Répartiteur intégrant un circuit d'évacuation des gaz du carter et véhicule comportant un tel répartiteur

Abstract

 La présente invention a pour objet un répartiteur ou collecteur d'admission constitué d'un corps creux formé par l'assemblage d'au moins deux parties constitutives venues de moulage de matériau(x) thermoplastique(s) ou de métal, ledit corps creux comprenant, d'une part, une chambre de mélange/distribution ou plénum avec au moins une ouverture d'alimentation associée à une platine de fixation ou analogue et, d'autre part, plusieurs tubulures reliées à ladite chambre et s'étendant depuis cette dernière, lesdites tubulures étant pourvues ou formant au niveau de leurs extrémités libres d'une platine de fixation et de raccordement étanche aux culasses des cylindres d'un moteur à combustion interne.
Répartiteur (1) caractérisé en ce qu'il comprend également un circuit séparé ou dissocié (7, 8) de récupération et d'évacuation de gaz notamment des gaz de combustion imbrûlés émanant du carter et chargés d'huile ou gaz dits "blow-by", ce circuit (7, 8) étant intégré dans la structure dudit répartiteur (1).

Description

[0001] La présente invention concerne le domaine des véhicules à moteurs à combustion interne et plus particulièrement les systèmes d'alimentation de ces moteurs.

[0002] L'invention a pour objet un répartiteur ou collecteur d'admission pour moteur à combustion interne et un véhicule équipé d'un tel répartiteur.

[0003] Il est connu que les carters des moteurs à combustion interne récupèrent, lors du fonctionnement desdits moteurs, un mélange gazeux qu'il y a lieu d'évacuer de manière régulée et de traiter, préférentiellement de recycler. Ce mélange gazeux résulte essentiellement de l'accumulation de fuites successives de gaz de combustion imbrûlés au niveau des segments des portions (d'où leur désignation anglaise de "blow-by gas"). Ces mélanges de gaz sont chargés en huile et doivent subir une ou plusieurs opération(s) de séparation avant leur réinjection. Ces opérations peuvent être réalisées soit à proximité immédiate des pistons, au moyen de dispositifs adéquats intégrés ou associés au bloc moteur (voir par exemple EP 0 454 512 ou EP 2 050 935), soit à distance dans des dispositifs de séparation dédiés et formant des modules séparés du bloc moteur (voir par exemple EP 2 038 520), ou encore partiellement par ces deux types de dispositifs, en des phases de traitement successives et complémentaires.

[0004] Le transport de ces gaz issus du carter moteur suppose toutefois la prévision de conduits particuliers adaptés, nécessitant un encombrement propre et une connectique correspondante spécifique.

[0005] Or, l'environnement moteur est déjà extrêmement sollicité en termes de densité de raccordements et de présence d'équipements et toute mise en place de nouveaux circuits de circulation est pénalisante pour les équipements existants et fastidieuse pour le montage et la maintenance et augmente la complexité d'ensemble.

[0006] Le document DE-A-103 30 493 propose un moteur à combustion interne dont le bloc culasses est équipé d'un collecteur d'admission et d'un couvercle de soupapes.

[0007] Le collecteur d'admission intègre un circuit de récupération et d'évacuation des gaz "blow-by" issus du carter de vilebrequin.

[0008] Toutefois, ce circuit de récupération connu présente un encombrement important et une structure interne complexe.

[0009] De plus, la solution proposée dans ce document allemand nécessite une extension importante de la surface de contact entre les brides de raccordement du bloc-culasses et du collecteur (au niveau des extrémités des tubulures).

[0010] En outre, la sortie des gaz "blow-by" est séparée et délocalisée par rapport à l'ouverture d'alimentation du collecteur, créant ainsi une autre interface de raccordement et nécessitant un circuit additionnel.

[0011] La présente invention a pour but de proposer une solution permettant l'évacuation des gaz présents dans le carter, tout en évitant les principaux inconvénients exposés ci-dessus.

[0012] A cet effet, l'invention a pour objet un répartiteur ou collecteur d'admission constitué d'un corps creux formé par l'assemblage d'au moins deux parties constitutives venues de moulage de matériau(x) thermoplastique(s) ou de métal, ledit corps creux comprenant, d'une part, une chambre de mélange/distribution ou plénum avec au moins une ouverture d'alimentation associée à une platine de fixation ou analogue et, d'autre part, plusieurs tubulures reliées à ladite chambre et s'étendant depuis cette dernière, lesdites tubulures étant pourvues ou formant au niveau de leurs extrémités libres une platine de fixation et de raccordement étanche aux culasses des cylindres d'un moteur à combustion interne.

[0013] Ce répartiteur est caractérisé en ce qu'il comprend également un circuit séparé ou dissocié de récupération et d'évacuation de gaz notamment des gaz de combustion imbrûlés émanant du carter et chargés d'huile ou gaz dits "blow-by", ce circuit étant intégré dans la structure dudit répartiteur, en ce que le circuit de récupération et d'évacuation intégré comprend, d'une part, au moins une première portion de conduit de récupération comportant une ouverture d'entrée destinée à être raccordée à un orifice de vidange présent au niveau d'une culasse, lors du montage du répartiteur sur le moteur, et, d'autre part, une seconde portion de conduit de collecte et/ou d'évacuation reliée fluidiquement à la ou chaque portion de récupération, et, en ce que la ou chaque première portion de conduit est au moins partiellement accolée à une tubulure, avec laquelle elle partage une partie de paroi commune, notamment à proximité de son ouverture d'entrée, et en ce que la seconde portion de conduit est au moins partiellement accolée à la chambre de mélange/distribution, avec laquelle elle partage une partie de paroi commune.

[0014] L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :

La figure 1 est une vue en perspective d'un répartiteur selon un premier mode de réalisation de l'invention ;

La figure 2 est une vue éclatée du répartiteur de la figure 1 montrant les trois parties constitutives de ce dernier ;

La figure 3A est une vue en coupe transversale au niveau de l'ouverture d'entrée d'une portion de récupération du circuit de récupération et d'évacuation des gaz intégré au répartiteur des figures 1 et 2 ;

Les figures 3B et 3C sont des vues en coupe similaires à la figure 3A, selon des plans de coupe décalés longitudinalement dans la direction longitudinale du plénum ;

La figure 4 est une vue en perspective d'un répartiteur selon un second mode de réalisation de l'invention, et,

La figure 5 est une vue en coupe transversale au niveau d'une tubulure du répartiteur de la figure 4.

[0015] Les figures 1 à 5 montrent un répartiteur ou collecteur d'admission 1 constitué d'un corps creux formé par l'assemblage d'au moins deux parties constitutives 2, 2', 2" venues de moulage de matériau(x) thermoplastique(s) ou de métal.

[0016] Ce corps creux comprend, d'une part, une chambre de mélange/distribution ou plénum 3 avec au moins une ouverture d'alimentation 4 associée à une platine de fixation 4' ou analogue et, d'autre part, plusieurs tubulures 5 reliées à ladite chambre 3 et s'étendant depuis cette dernière, lesdites tubulures 5 étant pourvues ou formant au niveau de leurs extrémités libres une platine ou bride 6 de fixation et de raccordement étanche aux culasses des cylindres d'un moteur à combustion interne.

[0017] Au niveau de ces extrémités adjacentes à la platine commune 6, les tubulures 5 peuvent présenter des logements de réception de clapets et de leur axe de commande.

[0018] Conformément à l'invention, ledit répartiteur 1 comprend également un circuit séparé ou dissocié 7, 8 de récupération et d'évacuation de gaz notamment des gaz de combustion imbrûlés émanant du carter et chargés d'huile ou gaz dits "blow-by", ce circuit 7, 8 étant intégré dans la structure dudit répartiteur 1.

[0019] Ainsi, le répartiteur 1 remplit une seconde fonction en plus de sa fonction d'alimentation, à savoir une fonction d'évacuation des gaz du carter.

[0020] Selon l'invention, le circuit de récupération et d'évacuation intégré comprend, en outre, d'une part, au moins une première portion de conduit 7 de récupération comportant une ouverture d'entrée 7' destinée à être raccordée à un orifice de vidange présent au niveau d'une culasse, lors du montage du répartiteur 1 sur le moteur, et, d'autre part, une seconde portion de conduit de collecte et/ou d'évacuation 8 reliée fluidiquement à la ou chaque portion de récupération 7.

[0021] Egalement en accord avec l'invention, la ou chaque première portion de conduit 7 est au moins partiellement accolée à une tubulure 5, avec laquelle elle partage une partie de paroi 5' commune, notamment à proximité de son ouverture d'entrée 7', et la seconde portion de conduit 8 est au moins partiellement accolée à la chambre 3 de mélange/distribution, avec laquelle elle partage une partie de paroi 3' commune.

[0022] Ainsi, chaque portion 7 et 8 suit au moins partiellement, préférentiellement en totalité, la conformation et la configuration de la structure de base du répartiteur 1, en particulier des tubulures 5 et de la chambre 3, de manière à générer un minimum d'encombrement supplémentaire, de profiter au maximum des parois des tubulures 5 et de la chambre 3 et de créer le moins possible de parties proéminentes.

[0023] Grâce à ces dispositions selon l'invention, la forme générale du répartiteur 1 n'est pas sensiblement modifiée (par rapport à un répartiteur 1 sans circuit 7, 8) et son encombrement n'est pas sensiblement augmenté.

[0024] De plus, la quantité de matière supplémentaire nécessaire pour former le circuit 7, 8 est minimisée.

[0025] En outre, en fonction de la conformation du bloc-culasses, et en particulier du nombre et de la localisation des orifices de vidange de gaz "blow-by", le nombre des portions de conduit 7 et la localisation des ouvertures 7' de ces dernières peuvent être aisément modifiés pour la réalisation d'un répartiteur 1 adapté, sans modifier profondément la structure de ce dernier.

[0026] En accord avec une variante de réalisation ressortant des figures 1 à 3, il peut être prévu que la ou chaque première portion de conduit 7 comporte une partie proximale de la seconde portion de conduit 8, qui est accolé à la chambre 3 de mélange/distribution, avec laquelle elle partage une partie de paroi 3" commune.

[0027] Afin de faciliter et de simplifier le raccordement du répartiteur 1 au bloc culasses et d'assurer une étanchéité optimale, l'ouverture d'entrée 7' de la ou de chaque portion de conduit de récupération 7 est situé sensiblement dans le plan de raccordement des tubulures 5 aux culasses, au niveau de la platine de fixation et de raccordement 6.

[0028] De manière similaire et pour des raisons analogues, l'ouverture de sortie 8' peut être adjacente à l'une des ou à l'ouverture(s) d'alimentation 4 de la chambre de mélange/distribution 3 et est située sensiblement dans le plan de raccordement de cette ouverture d'alimentation 4.

[0029] Le répartiteur 1 peut ne comporter qu'une seule portion de conduit 7 si une telle configuration est suffisante.

[0030] Toutefois, de manière préférée et comme représenté aux figures 1 et 4, le circuit 7, 8 intégré de récupération et d'évacuation des gaz imbrûlés issus du carter comprend au moins deux portions de conduits de récupération 7 associées à deux tubulures 5 différentes.

[0031] Conformément à une caractéristique favorisant la fabrication du répartiteur 1, notamment par assemblage d'au moins deux parties monobloc venues de moulage, les portions de conduits de récupération 7 et d'évacuation 8 sont constituées par des parties tubulaires formées sur les tubulures 5 et la chambre 3 de mélange/distribution, par exemple partiellement en une seule pièce et partiellement par coopération des parties constitutives 2, 2', 2" formant ledit répartiteur ou collecteur 1, ces parties tubulaires ou fragments de parties tubulaires étant monobloc avec ces parties constitutives 2, 2', 2".

[0032] Selon un premier mode de réalisation, illustré par exemple sur les figures 1 à 3, le répartiteur 1 peut consister en un assemblage de trois parties constitutives 2, 2' et 2" sous forme de pièces séparées d'un seul tenant venues de moulage, à savoir, une première partie 2 comprenant les tubulures 5, une portion inférieure de la paroi de la chambre 3 de mélange/distribution et les extrémités tubulaires des portions de conduits de récupération 7 définissant les ouvertures d'entrée 7', une seconde partie 2' comprenant la portion supérieure complémentaire de la paroi de la chambre 3 de mélange/distribution, la partie complémentaire des portions de conduits de récupération 7, une partie longitudinale inférieure de la portion de conduit d'évacuation 8 et l'interface de raccordement de l'ouverture d'alimentation 4 et une troisième partie 2" formant la partie longitudinale supérieure complémentaire de la portion d'évacuation 8.

[0033] Selon un second mode de réalisation, illustré par exemple sur les figures 4 et 5, le répartiteur 1 peut consister en un assemblage de deux parties constitutives 2 et 2' sous forme de pièces séparées d'un seul tenant venues de moulage, à savoir d'une part, une première partie 2 comprenant les tubulures 5, la platine 6 de fixation des tubulures 5, une portion inférieure de la paroi de la chambre 3 de mélange/distribution, des parties inférieures des portions de conduits de récupération 7 et leurs extrémités tubulaires définissant les ouvertures d'entrée 7' et, d'autre part, une seconde partie 2' comprenant la portion supérieure complémentaire de la paroi de la chambre 3 de mélange/distribution, l'ouverture d'alimentation 4 de cette dernière et sa platine de fixation 4', la portion de conduit d'évacuation 8, les parties supérieures complémentaires des portions de conduits de récupération 7.

[0034] Préférentiellement, les parties constitutives 2, 2' et 2" sont des pièces moulées en matériau thermoplastique et leur assemblage est réalisé par soudage par vibrations.

[0035] Lors de cet assemblage, la double étanchéité des circuits d'alimentation 3, 5 et d'évacuation 7, 8 par rapport à l'extérieur et entre eux est réalisée sans autre intervention ou opération additionnelle.

[0036] L'invention a également pour objet un véhicule automobile à moteur à combustion interne, caractérisé en ce que son système d'alimentation en mélange air/carburant comprend un répartiteur d'admission tel que décrit ci-dessus, le moteur à combustion interne comportant au moins un orifice d'évacuation des gaz présents dans le carter, situé(s) à proximité d'au moins un orifice d'injection du mélange air/carburant d'une culasse.

[0037] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Revendications

1. Répartiteur ou collecteur d'admission constitué d'un corps creux formé par l'assemblage d'au moins deux parties constitutives venues de moulage de matériau(x) thermoplastique(s) ou de métal, ledit corps creux comprenant, d'une part, une chambre de mélange/distribution ou plénum avec au moins une ouverture d'alimentation associée à une platine de fixation ou analogue et, d'autre part, plusieurs tubulures reliées à ladite chambre et s'étendant depuis cette dernière, lesdites tubulures étant pourvues ou formant au niveau de leurs extrémités libres une platine de fixation et de raccordement étanche aux culasses des cylindres d'un moteur à combustion interne,
répartiteur (1) caractérisé en ce qu'il comprend également un circuit séparé ou dissocié (7, 8) de récupération et d'évacuation de gaz notamment des gaz de combustion imbrûlés émanant du carter et chargés d'huile ou gaz dits "blow-by", ce circuit (7, 8) étant intégré dans la structure dudit répartiteur (1),
en ce que le circuit de récupération et d'évacuation intégré comprend, d'une part, au moins une première portion de conduit (7) de récupération comportant une ouverture d'entrée (7') destinée à être raccordée à un orifice de vidange présent au niveau d'une culasse, lors du montage du répartiteur (1) sur le moteur, et, d'autre part, une seconde portion de conduit de collecte et/ou d'évacuation (8) reliée fluidiquement à la ou chaque portion de récupération (7), et,
en ce que la ou chaque première portion de conduit (7) est au moins partiellement accolée à une tubulure (5), avec laquelle elle partage une partie de paroi (5') commune, notamment à proximité de son ouverture d'entrée (7'), et en ce que la seconde portion de conduit (8) est au moins partiellement accolée à la chambre (3) de mélange/distribution, avec laquelle elle partage une partie de paroi (3') commune.

2. Répartiteur ou collecteur d'admission selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou chaque première portion de conduit (7) comporte une partie proximale de la seconde portion de conduit (8), qui est accolé à la chambre (3) de mélange/distribution, avec laquelle elle partage une partie de paroi (3") commune.

3. Répartiteur ou collecteur d'admission selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'ouverture d'entrée (7') de la ou de chaque portion de conduit de récupération (7) est situé sensiblement dans le plan de raccordement des tubulures (5) aux culasses, au niveau de la platine ou bride de fixation et de raccordement (6).

4. Répartiteur ou collecteur d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que la portion de conduit d'évacuation (8) comporte une ouverture de sortie (8') qui est adjacente à l'une des ou à l'ouverture(s) d'alimentation (4) de la chambre de mélange/distribution (3) et qui est située sensiblement dans le plan de raccordement de cette ouverture d'alimentation (4).

5. Répartiteur ou collecteur d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit (7, 8) intégré de récupération et d'évacuation des gaz imbrûlés issus du carter comprend au moins deux portions de conduits de récupération (7) associées à deux tubulures (5) différentes.

6. Répartiteur ou collecteur d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les portions de conduits de récupération (7) et d'évacuation (8) sont constituées par des parties tubulaires formées sur les tubulures (5) et la chambre (3) de mélange/distribution, par exemple partiellement en une seule pièce et partiellement par coopération des parties constitutives (2, 2', 2") formant ledit répartiteur ou collecteur (1), ces parties tubulaires ou fragments de parties tubulaires étant monobloc avec ces parties constitutives (2, 2', 2").

7. Répartiteur ou collecteur d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste en un assemblage de trois parties constitutives (2, 2' et 2") sous forme de pièces séparées d'un seul tenant venues de moulage, à savoir, une première partie (2) comprenant les tubulures (5), une portion inférieure de la paroi de la chambre (3) de mélange/distribution et les extrémités tubulaires des portions de conduits de récupération (7) définissant les ouvertures d'entrée (7'), une seconde partie (2') comprenant la portion supérieure complémentaire de la paroi de la chambre (3) de mélange/distribution, la partie complémentaire des portions de conduits de récupération (7), une partie longitudinale inférieure de la portion de conduit d'évacuation (8) et l'interface de raccordement de l'ouverture d'alimentation (4) et une troisième partie (2") formant la partie longitudinale supérieure complémentaire de la portion d'évacuation (8).

8. Répartiteur ou collecteur d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste en un assemblage de deux parties constitutives (2 et 2') sous forme de pièces séparées d'un seul tenant venues de moulage, à savoir d'une part, une première partie (2) comprenant les tubulures (5), la platine (6) de fixation des tubulures (5), une portion inférieure de la paroi de la chambre (3) de mélange/distribution, des parties inférieures des portions de conduits de récupération (7) et leurs extrémités tubulaires définissant les ouvertures d'entrée (7') et, d'autre part, une seconde partie (2') comprenant la portion supérieure complémentaire de la paroi de la chambre (3) de mélange/distribution, l'ouverture d'alimentation (4) de cette dernière et sa platine de fixation (4'), la portion de conduit d'évacuation (8), les parties supérieures complémentaires des portions de conduits de récupération (7).

9. Véhicule automobile à moteur à combustion interne, caractérisé en ce que son système d'alimentation en mélange air/carburant comprend un répartiteur d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, le moteur à combustion interne comportant au moins un orifice d'évacuation des gaz présents dans le carter, situé(s) à proximité d'au moins un orifice d'injection du mélange air/carburant d'une culasse.

Dessins