FR2875266A1

FR2875266A1 - Twin scroll type exhaust manifold for e.g. 1342 type four-cylinder engine, has outlet conduit with partition in rectangular plate form inserted into guide with lateral expansion gap, where plate is made of austenitic stainless steel sheet

Info

Publication number: FR2875266A1
Application number: FR0409717A
Authority: FR
Inventors: Stephane Claudinon; Laurent Gueguen; Patrick Ragot
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-03-17
Anticipated expiration: 2024-09-14
Also published as: FR2875266B1

Abstract

The manifold has an outlet conduit (26) with a partition (28) in the form of a rectangular plate between intermediate conduits (22, 24). The partition or plate is inserted into a U shaped guide (29) with a lateral expansion gap, where the guide is connected in the outlet conduit. The plate is made up of a material such as cut or stamped austenitic stainless steel sheet.

Description

La présente invention concerne un collecteur d'échappement pour un moteurThe present invention relates to an exhaust manifold for an engine

à combustion interne et peut notamment être utilisée avec profit dans un moteur suralimenté par un turbocompresseur. internal combustion engine and can be used with advantage in a turbocharged engine supercharged.

Le collecteur d'échappement a pour fonction de guider les gaz d'échappement de la culasse vers les équipements aval tels que le turbocompresseur, les éléments périphériques nécessaires au posttraitement des gaz brûlés et la ligne d'échappement. Le collecteur d'échappement est généralement équipé de plusieurs conduits tubulaires dont les entrées sont solidaires d'une bride d'entrée. Ces conduits permettent, à partir de la sortie des différentes pipes d'échappement de la culasse, de diriger les gaz d'échappement vers une sortie unique solidaire d'une bride de sortie. Le collecteur d'échappement est le plus souvent assemblé à la culasse au moyen d'un assemblage vissé qui vient solidariser la bride d'entrée avec la face d'échappement de la culasse. Un joint métallique est intercalé entre la culasse et la bride d'entrée du collecteur d'échappement pour assurer une meilleure étanchéité au gaz d'échappement. The purpose of the exhaust manifold is to guide the exhaust gases from the cylinder head to the downstream equipment such as the turbocharger, the peripheral elements necessary for the post-treatment of the flue gases and the exhaust system. The exhaust manifold is generally equipped with several tubular conduits whose inputs are integral with an inlet flange. These ducts make it possible, from the outlet of the different exhaust pipes of the cylinder head, to direct the exhaust gases towards a single outlet integral with an outlet flange. The exhaust manifold is most often assembled to the cylinder head by means of a screw connection which joins the inlet flange with the exhaust face of the cylinder head. A metal seal is interposed between the cylinder head and the inlet flange of the exhaust manifold to provide a better seal to the exhaust gas.

Plus particulièrement l'invention concerne un collecteur d'échappement moulé pour moteur à combustion interne à 4 cylindres, présentant une architecture en 2Y. More particularly, the invention relates to a molded exhaust manifold for internal combustion engine with 4 cylinders, having a 2Y architecture.

L'architecture en 2Y, obtenue en couplant deux à deux les échappements les plus "éloignés" dans le cycle d'allumage, à savoir les cylindres 1 et 4 d'un côté et 2 et 3 de l'autre pour les moteurs à 4 cylindres de type 1342, permet de minimiser les problèmes d'interaction cylindre à cylindre dans de tels moteurs. La structure du collecteur se présente sous la forme de deux jonctions tubulaires en Y de premier niveau dont les sorties se rejoignent pour former une troisième jonction en Y intégrée en tout ou partie au collecteur (second niveau). Cette technique permet également d'améliorer la vidange des cylindres, donc leur remplissage, d'où un gain en couple appréciable. The architecture in 2Y, obtained by coupling in pairs the most "distant" exhausts in the ignition cycle, namely the cylinders 1 and 4 on one side and 2 and 3 on the other for the 4-cylinder engines. cylinders type 1342, can minimize the problems of cylinder-to-cylinder interaction in such engines. The collector structure is in the form of two first-level Y-shaped tubular junctions whose outlets join to form a third Y-junction integrated wholly or partly into the collector (second level). This technique also improves the emptying of the cylinders, so their filling, resulting in a significant gain in torque.

Dans certains collecteurs en 2Y, par exemple de type dit 'Twin Scroll' (à spirales jumelles) bien adapté pour être associé à un turbocompresseur, la jonction effective au second niveau se fait juste à la sortie du collecteur, une cloison de séparation des conduits de sortie des jonctions de premier niveau étant disposée dans le conduit de sortie de collecteur. Il a toutefois été observé des problèmes de fissuration et de perte de matière au niveau de la cloison de séparation des conduits en sortie de collecteur. Les facteurs dominants qui génèrent ces défaillances sont le niveau thermique élevé de la cloison, le différentiel de dilatation et les raideurs relatives entre la cloison et le massif rigide qui l'entoure. En particulier la cloison centrale de séparation ne peut pas se dilater librement et des contraintes apparaissent aux deux extrémités de cette cloison. In some 2Y collectors, for example of the so-called Twin Scroll type, well adapted to be associated with a turbocharger, the effective junction at the second level is just at the outlet of the collector, a partition of the ducts output of the first level junctions being disposed in the manifold outlet conduit. However, problems of cracking and loss of material have been observed at the separating wall of the ducts at the outlet of the collector. The dominant factors that generate these failures are the high thermal level of the partition, the expansion differential and the relative stiffness between the bulkhead and the rigid mass around it. In particular the central separation partition can not expand freely and constraints appear at both ends of this partition.

L'invention a pour but de proposer un collecteur d'échappement à structure en 2Y présentant une tenue améliorée aux sollicitations thermomécaniques. The object of the invention is to propose an exhaust manifold with a 2Y structure having improved resistance to thermomechanical stresses.

A cette fin, l'invention propose un collecteur d'échappement pour moteur à combustion interne à quatre cylindres comportant quatre conduits d'entrée destinés à être connectés aux orifices d'échappement correspondants de la culasse dudit moteur et un conduit de sortie du collecteur, lesdits conduits d'entrée étant reliés deux à deux par deux jonctions en Y présentant chacune en sortie un conduit intermédiaire connecté audit conduit de sortie du collecteur, caractérisé en ce que ledit conduit de sortie du collecteur comporte une cloison de séparation entre les conduits intermédiaires réalisée en un ou plusieurs matériaux présentant des propriétés thermomécaniques différentes de celles du matériau du conduit de sortie du collecteur la cloison étant montée dans un guide de U rapporté dans le dit conduit de sortie. For this purpose, the invention proposes an exhaust manifold for a four-cylinder internal combustion engine comprising four inlet ducts intended to be connected to the corresponding exhaust ports of the cylinder head of said engine and an outlet duct of the collector, said inlet ducts being connected in pairs by two Y-shaped junctions each having an intermediate duct connected to said outlet duct of the collector, characterized in that said outlet duct of the collector comprises a partition wall between the intermediate ducts carried out in one or more materials having thermomechanical properties different from those of the material of the outlet duct of the collector, the partition being mounted in a guide U reported in said outlet duct.

Ainsi le collecteur selon l'invention évite d'avoir à recourir à des solutions pénalisantes, soit la réduction de la température des gaz d'échappement au détriment des performances du moteur, soit l'utilisation pour le corps du collecteur d'une structure renforcée et/ou en matériau plus résistant au détriment d'une augmentation sensible des coûts de matière et/ou de fabrication. Comme il apparaîtra ci- après la structure du collecteur selon l'invention reste proche de la structure des collecteurs 2Y connus et permet de façon optionnelle de continuer à utiliser la technique des collecteurs à corps moulé en fonte au molybdène et silicium relativement peut onéreuse avec un surcoût modeste par rapport aux résultats techniques obtenus. Thus the collector according to the invention avoids having to resort to penalizing solutions, either the reduction of the temperature of the exhaust gas at the expense of engine performance, or the use for the body of the collector of a reinforced structure and / or more resistant material to the detriment of a significant increase in material and / or manufacturing costs. As will become apparent below, the structure of the collector according to the invention remains close to the structure of the known collectors 2Y and optionally makes it possible to continue to use the relatively inexpensive molybdenum cast iron and silicon molded-body collector technique. modest additional cost compared to the technical results obtained.

Avantageusement la cloison est réalisée à partir d'un matériau présentant par rapport audit matériau du conduit de sortie une meilleure tenue aux hautes températures et/ou un coefficient de dilatation inférieur. Ainsi l'utilisation de l'utilisation d'une cloison en matériau présentant un coefficient de dilatation inférieur à celui du matériau du conduit (en général le matériau utilisé pour le corps du collecteur) permet de compenser l'augmentation de température de la cloison due au fait que celle-ci est au contact avec les gaz d'échappement sur ses deux faces. Advantageously, the partition is made from a material having, with respect to said material of the outlet duct, better resistance to high temperatures and / or a lower coefficient of expansion. Thus the use of the use of a partition made of material having a coefficient of expansion smaller than that of the conduit material (generally the material used for the collector body) makes it possible to compensate for the increase in temperature of the partition due to the fact that it is in contact with the exhaust gas on both sides.

De préférence la cloison est choisie en acier ou dans un matériau de nuance austénitique, par exemple sous la forme d'une plaque de tôle en acier austénitique. Avantageusement la plaque est montée sensiblement en position diamétrale dans le conduit de sortie. Preferably the partition is selected from steel or a material of austenitic grade, for example in the form of a sheet of austenitic steel sheet. Advantageously, the plate is mounted substantially in a diametrical position in the outlet duct.

Selon une première variante de réalisation de l'invention, le guide de la cloison est réalisé sous la forme d'un profilé en acier pourvu d'une rainure et mis en forme de U. Avantageusement, la largeur de la rainure est sensiblement égale à l'épaisseur de la plaque. Tout aussi avantageusement, la plaque est montée avec un jeu de dilatation latéral dans le guide en U. Cette dernière caractéristique étant très efficace pour réduire les contraintes dues à la dilatation thermique. According to a first embodiment of the invention, the guide of the partition is made in the form of a steel profile provided with a groove and shaped U. Advantageously, the width of the groove is substantially equal to the thickness of the plate. Equally advantageously, the plate is mounted with a lateral expansion clearance in the U-shaped guide. This last characteristic is very effective in reducing the stresses due to thermal expansion.

Selon une seconde variante de réalisation de l'invention, le guide en U est incorporé dans ledit conduit de sortie à la coulée du collecteur. Avantageusement le guide en U présente une section transversale en contredépouille au niveau de la liaison guide/collecteur. Tout aussi avantageusement, le collecteur d'échappement comporte un corps moulé en fonte aux silicium et molybdène ou en fonte au nickel ou aux nickel et chrome. According to a second embodiment of the invention, the U-shaped guide is incorporated in said outlet duct to the casting of the collector. Advantageously, the U-shaped guide has a transverse cross-section at the level of the guide / collector connection. Just as advantageously, the exhaust manifold comprises a molded body of silicon and molybdenum cast iron or of nickel or nickel-chromium cast iron.

Les collecteurs d'échappement selon l'invention trouvent leur application notamment dans les collecteurs destinés au moteur à quatre cylindres de type 1342 et dans lesquels les quatre conduits d'entrée sont disposés sensiblement en ligne, l'une des deux jonctions en Y étant reliée aux deux conduits d'entrée latéraux et l'autre des deux jonctions en Y étant reliée aux deux conduits d'entrée centraux. The exhaust manifolds according to the invention find their application notably in the manifolds intended for the four-cylinder engine of type 1342 and in which the four inlet ducts are arranged substantially in line, one of the two Y junctions being connected to one another. to the two lateral inlet ducts and the other of the two Y-junctions being connected to the two central inlet ducts.

Parmi d'autres avantages de l'invention, on notera que l'invention est directement applicable aux deux types de collecteurs, les collecteurs obtenus par moulage par gravité et les collecteurs mécano-soudés avec toutefois un avantage pour les premiers. Among other advantages of the invention, it will be noted that the invention is directly applicable to the two types of collectors, the collectors obtained by gravity molding and the welded collectors with however an advantage for the first.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre présentée uniquement à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins cijoints dans lesquels: la figure 1 représente une vue schématique de dessus d'un mode de réalisation d'un collecteur d'échappement selon l'invention; la figure 2 représente une vue schématique agrandie de la coupe transversale selon la ligne AA du collecteur d'échappement de la figure 1; et la figure 3 représente une vue schématique éclatée en perspective en agrandie d'un ensemble cloison/guide utilisable dans un collecteur d'échappement du type illustré la figure 1. Other features and advantages of the present invention will become apparent on reading the following description given solely by way of nonlimiting example with reference to the attached drawings in which: FIG. 1 represents a schematic top view of a mode embodiment of an exhaust manifold according to the invention; FIG. 2 represents an enlarged schematic view of the cross-section along line AA of the exhaust manifold of FIG. 1; and FIG. 3 represents an exploded schematic perspective view in enlarged view of a partition / guide assembly that can be used in an exhaust manifold of the type illustrated in FIG. 1.

Le collecteur 10 d'échappement pour moteur à combustion interne à quatre cylindres illustré aux figures 1 et 2 concerne un mode réalisation de l'invention donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en l'espèce un collecteur à architecture en 2Y de type 'twin scroll' destiné à être associé à une culasse à quatre cylindres en ligne (non représentée) au niveau d'une interface représentée par sa projection XX' et s'étendant perpendiculairement au plan de la figure 1. Le collecteur 10 tel qu'illustré est réalisé en structure moulée obtenue par coulée de fonte ou d'acier. The exhaust manifold 10 for a four-cylinder internal combustion engine illustrated in FIGS. 1 and 2 relates to an embodiment of the invention given solely by way of nonlimiting example, in this case a 2Y type collector of the type 'twin scroll' intended to be associated with an in-line four-cylinder cylinder head (not shown) at an interface represented by its projection XX 'and extending perpendicular to the plane of FIG. 1. The collector 10 such that illustrated is made of molded structure obtained by cast iron or steel.

Parmi les matériaux moulables utilisés pour la fabrication des collecteurs selon l'invention, on peut citer: - Les fontes incorporant du silicium et du molybdène offrent de bonnes propriétés de coulabilité et d'usinabilité. Elles permettent donc l'obtention de collecteurs peu coûteux. Par contre, les propriétés de ces fontes peuvent être altérées à hautes températures d'où l'intérêt particulier de la structure à cloison de séparation rapportée selon l'invention. Among the moldable materials used for the manufacture of collectors according to the invention include: The cast irons incorporating silicon and molybdenum provide good flowability and machinability properties. They therefore make it possible to obtain inexpensive collectors. By cons, the properties of these fonts can be altered at high temperatures hence the particular interest of the partition wall structure reported according to the invention.

Les fontes à base de nickel (à teneur de nickel d'au moins 20%) ou de nickel et de chrome offrent un meilleur comportement à chaud que les fontes à base de silicium et de molybdène. Par contre, leurs moins bonnes propriétés de coulabilité et d'usinabilité engendrent une légère augmentation des coûts de fabrication pour le collecteur d'échappement. Les collecteurs selon l'invention utilisant ce type de fontes bénéficient pleinement des avantages conférés par l'invention. Nickel-based (at least 20% nickel) or nickel- and chromium-based cast irons offer better hot performance than silicon- and molybdenum-based cast irons. On the other hand, their poorer pourability and machinability properties result in a slight increase in manufacturing costs for the exhaust manifold. The collectors according to the invention using this type of cast iron fully benefit from the advantages conferred by the invention.

Enfin, les aciers, en général de type austénitique, offrent les meilleures performances en terme de tenue thermomécanique. Par contre, leurs médiocres propriétés de coulabilité demandent des moyens industriels spécifiques et assez coûteux qui se répercutent directement sur le prix du produit fini. Toutefois l'invention peut dans certains cas être également utilisable avec profit dans ces collecteurs moulés en acier coulé. Finally, steels, generally of austenitic type, offer the best performance in terms of thermomechanical behavior. On the other hand, their mediocre pourability properties require specific and fairly expensive industrial means which have a direct effect on the price of the finished product. However, the invention can in certain cases also be used with advantage in these molded cast steel manifolds.

Tel qu'illustré sur les figures 1 et 2, le corps moulé 12 du collecteur quasiment monobloc comporte une bride d'entrée 14 dans laquelle débouchent en ligne (selon XX') les quatre conduits d'entrée 16a, 16b, 16c et 16d. La bride d'entrée 14 qui s'étend parallèlement au plan d'interface est destinée à être solidarisée de façon étanche sur la culasse (non représentée) du moteur de façon à connecter les conduits d'entrée du collecteur avec les conduits d'échappement des cylindres correspondants. Par exemple pour un moteur de type 1342, les conduits 16a, 16b, 16c et 16d correspondent aux cylindres 1, 2, 3 et 4 respectivement. As illustrated in Figures 1 and 2, the molded body 12 of the almost integral collector comprises an inlet flange 14 into which open (in line XX ') the four inlet ducts 16a, 16b, 16c and 16d. The inlet flange 14 which extends parallel to the interface plane is intended to be sealingly secured to the cylinder head (not shown) of the engine so as to connect the inlet ducts of the manifold with the exhaust ducts. corresponding cylinders. For example for a type 1342 engine, the ducts 16a, 16b, 16c and 16d correspond to the cylinders 1, 2, 3 and 4 respectively.

Les conduits d'entrée s'étendent dans un plan parallèle au plan de la figure 1 pour se rejoindre deux à deux au niveau de deux jonctions 18 et 20 et former deux volutes courbes, une volute interne regroupant les conduits 16b et 16c et une volute externe regroupant les conduits 16a et 16d. Les deux jonctions 18 et 20 présentent chacune en sortie une portion de conduit intermédiaire 22 et 24 débouchant dans le conduit de sortie de collecteur 26 lequel comporte une cloison de séparation 28 monté dans un guide en U 29 rapporté dans le conduit 26. Le conduit de sortie 26 débouche sur la bride de sortie 30 du collecteur s'étendant parallèlement au plan de la figure 1 et destinée à être solidarisée de façon étanche au conduit d'entrée d'un circuit d'échappement et/ou directement au conduit d'entrée d'un turbocompresseur (non représenté) notamment à l'aide de boulons montés dans les alésages filetés 32. On notera incidemment la structure très rigide et compacte des collecteurs à architecture 'twin scroll' permettant le montage direct d'un turbocompresseur en position latérale. De façon optionnelle mais avantageuse, le conduit de sortie 26 au niveau de la bride 30 présente une section sensiblement circulaire de telle sorte que la cloison 28 et son guide en U 29 se trouvent montés sensiblement en position diamétrale dans ce conduit de sortie 26. Telle qu'illustré sur la figure 2, le bord libre 27 de la cloison de séparation 28 et les extrémités libres 31 et 31' du guide en U 29 et viennent effleurer la surface plane de la bride de sortie 30. Toutefois sans sortir du cadre de l'invention, d'autres variantes non représentées présentent des sorties de collecteurs légèrement différentes avec par exemple des conduits de sortie se prolongeant au-delà ou en deçà du niveau du bord libre 27 de la plaque 28. The inlet ducts extend in a plane parallel to the plane of FIG. 1 to join two by two at two junctions 18 and 20 and form two curved volutes, an internal volute grouping ducts 16b and 16c and a volute external grouping the ducts 16a and 16d. The two junctions 18 and 20 each have at their output an intermediate duct portion 22 and 24 opening into the manifold outlet duct 26, which comprises a separation partition 28 mounted in a U-shaped guide 29 attached to the duct 26. The duct output 26 opens out on the outlet flange 30 of the collector extending parallel to the plane of FIG. 1 and intended to be sealed to the inlet duct of an exhaust circuit and / or directly to the inlet duct. a turbocharger (not shown) in particular using bolts mounted in the threaded bores 32. Note incidentally the very rigid and compact structure collectors architecture 'twin scroll' for direct mounting of a turbocharger in lateral position . Optionally but advantageously, the outlet duct 26 at the flange 30 has a substantially circular section so that the partition 28 and its U-shaped guide 29 are mounted substantially diametrically in this outlet duct 26. Such 2, the free edge 27 of the partition 28 and the free ends 31 and 31 'of the U-shaped guide 29 and touch the flat surface of the outlet flange 30. However, without departing from the scope of FIG. In the invention, other variants not shown have slightly different manifold outlets with, for example, outlet ducts extending beyond or below the level of the free edge 27 of the plate 28.

Selon une des caractéristiques de l'invention, la cloison de séparation 28 entre les conduits intermédiaires 22, 24 est réalisée, à titre d'exemple non limitatif, sous la forme d'une plaque plane, monobloc ou feuilleté, à partir d'un ou plusieurs matériaux présentant des propriétés thermomécaniques différentes de celles du matériau du conduit d'échappement 26, l'espèce le matériau constituant le corps moulé 12, en l'espèce une fonte ou un acier présenté ci-avant. Le ou les matériaux de la cloison 28 sont choisis de façon à améliorer la résistance du collecteur au niveau du conduit de sortie, plus particulièrement la cloison 28 est réalisée en tôle d'acier austénitique découpée ou emboutie, lequel matériau de cloison présente une meilleure tenue aux hautes températures (notamment au niveau de la fatigue thermique) et/ou un coefficient de dilatation inférieur à celui du matériau du corps 12 de façon à réduire les contraintes internes au niveau de la jonction cloison/corps. According to one of the features of the invention, the partition wall 28 between the intermediate ducts 22, 24 is made, by way of non-limiting example, in the form of a flat plate, monobloc or laminated, from a or several materials having thermomechanical properties different from those of the material of the exhaust duct 26, the species constituting the molded body 12, in this case a cast iron or a steel presented above. The material or materials of the partition 28 are chosen so as to improve the resistance of the collector at the outlet duct, more particularly the partition 28 is made of austenitic steel sheet cut or stamped, which partition material has a better holding at high temperatures (especially at the level of thermal fatigue) and / or a coefficient of expansion less than that of the material of the body 12 so as to reduce the internal stresses at the bulkhead / body junction.

La cloison ou plaque 28 est insérée dans le guide en U 29 lui-même disposé dans le conduit de sortie 26 et incorporé à la coulée du corps de collecteur 12, le guide en U 29 étant à l'issue de l'opération de moulage retenu prisonnier dans une ouverture 34 en U prévue dans le corps du collecteur entre les jonctions 18 et 20. The partition or plate 28 is inserted into the U-shaped guide 29 itself disposed in the outlet duct 26 and incorporated in the casting of the collector body 12, the U-shaped guide 29 being at the end of the molding operation. held prisoner in a U-shaped opening 34 provided in the collector body between the junctions 18 and 20.

A titre d'exemple non limitatif, le guide en U 29 est réalisé sous la forme d'un profilé en acier pourvu d'une rainure en U 36 destinée à recevoir la cloison 28 et mis en forme de U. La rainure en U 36 présente une largeur L sensiblement égale ou au moins égale à l'épaisseur de la plaque formant la cloison 28. Comme illustré sur la figure 1, la plaque 28, de préférence sensiblement rectangulaire, est montée dans la rainure 36 sur ses trois côtés, dans la base 35 du guide en U 29 et, avec un jeu latéral 'e', sur chacune des deux branches 33 et 33' de guide en U. Ce jeu latéral a pour but de permettre l'expansion thermique de la plaque 28 tout en réduisant (voire en supprimant) les contraintes thermomécaniques sur le guide en U 29 et par voie de conséquence sur les parois du conduit de sortie 26 du collecteur. By way of non-limiting example, the U-shaped guide 29 is made in the form of a steel profile provided with a U-shaped groove 36 intended to receive the partition 28 and shaped U. The U-shaped groove 36 has a width L substantially equal to or at least equal to the thickness of the plate forming the partition 28. As illustrated in Figure 1, the plate 28, preferably substantially rectangular, is mounted in the groove 36 on its three sides, in the base 35 of the U-shaped guide 29 and, with a lateral play 'e', on each of the two U-shaped branches 33 and 33 '. This lateral clearance is intended to allow the thermal expansion of the plate 28 while reducing (or eliminating) the thermomechanical stresses on the U-shaped guide 29 and consequently on the walls of the outlet duct 26 of the collector.

Comme illustré sur la figure 2, le guide en U 29 présente une section transversale 38 en contre-dépouille dans la zone de liaison entre le guide en U 29 et la paroi 13 du collecteur au niveau de l'ouverture en U 34. As illustrated in FIG. 2, the U-shaped guide 29 has an undercut cross-section 38 in the connection zone between the U-shaped guide 29 and the wall 13 of the collector at the U-shaped opening 34.

L'ensemble cloison/guide illustré à la figure 3 représente une variante très proche (aux dimensions près) de l'ensemble guide en U 29 et cloisonplaque 28 décrit avec un collecteur d'échappement du type illustré aux figures 1 et 2. Par commodité on utilisera les mêmes références numériques pour les éléments identiques ou quasi-identiques. Les différences existant entre l'ensemble cloison/guide de la figure 3 par rapport à l'ensemble de la figure cloison/guide des figures 1 et 2 résident dans le profil de la section transversale 38 du guide en U 29, en l'espèce, mais sans caractère limitatif, sensiblement en forme de fer à cheval pour assurer la contre-dépouille et l'ancrage du guide 29 lors de la coulée du corps, d'une part et dans une plus grande dimension du jeu e ) entre les bords latéraux 40, 40' de la plaque rectangulaire 28 et le fond de la rainure 36 au niveau des branches 33 et 33' du guide en U 29 d'autre part, le bord inférieur de la plaque 28 étant également maintenu avec jeu de dilatation vertical dans la portion de la rainure 36 s'étendant dans la base 35 du guide en U 29. The partition / guide assembly illustrated in FIG. 3 represents a variant very close (to the dimensions) of the U-guide assembly 29 and partitionplaque 28 described with an exhaust manifold of the type illustrated in FIGS. 1 and 2. For convenience the same numerical references will be used for the identical or quasi-identical elements. The differences between the partition / guide assembly of FIG. 3 with respect to the whole of the partition / guide figure of FIGS. 1 and 2 reside in the profile of the transverse section 38 of the U-shaped guide 29, in this case but without limitation, substantially shaped horseshoe to ensure the undercut and anchoring of the guide 29 during the casting of the body, on the one hand and in a larger dimension of the game e) between the edges side 40, 40 'of the rectangular plate 28 and the bottom of the groove 36 at the branches 33 and 33' of the U-shaped guide 29 on the other hand, the lower edge of the plate 28 is also maintained with vertical expansion play in the portion of the groove 36 extending into the base 35 of the U-shaped guide 29.

II est à noter que la cloison-plaque 28 n'est pas en contact direct avec le corps 12 du collecteur mais seulement maintenue dans le guide en U 29 sur sa base et sur toute sa hauteur. Un jeu entre le guide et la plaque sur la hauteur du U permet à la plaque de se dilater librement dans le guide. Le collecteur et la plaque peuvent se dilater de façon indépendante sans générer de contraintes thermomécaniques. Cette plaque rapportée permet de choisir un matériau offrant une meilleure tenue à chaud et/ou un coefficient de dilatation inférieur au massif environnant, par exemple une cloison- plaque en tôle austénitique avec un collecteur en fonte au silicium/molybdène ou en fonte à base de nickel. Le guide en U 29 peut également être dans un matériau différent pour assurer son intégrité physique (maintien de ses dimensions géométriques) lors de la coulée du corps 12 du collecteur. La plaque 28 faisant office de cloison peut être insérée dans la rainure 36 du profilé du guide 29 avant la mise en forme du U ou après cette mise en forme. L'avantage de la première solution est de faciliter un usinage commun aux deux pièces assemblées. Le guide une fois terminé est inséré à la coulée dans le corps du collecteur. En variante, il est également possible d'insérer la plaque en force par un procédé mécanique après la réalisation du collecteur muni du guide en U. Bien entendu sans sortir du cadre de l'invention la plaque formant la cloison de séparation peut être modifiée tout en restant adaptée pour être insérée dans un guide en U, par exemple pour adopter des profils divers, bombé et ou en S, pour présenter une épaisseur variable et/ou être constituée d'une ou plusieurs couches de matériaux appropriés de façon à obtenir l'effet recherché par invention. It should be noted that the partition-plate 28 is not in direct contact with the body 12 of the collector but only maintained in the U-shaped guide 29 on its base and over its entire height. A clearance between the guide and the plate on the height of the U allows the plate to expand freely in the guide. The manifold and the plate can expand independently without generating thermomechanical stresses. This insert plate makes it possible to choose a material with a better heat resistance and / or a coefficient of expansion less than the surrounding mass, for example an austenitic sheet-wall partition with a silicon / molybdenum cast iron or cast iron collector. nickel. The U-guide 29 may also be in a different material to ensure its physical integrity (maintenance of its geometric dimensions) during the casting of the body 12 of the collector. The partition plate 28 may be inserted into the groove 36 of the profile of the guide 29 before forming the U or after this shaping. The advantage of the first solution is to facilitate a common machining of the two assembled parts. The guide once completed is inserted in the casting in the collector body. Alternatively, it is also possible to insert the plate force by a mechanical method after the realization of the collector provided with the guide U. Of course without departing from the scope of the invention the plate forming the partition wall can be changed while remaining adapted to be inserted into a U-shaped guide, for example to adopt various profiles, curved and or S-shaped, to have a variable thickness and / or consist of one or more layers of suitable materials so as to obtain effect sought by invention.

Enfin l'invention n'est pas limitée aux collecteurs d'échappement moulés mais est également applicable à la technique de fabrication de collecteur par mécano-soudage, le guide en U pour la cloison de séparation étant alors soudé au corps du collecteur. Finally, the invention is not limited to molded exhaust manifolds but is also applicable to the manifold manufacturing technique by mechanical welding, the U-guide for the partition wall being then welded to the collector body.

Claims

1. Exhaust manifold for a four-cylinder internal combustion engine having four inlet ducts (16a, 16b, 16c, 16d) for connection to the corresponding exhaust ports of the cylinder head of said engine and an exhaust duct ( 26) of the collector, said inlet ducts (16a, 16b, 16c, 16d) being connected in pairs by two Y-shaped junctions (18, 20) each having an intermediate duct (22, 24) connected to said duct outlet (26) of the collector, characterized in that said outlet duct (26) of the collector comprises a partition wall (28) between the intermediate ducts (22, 24) made of one or more materials having thermomechanical properties different from those material of the outlet duct (26) of the manifold, said partition being mounted in a U-shaped guide (29) attached to said outlet duct (26).

2. Exhaust manifold according to claim 1, characterized in that the partition (28) is made from a material having with respect to said material of the outlet duct (26) a better resistance to high temperatures and / or a lower coefficient of expansion.

3. Exhaust manifold according to one of claims 1 and 2, characterized in that the partition (28) is selected from steel or a material of austenitic grade.

4. Exhaust manifold according to one of claims 1 to 3, characterized in that the partition (28) is in the form of a plate, preferably substantially rectangular.

5. Exhaust manifold according to one of claims 1 to 4, characterized in that the guide (29) is formed as a steel profile provided with a groove (36) and shaped U .

6. Exhaust manifold according to claims 4 and 5, characterized in that the width of the groove is substantially equal to the thickness of the plate (28).

7. Exhaust manifold according to one of claims 4 to 6, characterized in that the plate (28) is substantially mounted diametrically in the outlet duct (26).

8. Exhaust manifold according to one of claims 1 to 7 characterized in that the partition (28) is mounted with a set of lateral expansion in the U-guide.

9. exhaust manifold according to one of claims 1 to 8 of molded material, characterized in that the U-shaped guide (29) is incorporated in said outlet duct (26) to the casting of the collector.

10. Exhaust manifold according to claim 9, characterized in that the U-shaped guide (29) has a transverse cross-section (38) at the guide / collector connection.

11. Exhaust manifold according to one of claims 1 to 10, characterized in that it comprises a molded body (12) made of silicon and molybdenum cast iron or cast iron nickel or nickel and chromium.

12. Exhaust manifold according to one of the preceding claims wherein the four inlet ducts are disposed substantially in line, characterized in that one of the two Y-junctions (18) is connected to the two lateral inlet ducts. (16a, 16d) and the other of the two Y-junctions (20) is connected to the two central input ducts (16b, 16c).