnement de l'accessoire. L'inconvénient majeur de ce dispositif de transmission de mouvement est l'utilisation d'un galet en contact permanent avec le dos de la courroie ce qui engendre des pertes par frottement durant le fonctionnement du moteur à combustion interne et ainsi une augmentation de la consommation de carburant. [0007] II existe donc un besoin pour une façade accessoire adaptée aux contraintes de décalage et ne présentant pas les inconvénients susnommés. [000s] Pour cela, l'invention propose une poulie d'entrainement de courroie de façade accessoire de moteur à combustion interne, comportant un étage d'entraînement par courroie, de forme adaptée à recevoir une courroie 15 d'entraînement, la poulie d'entraînement présentant en outre un étage d'entrainement par friction adapté à entraîner un galet par friction. [0009] Selon une variante, l'étage d'entraînement par courroie présente un relief denté à plusieurs gorges orthoradiales adaptées à recevoir une courroie d'entraînement, notamment du type striées. 20 [001 0] Selon une variante, une bande de roulement, par exemple en caoutchouc, est disposée sur l'étage d'entrainement par friction. [0011] Selon une variante, la bande de roulement est collée, (ou frettée) sur la poulie d'entrainement ou surmoulée sur la poulie d'entrainement. [0012] Selon une variante, la poulie comporte des moyens de dissipation des 25 vibrations issues du moteur à combustion interne. [0013] Selon une variante, les moyens de dissipation des vibrations comportent un élément filtrant. [0014] Selon une variante, la poulie comporte un corps sur lequel est disposée une couronne, les étages d'entrainement étant disposés sur la couronne, et l'élément filtrant étant disposé entre le corps et la couronne. [0015] Selon une variante, la poulie d'entraînement comporte une masselotte reliée au reste de la poulie par l'intermédiaire de l'élément filtrant. [0016] L'invention propose aussi un groupe motopropulseur comprenant un moteur à combustion interne, et comprenant en outre la poulie d'entrainement précédente, la poulie d'entraînement étant reliée au moteur à combustion interne pour être entraînée en rotation par le moteur à combustion interne. [0017] L'invention propose en outre un véhicule automobile comportant le groupe motopropulseur précédent. [0018] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent : - figure 1, une vue d'un moteur à combustion interne associé à un circuit accessoire ; - figure 2, une vue de dessus du moteur à combustion interne et du circuit accessoire selon la figure 1 ; - figures 3A, 3B et 4, des vues en perspective dont une en coupe d'une poulie d'entraînement du circuit accessoire de la figure 1 ; - figure 5, une vue en perspective d'un bras accueillant un galet entraîné par une courroie de la poulie d'entraînement ; - figure 6, une vue de côté du moteur à combustion interne et du circuit accessoire comprenant la poulie proposée avec un alternodémarreur ; - figure 7, une vue de la demi-section de la poulie proposée selon la figure 6, avec des moyens de dissipation des vibrations selon un mode de réalisation des moyens de dissipation des vibrations ; - figures 8A et 8B, des vues en perspective d'une poulie d'entraînement comportant des étages d'entraînement tels que proposés ; 2 983 905 5 - figures 9 et 10, deux vues en perspective d'une poulie d'entraînement respectivement en présence et en l'absence de moyens de dissipation des vibrations ; - figure 11, des première et deuxième courbes représentant l'évolution de 5 l'amplitude des vibrations de la poulie d'entraînement dues à la torsion du vilebrequin en fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne ; - figure 12, une vue de la demi-section d'une poulie d'entraînement proposée avec des moyens de dissipation des vibrations selon un autre mode de réalisation. [0019] L'invention se rapporte à une poulie d'entrainement de courroie de façade 10 accessoire de moteur à combustion interne. La poulie d'entraînement proposée est ainsi prévue pour faire partie de la façade accessoire d'un moteur à combustion interne et transmettre la force motrice du moteur à l'ensemble des accessoires par l'intermédiaire d'une courroie. La poulie d'entraînement proposée comporte un étage d'entraînement par courroie de forme adaptée à recevoir une courroie 15 d'entraînement de façade accessoire. Il est fait référence aux figures 1 et 2 précédemment décrite pour concrétiser notamment les références à la façade accessoire 20, à la courroie d'accessoire 30, et au moteur à combustion interne 18 dont on décrit la façade accessoire 20. Tel que précédemment décrit, la poulie d'entraînement de façade accessoire est classiquement adaptée pour être 20 entrainée par le vilebrequin du moteur à combustion interne 18. La poulie d'entraînement 28 peut en particulier être utilisée dans un groupe motopropulseur comportant un moteur à combustion interne 18 et une telle poulie d'entraînement 28. Ainsi il est aussi proposé un tel groupe motopropulseur, où la poulie est reliée au moteur à combustion interne pour être entraînée en rotation par le moteur à 25 combustion interne, en particulier par l'intermédiaire du vilebrequin. En outre, il est aussi proposé un véhicule automobile comprenant un tel groupe motopropulseur. [0020] La poulie proposée comprend en outre un étage d'entraînement par friction. Cet étage est ainsi adapté à entraîner un galet par friction. Le galet entrainé par friction peut par exemple permettre d'actionner une pompe à eau tel que décrit 30 précédemment, ou tout autre type d'accessoire de la façade 20. L'étage d'entraînement par friction peut notamment être adapté en ce qu'il peut comporter 2 983 905 6 une bande de roulement réalisée dans un matériau flexible, par exemple en caoutchouc. De préférence, la bande de roulement est obtenue par moulage. Selon les modes de réalisations, la bande de roulement peut être collée, frettée ou surmoulée sur la circonférence de l'étage d'entraînement par friction de la poulie 5 d'entraînement. [0021] II est prévu que l'étage d'entraînement par friction et l'étage d'entraînement par courroie soient décalés axialement l'un par rapport à l'autre pour permettre avantageusement de s'adapter à la substitution d'un alternateur par un alternodémarreur dans la façade accessoire. Les étages d'entraînement sont de 10 préférence adjacents. La figure 6 montre une vue de dessus du moteur à combustion interne 18 et du circuit accessoire 20. Le circuit accessoire 20 comporte ici un alternodémarreur 46 ayant un encombrement plus volumineux que l'alternateur 22 classique. Tel que précédemment décrit, en raison de contraintes de conception, le plan contenant la trajectoire de la courroie d'entraînement, ou 15 courroie accessoire, 30 lors de son mouvement est déplacé suivant l'axe de rotation de l'alternateur réversible 46, de manière à s'écarter de la façade du moteur à combustion interne 18. L'entraînement de la roue 26 d'actionnement de la pompe à eau par la poulie d'entraînement connue et précédemment décrite n'est donc plus possible alors que l'entraînement de la roue 26 est possible lors de l'utilisation de la 20 poulie à double étages 78 proposée. [0022] La poulie proposée 78 intégrée dans une façade accessoire décalée peut fonctionner tel que décrit dans la suite de ce document, en référence à la figure 1, la poulie connue 28 étant remplacée par la poulie proposée 78. Le mouvement de rotation du vilebrequin est transmis à la poulie d'entraînement 78, disposée à une 25 extrémité du vilebrequin, pour permettre le fonctionnement du circuit accessoire 20. L'étage d'entraînement par courroie 52 coopère avec la courroie d'entraînement 30. Le bras 48 contenant le galet 44 est disposé entre la poulie d'entraînement 78 et une roue d'entraînement 26. Par l'intermédiaire du bras 48, le galet 44 peut être mis en contact avec la bande de roulement et la roue d'entraînement 26 entrainant la pompe à eau. Pour cela, le bras 48 utilise un excentrique tel que dans EP- 1 671 050 B1. Le bras 48 peut ainsi, en pivotant autour de l'axe 72 accueillant l'excentrique, aller de la position basse débrayée à la position haute embrayée, en contact avec la bande de roulement et la roue d'entraînement 26. En position basse débrayée, le galet 44 n'est plus en contact avec la bande de roulement, et ainsi n'entraine plus la roue d'entraînement 26. L'utilisation d'une poulie d'entraînement 78 comportant l'étage d'entrainement par friction 50 et l'étage d'entraînement par courroie 52 permet de conserver le bras 48 et de s'adapter au décalage créé par l'utilisation de l'alternateur réversible 46. En effet, le bras 48 permet de ne plus mettre en contact le galet 44 avec la bande de roulement en position basse débrayée du bras 48 et ainsi d'éviter des pertes par frottement réduisant le rendement du moteur à combustion interne 18. La consommation de carburant du moteur à combustion interne 18 s'en trouve réduite. [0023] En définitive, l'invention permet d'obtenir une façade accessoire adaptée aux contraintes de décalage et ne présentant pas les inconvénients susnommés, notamment les pertes par frottement lors d'un débrayage d'accessoire. [0024] La figure 7 montre une vue de la demi-section de la poulie d'entraînement 78 selon un mode de réalisation. Les figures 8A et 8B montrent des vues en perspective de la poulie d'entraînement 78 selon la figure 7. [0025] Pour la poulie d'entraînement 78 proposée conformément aux figures 7, 8A et 8B, l'étage d'entraînement par friction 50 est disposé sur une portion circonférentielle annulaire et est matérialisé par la bande de roulement 54 20 précédemment décrite. [0026] Contrairement à l'étage d'entraînement par friction 50, l'étage d'entraînement par courroie 52 peut présenter un relief denté obtenu par une succession de gorges formées dans une portion annulaire adjacente de la poulie 78. Tel qu'illustré en figure 7, le relief denté présente plusieurs gorges 56 formant 25 des profils sensiblement en V, et s'étendant de manière continue le long de la circonférence de la poulie d'entraînement 78. En d'autres termes, les gorges 56 sont orthoradiales. Un tel relief denté est adapté à coopérer avec la courroie d'entraînement 30. La courroie d'entraînement 30 peut par exemple être du type poly-V®. C'est-à-dire une courroie d'entraînement 30 comportant plusieurs stries ou 30 dents dans le sens de sa longueur. [0027] Lors du fonctionnement du moteur à combustion interne 18, un phénomène de résonance du vilebrequin peut se produire et engendrer une torsion du vilebrequin. Des vibrations, dites vibrations torsionnelles, peuvent ensuite être transmises à la poulie d'entraînement 78. Ces vibrations peuvent causer un dysfonctionnement du vilebrequin et conduire à sa défaillance. Afin de limiter les modes de torsions du vilebrequin, des moyens de dissipation des vibrations sont disposés sur la poulie d'entraînement 78 (résonateur). Les figures 9 et 10 montrent deux vues en perspective de la poulie d'entraînement 78 respectivement en présence et en l'absence de moyens de dissipation des vibrations. La poulie d'entraînement 80 en l'absence de moyens de dissipation des vibrations est autrement appelée une poulie rigide, alors que la poulie munie de tels moyens est une poulie dite anti vibration torsionnelle (connu sous l'abréviation AVT). La figure 11 montre l'évolution de l'amplitude des vibrations de la poulie d'entraînement dues à la torsion du vilebrequin en fonction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne 18. Une première courbe 40 et une deuxième courbe 42 correspondent respectivement à l'évolution des vibrations de la poulie d'entraînement 80 en l'absence de moyens de dissipation des vibrations et de la poulie d'entraînement 78 proposées dans son mode de réalisation avec des moyens de dissipations des vibrations. Ainsi, la comparaison des première et deuxième courbes 40 et 42 met en évidence que l'amplitude des vibrations traversant la poulie d'entraînement est plus importante lorsque les moyens de dissipation des vibrations sont absents. [0028] Un premier mode de réalisation des moyens de dissipation des vibrations est présenté par le mode de réalisation illustré en figure 7. La poulie d'entraînement 78 comporte un corps 36 surmonté d'une couronne 32. Les moyens de dissipation des vibrations sont composés d'un élément filtrant 34 disposé entre la couronne 32 et le corps 36. De préférence, l'élément filtrant 34 couvre la totalité de l'interface séparant la couronne 32 du corps 36. L'élément filtrant 34 est par exemple un anneau en caoutchouc d'une largeur sensiblement égale à la largeur de la poulie d'entraînement 78. [0029] Un autre mode de réalisation des moyens de dissipation des vibrations est illustré à l'aide de la figure 12. La figure 12 montre une vue de la demi-section de la poulie d'entraînement 78 selon un tel mode de réalisation. Les moyens de dissipation des vibrations comportent ici un élément filtrant 34 et une masselotte 58, autrement appelée masse sismique. La masselotte 58 est reliée au reste de la poulie par l'intermédiaire de l'élément filtrant 34. Dans ce mode de réalisation, la couronne 32 et le corps 36 peuvent être deux pièces distinctes et solidaires, ou réalisées en une seule et même pièce. L'élément filtrant 34 est disposé sur une portion annulaire 60 radialement externe, dans une cavité latérale de la poulie d'entraînement 78. Ainsi la masselotte 58 peut ne pas faire saillie sur un flanc 62 de la poulie d'entraînement 78. Une face 581 de la masselotte 58 est disposée en contact de l'élément filtrant 34. Le reste des faces de la masselotte 58 est libre de tout contact. L'élément filtrant 34 peut par exemple être un anneau en caoutchouc.

Claims

REVENDICATIONS1. Poulie d'entrainement (78) de courroie de façade accessoire de moteur à combustion interne (18), comportant un étage d'entraînement par courroie (52), de forme adaptée à recevoir une courroie d'entraînement (30), caractérisée en ce que la poulie d'entraînement (78) présente en outre un étage d'entrainement par friction (50) adapté à entraîner un galet (44) par friction.
2. Poulie d'entraînement (78) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étage d'entraînement par courroie (52) présente un relief denté à plusieurs gorges 10 orthoradiales (56) adaptées à recevoir une courroie d'entraînement (30), notamment du type striées.
3. Poulie d'entrainement (78) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce qu'une bande de roulement (54), par exemple en caoutchouc, est disposée sur l'étage d'entrainement par friction (50). 15
4. Poulie d'entrainement selon la revendication 3, caractérisée en ce que la bande de roulement (54) est collée ou frettée sur la poulie d'entrainement (78) ou surmoulée sur la poulie d'entrainement (78).
5. Poulie d'entrainement (78) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de dissipation des 20 vibrations issues du moteur à combustion interne (18).
6. Poulie d'entrainement (78) selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de dissipation des vibrations comportent un élément filtrant (34).
7. Poulie d'entrainement (78) selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps (36) sur lequel est disposée une couronne (32), les étages 25 d'entrainement (50, 52) étant disposés sur la couronne (32), et l'élément filtrant (34) étant disposé entre le corps (36) et la couronne (32).
8. Poulie d'entrainement (78) selon la revendication 6, caractérisée en ce que la poulie d'entraînement (38) comporte une masselotte (58) reliée au reste de la poulie par l'intermédiaire de l'élément filtrant (34).
9. Groupe motopropulseur comprenant un moteur à combustion interne (18), caractérisé en ce qu'il comprend en outre une poulie d'entrainement (78) selon l'une des revendications précédentes, la poulie d'entraînement (78) étant reliée au moteur à combustion interne (18) pour être entraînée en rotation par le moteur à combustion interne (18).
10. Véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur selon la revendication 9.