FR2724419A1 - Connector between inlet pipe and IC engine - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE FIXATION D'UNE TUBULURE D'ADMISSION
DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
La présente invention se rapporte à un dispositif de fixation d'une tubulure d'admission de moteur à combustion interne destiné notamment à équiper un véhicule automobile.DEVICE FOR FIXING AN INTAKE TUBE
INTERNAL COMBUSTION ENGINE
The present invention relates to a device for fixing an intake manifold of an internal combustion engine intended in particular to equip a motor vehicle.
Un moteur multicylindre à combustion interne destiné à équiper un véhicule automobile, est généralement muni de tubulures d'admission individuelles amenant l'air comburant depuis un répartiteur ou plénum disposé à la sortie du filtre à air, jusqu'à l'entrée des différents conduits d'admission du moteur. A multi-cylinder internal combustion engine intended to equip a motor vehicle, is generally provided with individual intake manifolds supplying the combustion air from a distributor or plenum disposed at the outlet of the air filter, to the inlet of the various ducts. engine intake.
Ces tubulures d'admission sont classiquement fixées sur la culasse du moteur où débouchent les conduits d'admission du moteur, au moyen de vis ou de goujons. Un joint assure en outre l'étanchéité entre la culasse et ces tubulures. These intake manifolds are conventionally fixed to the cylinder head of the engine where the engine intake ducts open, by means of screws or studs. A seal also ensures sealing between the cylinder head and these pipes.
Ce montage est très rigide, et on constate que les vibrations dues au fonctionnement du moteur engendrent assez souvent une résonance des tubulures et du répartiteur. Compte tenu des dimensions parfois importantes de ces pièces, ce phénomène peut atteindre dans bien des cas un niveau gênant au point de vue acoustique. This assembly is very rigid, and it is found that the vibrations due to the operation of the engine quite often generate a resonance of the pipes and the distributor. Given the sometimes important dimensions of these parts, this phenomenon can reach in many cases a level of annoyance from the acoustic point of view.
Pour résoudre ce problème, on a déjb proposé des dispositifs de liaison par brides élastiques destinés & BR< opérer un filtrage dynamique entre le moteur et les tubulures d'admission. To solve this problem, it has already been proposed connecting devices by elastic flanges for BR <operate a dynamic filtering between the engine and intake manifolds.
Ainsi le document FR-A-2.427.482 divulgue un dispositif élastique de liaison par brides, caractérisé en ce que les extrémités des différentes tubulures d'admission comportent chacune en tant que bride, un bourrelet circulaire, chacun de ces bourrelets étant entouré axialement et radialement d'un anneau en élastomère, chacun de ces anneaux et de ces bourrelets étant entourés d'un anneau de bridage en une seule pièce, qui applique sous pression de façon étanche, l'extrémité de chacune des tubulures d'admission sur la surface de la culasse par l'intermédiaire de l'anneau précontraint sous pression et du bourrelet. Thus FR-A-2,427,482 discloses an elastic device for connecting flanges, characterized in that the ends of the various intake manifolds each comprise as a flange, a circular bead, each of these beads being surrounded axially and radially of an elastomeric ring, each of these rings and these beads being surrounded by a one-piece clamping ring, which applies under pressure sealingly, the end of each of the inlet manifolds on the surface of the cylinder head via the pressurized prestressed ring and the bead.
Un tel dispositif ne permet toutefois qu'un amortissement vibratoire partiel car en venant presser radialement l'anneau en élastomère contre le bourrelet de la tubulure d'admission, l'anneau de bridage, qui est rigidement lié à la culasse, continue à transmettre les vibrations du moteur à la tubulure d'admission. Such a device, however, allows only partial vibration damping because by coming to press radially the elastomeric ring against the bead of the intake manifold, the clamping ring, which is rigidly connected to the cylinder head, continues to transmit the engine vibration at the intake manifold.
La présente invention a donc pour objet un dispositif de fixation d'une tubulure d'admission de moteur à combustion interne qui évite les inconvénients précités et qui est particulièrement simple à réaliser. The present invention therefore relates to a device for fixing an intake manifold of internal combustion engine which avoids the aforementioned drawbacks and which is particularly simple to achieve.
Le dispositif de fixation d'une tubulure d'admission de moteur à combustion interne selon l'invention, comporte un élément élastique assurant la liaison entre la culasse du moteur et la tubulure d'admission. The device for fixing an intake manifold of an internal combustion engine according to the invention comprises an elastic element ensuring the connection between the cylinder head of the engine and the intake manifold.
Selon l'invention, le dispositif de fixation d'une tubulure d'admission est caractérisé en ce qu'il comprend un manchon en matériau élastique, tel que de l'élastomère, interposé entre la culasse et la tubulure d'admission, ce manchon comportant une première extrémité axiale venant en appui contre la culasse en coopérant avec des premiers moyens de serrage et une seconde extrémité axiale venant en contact avec la tubulure d'admission en coopérant avec des seconds moyens de serrage, ces premiers et seconds moyens de serrage étant totalement indépendants les uns des autres. According to the invention, the device for fixing an intake manifold is characterized in that it comprises a sleeve of elastic material, such as elastomer, interposed between the cylinder head and the intake manifold, this sleeve having a first axial end bearing against the cylinder head by cooperating with first clamping means and a second axial end coming into contact with the intake manifold by cooperating with second clamping means, these first and second clamping means being totally independent of each other.
Selon une autre caractéristique du dispositif de fixation d'une tubulure d'admission objet de l'invention, le manchon est de forme cylindrique et présente une longueur axiale prédéterminée en fonction des caractéristiques du matériau élastique utilisé et du diamètre de la tubulure d'admission. According to another characteristic of the device for fixing an intake manifold which is the subject of the invention, the sleeve is of cylindrical shape and has a predetermined axial length as a function of the characteristics of the elastic material used and the diameter of the intake manifold. .
Selon une autre caractéristique du dispositif de fixation d'une tubulure d'admission objet de l'invention, la première extrémité axiale du manchon présente un collet annulaire et les premiers moyens de serrage sont constitués par une bride adaptée, vissée sur la culasse et venant coiffer le collet. According to another characteristic of the attachment device of an intake manifold object of the invention, the first axial end of the sleeve has an annular collar and the first clamping means are constituted by a suitable flange, screwed on the cylinder head and coming to style the collar.
Selon une autre caractéristique du dispositif de fixation d'une tubulure d'admission objet de l'invention, la bride comporte des oeilletons venant directement en contact de la culasse. According to another characteristic of the attachment device of an intake manifold object of the invention, the flange comprises eyelets coming directly into contact with the cylinder head.
Selon une autre caractéristique du dispositif de fixation d'une tubulure d'admission objet de l'invention, le manchon élastique est surmoulé sur la bride de façon & BR< ne former qu'une seule pièce avec cette dernière. According to another characteristic of the attachment device of an intake manifold which is the subject of the invention, the elastic sleeve is overmolded onto the flange so as to form a single piece with the latter.
Selon une autre caractéristique du dispositif de fixation d'une tubulure d'admission interne objet de l'invention, la seconde extrémité axiale du manchon est insérée dans un logement correspondant porté à l'extrémité de la tubulure d'admission, le serrage des deux pièces étant obtenu par la déformation radiale élastique de l'extrémité du manchon dans la tubulure d'admission. According to another characteristic of the device for fastening an internal intake manifold which is the subject of the invention, the second axial end of the sleeve is inserted into a corresponding housing carried at the end of the intake manifold, the clamping of the two parts being obtained by the elastic radial deformation of the end of the sleeve in the intake manifold.
Selon une autre caractéristique du dispositif de fixation d'une tubulure d'admission objet de l'invention, la seconde extrémité axiale du manchon comporte un logement destiné à recevoir. 1' extrémité de la tubulure d'admission, le serrage des deux pièces étant alors obtenu par la déformation radiale élastique de l'extrémité du manchon sur la tubulure d'admission. According to another characteristic of the attachment device of an intake manifold object of the invention, the second axial end of the sleeve comprises a housing for receiving. 1 end of the intake manifold, the clamping of the two parts then being obtained by the elastic radial deformation of the end of the sleeve on the intake manifold.
On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description exposée ci-après de deux modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemple non limitatifs, en se référant au dessin annexé, dans lequel
la figure 1 est une vue en coupe axiale partielle d'un premier mode de réalisation du dispositif de fixation d'une tubulure d'admission sur la culasse d'un moteur à combustion interne selon l'invention ;
la figure 2 représente la coupe effectuée selon la ligne II-II de la figure 1 ;
la figure 3 est une vue similaire à la figure 1 montrant un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention.The aims, aspects and advantages of the present invention will be better understood from the description given below of two embodiments of the invention given by way of non-limiting example, with reference to the appended drawing, in which
Figure 1 is a partial axial sectional view of a first embodiment of the device for fixing an intake manifold on the cylinder head of an internal combustion engine according to the invention;
Figure 2 shows the section taken along the line II-II of Figure 1;
Figure 3 is a view similar to Figure 1 showing a second embodiment of the device according to the invention.
Seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés. Pour faciliter la lecture du dessin, les mêmes éléments portent les mêmes signes de référence d'une figure à l'autre. De plus, l'invention étant décrite selon deux variantes contenant des éléments caractéristiques dont la fonction est fondamentalement identique, ces éléments ont été référencés par des numéros constitués par le numéro de la figure à laquelle il se réfère suivi d'un numéro spécifique commun à toutes les variantes. Only the elements necessary for the understanding of the invention have been represented. To facilitate the reading of the drawing, the same elements bear the same reference signs from one figure to another. In addition, the invention being described according to two variants containing characteristic elements whose function is fundamentally identical, these elements have been referenced by numbers consisting of the number of the figure to which it refers followed by a specific number common to all variants.
Conformément aux figures 1 et 2, on a représenté une culasse référencée 101 d'un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, à allumage par compression ou à allumage commandé, du type suralimenté. Cette culasse 101 est traversée classiquement par une pluralité de conduits d'admission identiques au conduit 102, qui s'étendent depuis un orifice circulaire d'entrée 103 débouchant sur une face latérale de la culasse 101, jusqu'à un orifice de sortie non figuré débouchant dans une chambre de combustion agencée sur la face inférieure de la culasse 101. According to Figures 1 and 2, there is shown a cylinder head referenced 101 of a multi-cylinder internal combustion engine, compression ignition or spark ignition supercharged type. This cylinder head 101 is traversed conventionally by a plurality of intake ducts identical to the duct 102, which extend from a circular inlet orifice 103 opening on a lateral face of the cylinder head 101, to a non-figured exit orifice opening into a combustion chamber arranged on the lower face of the cylinder head 101.
Chaque conduit d'admission 102 agencé dans la culasse est connecté au circuit extérieur d'amenée de l'air comburant par une tubulure spécifique 104 d'un collecteur d'admission en alliage léger ou en plastique. Each intake duct 102 arranged in the cylinder head is connected to the external circuit for supplying the combustion air by a specific pipe 104 of a light alloy or plastic intake manifold.
La tubulure 104 est montée de façon étanche sur la culasse 101 au moyen d'un dispositif de fixation objet de l'invention.The pipe 104 is sealingly mounted on the cylinder head 101 by means of a fastening device object of the invention.
Entre la tubulure 104 et le conduit 102, est interposé un manchon cylindrique élastique 105 en élastomère présentant une longueur axiale wlw prédéterminée, fonction des caractéristiques du matériau élastomere utilisé et du diamètre de la tubulure 104. Between the pipe 104 and the pipe 102 is interposed an elastic cylindrical sleeve 105 elastomer having a predetermined axial length wlw, depending on the characteristics of the elastomeric material used and the diameter of the tubing 104.
Préférentiellement, la longueur axiale "lw du manchon 105 sera comprise entre le rayon et le diamètre de la tubulure 104.Preferably, the axial length "lw of the sleeve 105 will be between the radius and the diameter of the tubing 104.
Ce manchon élastique 105 vient en appui contre la culasse 101 par une première extrémité axiale présentant un collet annulaire 106 définissant un joint plat autour de l'orifice 103. Une bride métallique annulaire 107, vissée sur la culasse 101 par des vis 109 dont les extrémités filetées sont reçues dans des trous taraudés correspondants de la culasse 101, serre le collet 106 et donc le manchon de façon étanche contre la culasse 101. This elastic sleeve 105 abuts against the yoke 101 by a first axial end having an annular flange 106 defining a flat seal around the orifice 103. An annular metal flange 107, screwed on the yoke 101 by screws 109 whose ends threaded are received in corresponding threaded holes of the cylinder head 101, clamps the collar 106 and thus the sleeve sealingly against the cylinder head 101.
La bride 107, obtenue par moulage ou encore par matriçage, présente un épaulement central adapté permettant de coiffer le collet 106 et d'enfermer celuici axialement et radialement. Le manchon 105 peut etre totalement indépendant de la bride 107 ou bien encore ne former qu'une seule pièce avec ce dernier en étant surmoulé sur cette dernière, ce qui simplifie alors les opérations de montage. The flange 107, obtained by molding or by stamping, has a central shoulder adapted to cap the collar 106 and to enclose it axially and radially. The sleeve 105 may be completely independent of the flange 107 or may form one piece with the latter being overmolded on the latter, which then simplifies the assembly operations.
La bride 107 comporte par ailleurs des oeilletons 108 pour le passage des vis 109 qui présentent des surfaces d'appui destinées à venir directement en contact de la culasse 101 de façon à empêcher une trop forte déformation du collet 106 lors du serrage des vis 109. The flange 107 further includes eyelets 108 for the passage of the screws 109 which have bearing surfaces intended to come into direct contact with the yoke 101 so as to prevent excessive deformation of the collar 106 during the tightening of the screws 109.
L'autre extrémité axiale du manchon 105 s'étendant à l'opposé du collet 106 est reçue dans un logement cylindrique correspondant 110 porté par l'extrémité libre de la tubulure d'admission 104. Ce logement 110 est adapté pour permettre la continuité entre le contour intérieur de la tubulure 104 et celui du manchon 105. Les dimensions du logement 110 et de l'extrémité correspondante du manchon 105 sont ajustées pour engendrer une déformation de cette dernière 105 dans le logement 110 au cours de l'emmanchement et assurer ainsi un serrage radial étanche du manchon 105 dans la tubulure d'admission 104.Le blocage en translation du manchon 105 sur la tubulure d'admission 104 peut également être renforcé par l'intermédiaire par exemple de moyens de serrage par vis et plot élastique non figurés venant presser une surface en saillie radiale portée par le manchon 105 contre une surface correspondante disposée à l'extrémité de la tubulure d'admission 104. The other axial end of the sleeve 105 extending opposite the collar 106 is received in a corresponding cylindrical housing 110 carried by the free end of the intake manifold 104. This housing 110 is adapted to allow continuity between the inside contour of the tubing 104 and that of the sleeve 105. The dimensions of the housing 110 and the corresponding end of the sleeve 105 are adjusted to generate a deformation of the latter 105 in the housing 110 during the fitting and thus ensure a radial tight clamping of the sleeve 105 in the intake manifold 104.The locking in translation of the sleeve 105 on the intake manifold 104 may also be reinforced by means for example of clamping means by screw and non-figured elastic stud pressing a radially projecting surface carried by the sleeve 105 against a corresponding surface disposed at the end of the intake manifold 104.
La tubulure d'admission 104 recouvrant l'extrémité correspondante du manchon élastique 105 enferme celle-ci axialement et radialement, ce qui interdit les fuites d'air vers l'extérieur en cas de surpression, le manchon élastique 105 étant alors comprimé contre la tubulure 104. Un tel montage est donc parfaitement adapté aux moteurs suralimentés par turbocompresseur pour lesquels les valeurs de pressions dans les tubulures d'admission sont largement supérieures à la pression atmosphérique. The intake pipe 104 covering the corresponding end of the elastic sleeve 105 encloses it axially and radially, which prevents air leakage to the outside in case of overpressure, the elastic sleeve 105 then being compressed against the tubing 104. Such an assembly is therefore perfectly suited to turbocharged turbocharged engines for which the pressure values in the intake manifolds are much greater than the atmospheric pressure.
La figure 3 présente une variante de réalisation de l'invention plus particulièrement destinée aux moteurs à combustion, à allumage par compression ou & allumage commandé, non suralimentés, encore appelés atmosphériques. FIG. 3 shows an alternative embodiment of the invention more particularly intended for combustion engines, with compression-ignition or "spark ignition" ignition engines, not supercharged, also called atmospheric ignition engines.
Selon cette variante, la seconde extrémité axiale du manchon élastique 305, disposée à l'opposé du collet 306, vient alors entourer l'extrémité libre de la tubulure 304. Pour ce faire, cette seconde extrémité du manchon 305 est conformée de façon à définir un logement cylindrique correspondant 311 dans lequel est inséré l'extrémité libre de la tubulure d'admission 304. Ce logement 311 est adapté pour assurer la parfaite continuité entre le contour intérieur de la tubulure 304 et celui du manchon 305. According to this variant, the second axial end of the elastic sleeve 305, disposed opposite the collar 306, then surrounds the free end of the tubing 304. To do this, the second end of the sleeve 305 is shaped to define a corresponding cylindrical housing 311 in which is inserted the free end of the intake manifold 304. This housing 311 is adapted to ensure the perfect continuity between the inner contour of the tubing 304 and that of the sleeve 305.
Les dimensions du logement 311 sont également ajustées pour permettre une déformation de l'extrémité du manchon 305 au cours de l'emmanchement et assurer ainsi un serrage radial étanche du manchon 305 sur la tubulure d'admission 304. Cette fixation peut encore être renforcée au moyen d'un collier 312 qui vient alors presser le manchon élastique 305 sur la paroi externe de la tubulure d'admission 304. The dimensions of the housing 311 are also adjusted to allow deformation of the end of the sleeve 305 during the fitting and thus ensure a tight radial clamping of the sleeve 305 on the intake manifold 304. This attachment can be further reinforced. by means of a collar 312 which then presses the elastic sleeve 305 on the external wall of the intake manifold 304.
Le manchon élastique 305 recouvrant l'extrémité correspondante de la tubulure d'admission 304, enferme celle-ci axialement et radialement, ce qui interdit les fuites d'air vers l'intérieur en cas de dépression, le manchon élastique 305 étant alors naturellement pressé contre la tubulure 304. Un tel montage est donc parfaitement adapté aux moteurs atmosphériques pour lesquels les valeurs de pressions dans les tubulures d'admission sont inférieures ou égales à la pression atmosphérique. The elastic sleeve 305 covering the corresponding end of the intake manifold 304 encloses it axially and radially, which prevents air leakage inwards in the event of depression, the elastic sleeve 305 being then naturally pressed. against the tubing 304. Such an assembly is therefore perfectly suited to atmospheric engines for which the pressure values in the intake manifolds are less than or equal to atmospheric pressure.
Gracie & l'interposition de manchons élastiques entre la culasse et les tubulures d'admission et & BR< l'utilisation de moyens de fixation indépendants à chaque extrémité de ces manchons, le découplage vibratoire entre le moteur et les tubulures d'admission est total. Thanks to the interposition of elastic sleeves between the cylinder head and the intake manifolds and the use of independent fixing means at each end of these sleeves, the vibratory decoupling between the engine and the intake manifolds is complete. .
De plus, l'utilisation d'un tel manchon souple permet de résoudre le problème des dispersions dues aux tolérances de fabrication qui font que la tubulure d'admission peut être légèrement décalée par rapport & BR< l'orifice correspondant de la culasse. In addition, the use of such a flexible sleeve makes it possible to solve the problem of dispersions due to manufacturing tolerances which cause the intake manifold to be slightly offset with respect to the corresponding orifice of the cylinder head.
Par ailleurs, le manchon étant fixé sur la culasse avant le collecteur, le passage de l'outil de serrage/desserrage n'est plus à prendre en compte dans le dessin des tubulures, ce qui offre plus de liberté dans le dessin de ces dernières. Enfin, conformément à l'invention, le dispositif de fixation des tubulures sur la culasse ne requiert qu'un nombre limité de pièces et offre donc des temps de montage extrêmement rapides. Furthermore, the sleeve being fixed on the cylinder head before the manifold, the passage of the clamping / loosening tool is no longer to be taken into account in the drawing of the tubes, which offers more freedom in the drawing of the latter . Finally, according to the invention, the device for fixing the tubes on the cylinder head requires only a limited number of parts and therefore offers extremely fast mounting times.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Of course, the invention is not limited to the embodiment described and illustrated which has been given by way of example.
Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. On the contrary, the invention comprises all the technical equivalents of the means described and their combinations if they are carried out according to its spirit.
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