FR2831111A1 - Systeme de fixation d'un groupe motopropulseur dans un vehicule - Google Patents
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Abstract
Un compartiment moteur d'un véhicule comporte deux longerons (5, 6) entre lesquels un groupe motopropulseur (1) est suspendu. Un système de fixation du groupe motopropulseur (1) comporte un bras de liaison (7, 20) dont une zone d'ancrage (200) est fixée en partie supérieure du groupe motopropulseur (1). Un premier tampon amortissant (24) est supporté par l'un des longerons (5) et lié au point d'ancrage (201) du bras de liaison (7, 20) de telle sorte que le premier tampon (24) amortit les mouvements verticaux et transversaux transmis par le bras de liaison (7, 20) par rapport au longeron (5). Une biellette (23) comporte une première extrémité (230) liée au bras de liaison (20) et la deuxième extrémité (232) liée à un élément de structure (5, 22) du véhicule pour amortir les mouvements longitudinaux transmis par le bras de liaison (7, 20).La première extrémité (230) de la biellette est liée entre la zone d'ancrage (200) et le point d'ancrage (201) du bras de liaison (20).
Description
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Système de fixation d'un groupe motopropulseur dans un véhicule.
L'invention concerne un système de fixation d'un groupe motopropulseur dans un véhicule, en particulier dans un véhicule utilitaire.
Le groupe motopropulseur d'un véhicule est généralement fixé dans un compartiment moteur. Par exemple, dans le cas d'une suspension pendulaire, comme montré sur la figure 1, il est suspendu entre deux longerons 5, 6 latéraux sur deux blocs filtrants 2,3 fixés sur les longerons, un troisième bloc filtrants 4 étant prévu sur une traverse. Le poids du groupe motopropulseur repose essentiellement sur les deux premiers blocs filtrants, tandis que le troisième bloc filtrant reprend des efforts générés par la transmission du couple moteur vers les roues du véhicule.
Les blocs filtrants comportent des tampons amortissants du type silentbloc (marque déposée) pour filtrer les vibrations générées par le groupe motopropulseur. En conséquence, le groupe motopropulseur est légèrement mobile par rapport au compartiment moteur en translation dans une direction longitudinale (appelée x), transversale (appelée y) ou verticale (appelée z), ou en rotation. Dans une première configuration particulière montrée sur la figure 1, les deux premiers blocs filtrants 2, 3 reprennent des efforts dans les trois directions, tandis que le troisième bloc filtrant est un tirant 4 reprenant des efforts selon sa direction principale,
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sensiblement dans la direction x.
Dans une deuxième configuration, montrée sur la figure 2, un élément de liaison 7 est fixé sur le groupe motopropulseur 1 et le relie à l'un des deux blocs filtrants 2 sur le longeron 5. Ce bloc filtrant 2 ne reprend des efforts que selon les directions y et z, tandis qu'un deuxième tirant 8, placé le long du longeron 5 entre l'élément de liaison 7 et la structure du véhicule, reprend les efforts en x.
Ledit deuxième tirant 8 est implanté sur une zone d'accueil telle que le longeron 5, le tablier séparant le compartiment moteur de l'habitacle ou la coupelle d'amortisseur.
Cette configuration permet avantageusement de dissocier l'amortissement selon la direction en x de celui selon les autres directions et d'obtenir facilement des raideurs différentes selon ces directions. Par contre, le deuxième tirant le long du longeron ajoute une raideur importante qui gène la déformation du longeron en cas de choc sur le véhicule et donc réduit la capacité d'absorption d'énergie de la structure du véhicule. Cet effet néfaste est encore accentué s'il faut renforcer le longeron pour reprendre les efforts entre le point d'implantation du tirant et le bloc filtrant. La zone d'accueil est une zone transmetant beaucoup de vibrations néfastes pour l'acoustique à l'intérieur du véhicule, le tablier étant peu rigide et les éléments de structure comportant des corps creux.
Par ailleurs, lors du montage sur le véhicule, la mise en place du bloc filtrant, de l'élément de liaison, du tirant, puis la fixation de l'élément de
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liaison sur le groupe motopropulseur peut s'avérer trop longue, d'autant que sur une chaîne de montage, la mise en place du groupe motopropulseur est fréquemment un goulot d'étranglement.
Dans le compartiment d'un véhicule utilitaire, il est souvent prévu de monter différents types de groupes motopropulseurs, selon le carburant utilisé, la puissance désirée ou l'éventuelle suralimentation. En conséquence, le groupe motopropulseur a un encombrement qui est variable. L'écartement entre les longerons est déterminé par le groupe motopropulseur le plus encombrant. Dans le cas d'un petit groupe motopropulseur, un espace reste libre entre le groupe motopropulseur et les longerons. En adoptant le montage de la figure 2, il est nécessaire de réaliser un bras de liaison de grande taille remplaçant l'élément de liaison. Compte tenu des efforts sollicitant l'élément de liaison, en particulier ceux liés au couple transmis par le groupe motopropulseur, le bras de levier entre le groupe motopropulseur et le bloc filtrant conduit à une taille démesurée du bras de liaison et des moyens de fixation du bras de liaison sur le groupe motopropulseur.
C'est donc un objectif de l'invention de proposer un système de fixation d'un groupe motopropulseur de petite taille par rapport au compartiment moteur, avec des pièces de taille raisonnable. C'est un autre objectif de proposer un système satisfaisant pour l'acoustique dans le véhicule. C'est encore un autre objectif d'obtenir un temps de montage du système qui ne soit pas pénalisant.
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Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un système de fixation d'un groupe motopropulseur dans le compartiment moteur d'un véhicule, le compartiment moteur comportant deux longerons entre lesquels le groupe motopropulseur est suspendu, le système comportant un bras de liaison dont une zone d'ancrage est fixée en partie supérieure du groupe motopropulseur, un premier tampon amortissant supporté par l'un des longerons et lié à un point d'ancrage du bras de liaison de telle sorte que le premier tampon amortit les mouvements verticaux et transversaux transmis par le bras de liaison, une biellette dont une première extrémité est liée au bras de liaison et la deuxième extrémité est liée à un élément de structure du véhicule pour amortir les mouvements longitudinaux transmis par le bras de liaison, caractérisé en ce que la première extrémité de la biellette est liée au bras de liaison entre la zone d'ancrage et le point d'ancrage du bras de liaison.
Le premier tampon amortissant n'a pas besoin de s'opposer aux mouvements longitudinaux du groupe motopropulseur, ceux-ci étant repris par la biellette. De même, la biellette est articulée à ses deux extrémités pour autoriser les mouvements transversaux et verticaux, ainsi que le pivotement du groupe motopropulseur. Ainsi, grâce à l'invention, les efforts longitudinaux sont repris sur le bras de liaison à une distance limitée de la fixation du bras de liaison sur le groupe motopropulseur, ce qui limite les sollicitations mécaniques des éléments de fixation en général, en particulier le moment fléchissant au niveau de l'implantation du bras de
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liaison sur le groupe motopropulseur. Grâce à la limitation des sollicitations, la taille du bras de liaison reste raisonnable. De même, les moyens de fixation du bras de liaison sur le groupe motopropulseur n'ont pas besoin d'être surdimensionnés.
Le rapprochement de la biellette vers le groupe motopropulseur est limité par l'encombrement des pièces et leur trajectoire lors des mouvements du groupe motopropulseur, ainsi que par l'augmentation des efforts repris pour contrer le couple du moteur, augmentation due au rapprochement des points de reprise du couple.
De préférence, le système de fixation comporte un support de tampon fixé sur le longeron et qui supporte le premier tampon amortissant.
Ainsi, le support du tampon, le premier tampon, le bras de liaison et la biellette forment un ensemble qui peut être assemblé indépendamment du reste du véhicule, par exemple sur le bord d'une chaîne de montage. Cet ensemble est ensuite monté sur le véhicule et fixé par exemple par vissage sur le longeron. Le groupe motopropulseur est ensuite introduit dans le compartiment moteur par le dessous du véhicule et il suffit de fixer le bras de liaison sur le groupe motopropulseur, par exemple par vissage. Les autres blocs filtrants du groupe motopropulseur, non montrés, sont mis en place de manière traditionnelle. Ainsi, les opérations de fixation du groupe motopropulseur au poste sur la chaîne de montage sont limitées.
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De plus, l'utilisation d'un support de tampon permet de déporter le tampon amortissant vers le moteur et de réduire la longueur du bras de liaison, ce qui va ainsi dans le sens du but recherché consistant à réduire les efforts que le bras de liaison doit supporter.
De manière préférentielle, l'élément de structure est une patte du support de tampon.
Ainsi, les efforts repris par la biellette sont transmis au support de tampon par l'intermédiaire de la patte. Ces efforts transmis à une pièce compacte fixée sur un élément rigide de la structure du véhicule qu'est le longeron ne peuvent donc pas générer beaucoup de vibrations. Le comportement acoustique du système est donc favorable à une réduction du bruit. De plus, la deuxième extrémité est fixée sur la patte de fixation avant le montage de l'ensemble du système de fixation sur le véhicule, ce qui limite encore les opérations de montage au moment de la fixation du groupe motopropulseur.
Un autre avantage est que, lors d'un choc frontal du véhicule, la patte de fixation plie et finit par rompre, ce qui permet d'absorber de l'énergie et évite de créer un point dur.
De préférence, la patte de liaison a une direction principale oblique par rapport à la direction longitudinale du véhicule. Cette géométrie permet de se rapprocher au mieux de la position souhaitée pour la biellette, en lui donnant une direction sensiblement longitudinale.
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Selon une caractéristique particulière, la biellette est liée à l'élément de structure par un deuxième tampon amortissant. La fonction d'amortissement des sollicitations longitudinales nécessite un tampon amortissant sensiblement encombrant, avec en outre un espace de débattement.
En éloignant le tampon amortissant du bras de liaison, la première extrémité de la biellette est de taille réduite et a une mobilité restreinte. Il est alors possible de placer la première extrémité de la biellette au plus près du groupe motopropulseur.
Selon des caractéristiques particulières : - la biellette est liée au bras de liaison par un troisième tampon amortissant. Ce troisième tampon participe à l'amortissement des vibrations du moteur et permet de petites rotations relatives entre la biellette et le bras de liaison.
- la biellette est fixée au bras de liaison sensiblement à mi-distance du point d'ancrage et de la zone d'ancrage. Cette disposition autorise une fixation de la biellette en dessous du bras de liaison.
- la biellette est fixée au bras de liaison entre la zone d'ancrage et le milieu du bras de liaison.
- la biellette est fixée en dessous du bras de liaison. Cette disposition utilise l'espace entre le groupe motopropulseur et la carrosserie, sans augmenter l'encombrement du système de fixation vers le haut.
L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture
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de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de dessus d'un système de fixation d'un groupe motopropulseur selon un premier mode de réalisation de l'art antérieur ; la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 selon un autre mode de réalisation de l'art antérieur ; - la figure 3 est une vue schématique de dessus d'un groupe motopropulseur fixé grâce au système de fixation selon l'invention ; la figure 4 est une vue en perspective du système de fixation selon l'invention ; la figure 5 est une vue de dessus du système de fixation de la figure 4 ; la figure 6 est une vue en coupe du système de fixation selon la ligne VI-VI de la figure 5.
Les figures 1 et 2 ont déjà été décrites précédemment dans la présentation de l'état de la technique.
En se référant à la figure 3, la partie avant d'une structure d'un véhicule utilitaire est montrée.
Le sens vers l'avant s'entend selon le sens de marche principal du véhicule, indiqué par la flèche FI. De même, les côtés droit et gauche se comprennent sur les vues de dessus par rapport audit sens de marche.
La structure comporte deux longerons latéraux 5,6 reliés par une traverse avant 9 à l'avant de la
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structure et par une traverse inférieure 10.
Un groupe motopropulseur 1 est suspendu entre les longerons 5,6. Il est de la taille réduite par rapport à l'espacement entre les longerons de telle sorte qu'une distance a est laissée libre entre le longeron droit 5 et le groupe motopropulseur 1. De manière classique, un bloc filtrant gauche 3 fixé sur le longeron gauche 6 supporte le groupe motopropulseur en amortissant des efforts selon toutes les directions spatiales. Egalement de manière classique, un autre bloc filtrant comporte un premier tirant 4 relié à la traverse inférieure 10 et est destiné à amortir les efforts transmis par le groupe motopropulseur selon une direction sensiblement longitudinale. Le tirant 4 est situé dans une zone basse du véhicule.
Le système de fixation selon l'invention comporte un bras de liaison 20 fixé rigidement par une zone d'ancrage 200 sur le groupe motopropulseur, et qui s'étend par-dessus l'espace libre entre le groupe motopropulseur 1 et le longeron droit 5. Un support de tampon 21 est fixé sur le longeron droit 5 sous un point d'ancrage 201 du bras de liaison 20. Un tampon amortissant 24 (figure 4) est interposé entre le bras de liaison 20 et le support de tampon 21. Le support de tampon 21 comporte une patte de fixation 22 qui fait saillie de manière oblique vers l'avant et vers le groupe motopropulseur 1. Une biellette 23 est articulée d'une part à l'extrémité de la patte de fixation et d'autre part à une partie centrale du bras de liaison 20. La biellette 23 a une direction principale sensiblement longitudinale au véhicule.
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Les figures 4 à 6 montrent plus en détail le système de fixation selon l'invention. Le support de tampon 21 est par exemple une pièce moulée en alliage léger ayant une forme générale d'équerre dont une première aile 210 est vissée sur la face supérieure du longeron droit 5, tandis que la deuxième aile 211 est vissée sur une face verticale du longeron. Le support de tampon 21 se prolonge à partir de l'aile verticale 211 pour former la patte de fixation 22.
Le premier tampon 24 comporte une carcasse métallique 240 ayant une forme de cuvette bordée par une platine sensiblement plate. Un noyau 242, de forme sensiblement tubulaire, orienté sensiblement verticalement est centré sur la carcasse et est lié de manière élastique à la carcasse par des blocs d'élastomère 243. Deux barres 212,213 sont prévues sur la première aile 210 de telle sorte que la carcasse soit en appui sur les barres par la platine.
Quatre vis 246 traversent la platine et sont serrées dans les barres 212,213 pour fixer le premier tampon 24 sur le support de tampon 21.
Une arche 244 s'étend sensiblement dans un plan vertical longitudinal et est fixée sur le support de tampon par deux des quatre vis 246. Un tenon 245 s'étend radialement à partir du noyau 242 pour traverser l'ouverture définie par l'arche 244. Le tenon 245 a pour fonction de limiter les mouvements verticaux du noyau 242, et donc du groupe motopropulseur. De manière classique, il comporte une âme métallique enrobée par un matériau élastomère.
Le bras de liaison 20 est également obtenu par moulage d'un alliage léger. Il comporte trois puits
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202, disposés sensiblement en triangle dans la zone d'ancrage 200, et comportant chacun un trou lisse pour y loger trois vis 203 de fixation du bras de liaison sur le groupe motopropulseur. Les vis 203 sont représentées uniquement sur la figure 5. Le bras de liaison 20 comporte un trou lisse au point d'ancrage 201. Une vis 241 sensiblement verticale, traverse le noyau 242 ainsi que le trou lisse, puis fixe le noyau sur le bras de liaison 20 par boulonnage avec un écrou.
La biellette 23 a une forme sensiblement allongée. Elle comporte deux extrémités, un deuxième tampon amortissant 233 à la deuxième extrémité 232 et un troisième tampon amortissant 231 à la première extrémité 230. Le troisième tampon amortissant 231 comporte un tube central 234 lié à la biellette par l'intermédiaire d'un manchon 235 en élastomère. De même, le deuxième tampon amortissant 233 comporte un tube central 236 lié à la biellette par l'intermédiaire d'un manchon 237 en élastomère. Les tubes centraux 234,236 sont traversés par des vis pour les fixer par serrage respectivement sous le bras de liaison 20 et sur la patte de fixation 22. Les manchons 235,237 sont vulcanisés à la fois sur les tubes centraux 234,236 et dans un logement de la biellette 23. Grâce aux manchons en élastomère, la biellette a des possibilités de mouvement en rotation par rapport au bras de liaison 20 et à la patte de fixation 22. Le deuxième tampon amortissant 233 a une taille plus importante que le troisième tampon 231 pour que la biellette ait en outre des possibilités de translation selon la direction longitudinale du véhicule.
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Le système de fixation selon l'invention peut être préparé entièrement avant le montage sur le véhicule. L'ensemble ainsi constitué est ensuite mis en place sur le longeron droit 5 et fixé par des vis traversant des trous lisses 215 de la première aile 210 et d'autres vis traversant des trous lisses 214 de la deuxième aile 211. Dès que le groupe motopropulseur a été mis en place par le dessous du véhicule, les trois vis 203 dans les puits 202 sont serrées sur le groupe motopropulseur.
Le groupe motopropulseur 1 transmet des sollicitations dues en particulier au passage du véhicule sur des irrégularités de la route, aux vibrations internes et à la transmission du couple moteur aux roues motrices. Les possibilités de déformation élastique des tampons amortissants 24, 231,233 autorisent le léger pivotement du groupe motopropulseur dans les différents axes spatiaux. Les sollicitations verticales (en z) sont reprises essentiellement par le premier tampon amortissant 24.
Les mouvements dans cette direction sont limités par le tenon 245 en butée entre l'arche 244 et la carcasse 240. Ces mouvements ne sont pas contrés par la biellette grâce au pivotement autorisé par le deuxième et le troisième tampon. De même les sollicitations transversales (en y) sont reprises essentiellement par le premier tampon amortissant 24.
Les sollicitations longitudinales (en x) sont reprises par la biellette 23 et amorties essentiellement par le deuxième tampon amortissant 233, le premier tampon 24 ne s'opposant pas aux mouvements longitudinaux transmis par le point
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d'ancrage 201 du bras de liaison. Ainsi, les efforts longitudinaux sont repris sur le bras de liaison 20 au plus près du groupe motopropulseur 1, limitant ainsi les efforts, en particulier le moment fléchissant sollicitant le bras de liaison 20 et la fixation entre le bras de liaison et le groupe motopropulseur.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple. On comprendra que l'invention s'appliquera également au côté gauche du véhicule. Il est envisageable de placer la biellette au-dessus du bras de liaison, si l'encombrement n'est pas trop important. La patte de fixation 22 peut être rapportée sur le support, par exemple par vissage. La deuxième extrémité de la biellette peut être fixée sur le longeron sans l'intermédiaire de la patte de fixation. La première extrémité de la biellette peut être fixée au bras de liaison entre la zone d'ancrage et le milieu du bras de liaison.
Claims (9)
1. Système de fixation d'un groupe motopropulseur (1) dans le compartiment moteur d'un véhicule, le compartiment moteur comportant deux longerons (5,6) entre lesquels le groupe motopropulseur (1) est suspendu, le système comportant un bras de liaison (7,20) dont une zone d'ancrage (200) est fixée en partie supérieure du groupe motopropulseur (1), un premier tampon amortissant (24) supporté par l'un des longerons (5) et lié à un point d'ancrage (201) du bras de liaison (7,20) de telle sorte que le premier tampon (24) amortit les mouvements verticaux et transversaux transmis par le bras de liaison (20) par rapport au longeron (5), une biellette (23) dont une première extrémité (230) est liée au bras de liaison (7,20) et la deuxième extrémité (232) est liée à un élément de structure (5,22) du véhicule pour amortir les mouvements longitudinaux transmis par le bras de liaison (20), caractérisé en ce que la première extrémité (230) de la biellette (23) est liée au bras de liaison entre la zone d'ancrage (200) et le point d'ancrage (201) du bras de liaison (20).
2. Système de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un support de tampon (21) fixé sur le longeron (5) et qui supporte le premier tampon amortissant (24).
3. Système de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de structure est une patte de fixation (22) du support
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de tampon (21).
4. Système de fixation selon la revendication 3, caractérisé en ce que la patte de liaison (22) a une direction principale oblique par rapport à la direction longitudinale du véhicule.
5. Système de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la biellette (23) est liée à l'élément de structure (22) par un deuxième tampon amortissant (233).
6. Système de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la biellette (23) est liée au bras de liaison (20) par un troisième tampon amortissant (231).
7. Système de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la biellette (23) est fixée au bras de liaison (20) sensiblement à mi-distance du point d'ancrage (201) et de la zone d'ancrage (200).
8. Système de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la biellette (23) est fixée au bras de liaison (20) entre la zone d'ancrage (200) et le milieu du bras de liaison (20).
9. Système de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la biellette (23) est fixée en dessous du bras de liaison (20).
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