FR2886363A1 - FLAT METAL JOINT HAVING FRANGIBLE LINK PARTS - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un joint plat (30) métallique comprenant au moins deux parties d'étanchéité (31,33,35,37) destinées à être positionnées entre deux pièces (10,20) à assembler et au moins une partie de liaison (32,34,36) entre les parties d'étanchéité.Selon l'invention, chaque partie de liaison comporte au moins une zone frangible (95,96,97).The present invention relates to a flat gasket (30) comprising at least two sealing parts (31,33,35,37) intended to be positioned between two parts (10,20) to be assembled and at least one connecting part ( 32,34,36) between the sealing parts.According to the invention, each connecting portion has at least one breakable zone (95,96,97).
Description
DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTIONTECHNICAL FIELD TO WHICH THE INVENTION REFERS
La présente invention concerne de manière générale les joints plats métalliques. The present invention generally relates to metal flat gaskets.
L'invention concerne plus particulièrement un joint plat métallique comprenant au moins deux parties d'étanchéité destinées à être positionnées entre deux pièces à assembler et au moins une partie de liaison entre les parties d'étanchéité. The invention relates more particularly to a flat metal gasket comprising at least two sealing parts intended to be positioned between two parts to be assembled and at least one connecting portion between the sealing parts.
Elle concerne également un ensemble qui comporte deux pièces à assembler l'une avec l'autre, à savoir une première pièce comprenant au moins quatre éléments de centrage et une deuxième pièce pourvue d'au moins quatre logements destinés à recevoir les éléments de centrage, et un joint plat métallique assurant le raccord entre les deux pièces. It also relates to an assembly comprising two parts to be assembled with each other, namely a first part comprising at least four centering elements and a second part provided with at least four housings intended to receive the centering elements, and a flat metal joint ensuring the connection between the two parts.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la réalisation d'un joint plat assurant l'étanchéité entre deux pièces d'un moteur d'un véhicule automobile telles qu'un collecteur d'échappement et une culasse d'échappement d'un bloc-cylindre. The invention finds a particularly advantageous application in the production of a flat seal ensuring the seal between two parts of a motor vehicle engine such as an exhaust manifold and a block exhaust head -cylinder.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUEBACKGROUND
Les joints plats métalliques sont des lames destinées à être interposées entre deux surfaces planes à assembler afin d'assurer l'étanchéité entre ces deux surfaces par comblement de leurs irrégularités. Ces joints plats métalliques comprennent des ouvertures de positionnement adaptées à recevoir des goujons de centrage pour les positionner précisément sur les surfaces à assembler. The metal flat seals are blades intended to be interposed between two flat surfaces to be assembled in order to seal between these two surfaces by filling their irregularities. These metal flat gaskets comprise positioning openings adapted to receive centering studs to position them precisely on the surfaces to be assembled.
Dans les moteurs de véhicule automobile, pour assurer l'étanchéité à la jonction entre des conduits de la culasse d'échappement du bloc-cylindre et des conduits de l'entrée du collecteur d'échappement, il est nécessaire de prévoir des parties d'étanchéité autour de chaque conduit. Chaque conduit en entrée du collecteur est entouré d'une bride. In motor vehicle engines, in order to ensure leaktightness at the junction between the ducts of the cylinder block exhaust cylinder and the ducts of the exhaust manifold inlet, it is necessary to provide parts of sealing around each duct. Each duct at the inlet of the collector is surrounded by a flange.
On utilise généralement un unique joint monobloc comprenant autant de parties d'étanchéité que de conduits, et entre chaque partie d'étanchéité du joint 30 une partie de liaison rigide. A single one-piece seal is generally used comprising as many sealing parts as ducts, and between each sealing portion of the seal 30 a rigid connecting portion.
La culasse d'échappement du bloc-cylindre possède des éléments de centrage tels que des goujons et les brides du collecteur possèdent des trous débouchant pour recevoir ces goujons. Les ouvertures de positionnement du joint plat sont disposées en vis-à-vis des goujons de la culasse et des trous débouchant des brides du collecteur. The cylinder block's exhaust cylinder head has centering elements such as dowels and the collector flanges have holes opening to receive these studs. The positioning openings of the flat gasket are arranged vis-à-vis the studs of the cylinder head and holes opening from the flanges of the manifold.
En fonctionnement, la culasse d'échappement, le joint plat ainsi que le collecteur d'échappement ne se dilatent pas de la même manière. On observe alors un glissement de chaque bride du collecteur sur le joint et un glissement du joint sur la culasse. Ces glissements provoquent le cisaillement du joint. Il en résulte que non seulement le joint s'use rapidement, mais qu'en plus les parties d'étanchéité du joint se retrouvent positionnées selon une configuration n'assurant plus l'étanchéité autour des conduits. In operation, the exhaust cylinder head, the flat gasket and the exhaust manifold do not expand in the same way. There is then a sliding of each flange of the manifold on the seal and a sliding of the seal on the cylinder head. These slips cause shearing of the joint. As a result, not only does the seal wear out quickly, but in addition the sealing parts of the seal are positioned in a configuration that no longer ensures tightness around the ducts.
II est connu de mettre un produit lubrifiant entre les parties d'étanchéité du joint et les brides du collecteur d'échappement, mais les contraintes de cisaillement sont encore très importantes. It is known to put a lubricating product between the sealing parts of the seal and the flanges of the exhaust manifold, but the shear stresses are still very important.
On peut aussi utiliser un joint plat pour chaque conduit, chaque joint plat étant indépendant les uns des autres. Cependant, le coût de production et de montage résultant de l'utilisation de plusieurs joints plats est élevé. It is also possible to use a flat gasket for each pipe, each flat gasket being independent of each other. However, the cost of production and assembly resulting from the use of several flat seals is high.
OBJET DE L'INVENTION Le but de l'invention est de diminuer l'usure des parties d'étanchéité d'un joint plat et que ces parties d'étanchéité restent correctement positionnées par rapport aux surfaces des pièces à étancher qui sont susceptibles de bouger l'une par rapport à l'autre. OBJECT OF THE INVENTION The object of the invention is to reduce the wear of the sealing parts of a flat gasket and that these sealing portions remain correctly positioned relative to the surfaces of the parts to be sealed that are likely to move. one with respect to the other.
À cet effet, on propose selon l'invention un joint plat métallique comprenant au moins deux parties d'étanchéité destinées à être positionnées entre deux pièces à assembler et au moins une partie de liaison entre les parties d'étanchéité, dans lequel chaque partie de liaison comporte au moins une zone frangible, c'est-à-dire une zone qui est susceptible d'être rompue. For this purpose, it is proposed according to the invention a flat metal seal comprising at least two sealing parts intended to be positioned between two parts to be assembled and at least one connecting part between the sealing parts, in which each part of link comprises at least one frangible zone, that is to say an area that is likely to be broken.
Grâce à l'utilisation d'un joint plat selon l'invention, lorsque les deux pièces entre lesquelles on réalise l'étanchéité commencent à bouger l'une par rapport à l'autre, les contraintes de traction et de compression exercées par une partie d'étanchéité sur une autre partie d'étanchéité du joint provoquent la rupture de la zone frangible de la partie de liaison entre les deux parties d'étanchéité. Thanks to the use of a flat gasket according to the invention, when the two parts between which the sealing is made begin to move relative to each other, the tensile and compressive stresses exerted by a part sealing on another sealing portion of the seal cause rupture of the frangible zone of the connecting portion between the two sealing portions.
Les parties d'étanchéités du joint plat deviennent alors complètement indépendantes les unes des autres et ne subissent plus les contraintes de traction et de compression exercées par la ou les parties d'étanchéité voisines. Les parties 2886363 3 d'étanchéité du joint plat se déplacent alors par rapport à l'une ou l'autre desdites pièces indépendamment les unes des autres. The sealing portions of the flat gasket then become completely independent of one another and no longer suffer the tensile and compressive stresses exerted by the neighboring sealing part or parts. The sealing portions 2886363 3 of the flat gasket then move relative to one or the other of said parts independently of each other.
Ainsi, les parties d'étanchéités du joint ont une meilleure durée de vie et restent correctement positionnées par rapport aux surfaces des pièces à étancher. Thus, the sealing parts of the seal have a longer life and remain correctly positioned relative to the surfaces of the parts to be sealed.
Selon une autre caractéristique avantageuse du joint plat selon l'invention, ladite zone frangible est formée par un prédécoupage en pointillés de chaque partie de liaison. According to another advantageous characteristic of the flat gasket according to the invention, said frangible zone is formed by a dotted cut-out of each connecting part.
Selon une autre caractéristique avantageuse du joint plat selon l'invention, ladite zone frangible est formée par des encoches sur les bords de chaque partie de liaison. According to another advantageous characteristic of the flat gasket according to the invention, said frangible zone is formed by notches on the edges of each connecting part.
Selon une autre caractéristique avantageuse du joint plat selon l'invention, ladite zone frangible est formée par un amincissement de l'épaisseur de chaque partie de liaison. According to another advantageous characteristic of the flat gasket according to the invention, said frangible zone is formed by a thinning of the thickness of each connecting portion.
Selon une autre caractéristique du joint plat selon l'invention, une des parties d'étanchéité comprend une première ouverture circulaire destinée à recevoir un élément de centrage cylindrique, appartenant à une desdites pièces, de diamètre ajusté au diamètre dudit élément. According to another characteristic of the flat gasket according to the invention, one of the sealing parts comprises a first circular opening intended to receive a cylindrical centering element, belonging to one of said parts, of diameter adjusted to the diameter of said element.
Selon une autre caractéristique du joint plat selon l'invention, une des parties d'étanchéité comprend une deuxième ouverture oblongue s'étendant en direction de la première ouverture. According to another characteristic of the flat gasket according to the invention, one of the sealing parts comprises a second oblong opening extending in the direction of the first opening.
L'invention concerne également un ensemble qui comporte deux pièces à assembler l'une avec l'autre, à savoir une première pièce comprenant au moins quatre éléments de centrage et une deuxième pièce pourvue d'au moins quatre logements destinés à recevoir les éléments de centrage, l'ensemble comportant un joint plat métallique tel que décrit ci-dessus assurant le raccord entre les deux pièces, dont la première et la deuxième ouverture de ladite partie d'étanchéité sont destinées à être traversées par lesdits éléments de centrage. The invention also relates to an assembly comprising two parts to be assembled with each other, namely a first part comprising at least four centering elements and a second part provided with at least four housings intended to receive the elements of centering, the assembly comprising a flat metal gasket as described above ensuring the connection between the two parts, the first and second openings of said sealing portion are intended to be traversed by said centering elements.
Selon une première caractéristique de l'ensemble selon l'invention, la première pièce, la deuxième pièce et le joint plat sont en matériaux différents. According to a first feature of the assembly according to the invention, the first part, the second part and the flat gasket are made of different materials.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'ensemble selon l'invention, il comprend un produit lubrifiant entre la deuxième pièce et les parties d'étanchéité du joint plat. According to another advantageous characteristic of the assembly according to the invention, it comprises a lubricant product between the second part and the sealing parts of the flat gasket.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'ensemble selon l'invention, la première pièce comprend une culasse de moteur à combustion interne et la deuxième pièce comprend un collecteur d'échappement de moteur à combustion interne. According to another advantageous characteristic of the assembly according to the invention, the first part comprises an internal combustion engine cylinder head and the second part comprises an exhaust manifold of an internal combustion engine.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION DETAILED DESCRIPTION OF AN EXEMPLARY EMBODIMENT
La description qui va suivre en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. The following description with reference to the accompanying drawings given as non-limiting examples, will make it clear what the invention is and how it can be achieved.
Sur les dessins annexés: - la figure 1 est une vue éclatée en perspective d'un ensemble comprenant une culasse d'échappement d'un bloc-cylindre, un collecteur d'échappement et un joint plat selon l'invention; - la figure 2 est une vue selon la coupe A-A d'une partie de l'ensemble de la figure 1, à froid, après montage et avant tout fonctionnement; - la figure 3 est une vue selon la coupe A-A d'une partie de l'ensemble de la figure 1 à chaud après quelques minutes de fonctionnement; Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un ensemble d'un véhicule automobile comprenant une culasse 10 d'échappement d'un bloc-cylindre, appelé culasse 10 d'échappement, un collecteur 20 d'échappement et un joint plat 30 métallique assurant le raccord entre la culasse 10 d'échappement et le collecteur 20 d'échappement. In the accompanying drawings: FIG. 1 is an exploded perspective view of an assembly comprising an exhaust cylinder block cylinder head, an exhaust manifold and a flat gasket according to the invention; - Figure 2 is a view along section A-A of a portion of the assembly of Figure 1, cold, after assembly and before any operation; - Figure 3 is a view according to section A-A of a portion of the assembly of Figure 1 to hot after a few minutes of operation; FIG. 1 diagrammatically shows an assembly of a motor vehicle comprising a cylinder block exhaust head 10, called an exhaust cylinder head, an exhaust manifold and a flat metal gasket. the connection between the exhaust cylinder head and the exhaust manifold.
La culasse 10 d'échappement comprend en sortie quatre conduits 11, 12,13, 14 destinés à conduire des gaz d'échappement vers quatre autres conduits 21,22,23,24 en entrée du collecteur 20 d'échappement. The exhaust head 10 has four ducts 11, 12, 13, 14 for outputting exhaust gases to four further ducts 21, 22, 23, 24 at the inlet of the exhaust manifold.
Les conduits 11,12,13,14 en sortie de la culasse débouchent chacun sur une surface plane 41,42,43,44 de la culasse 10. Les conduits 21,22,23, 24 en entrée du collecteur 20 d'échappement sont chacun entourés d'une bride 61,62,63,64 présentant une surface plane 71,72,73,74 en vis-à-vis des surfaces planes 41,42,43,44 de la culasse 10. The ducts 11,12,13,14 at the outlet of the cylinder head each open on a flat surface 41,42,43,44 of the cylinder head 10. The ducts 21,22,23, 24 at the inlet of the exhaust manifold 20 are each surrounded by a flange 61,62,63,64 having a flat surface 71,72,73,74 vis-à-vis the flat surfaces 41,42,43,44 of the cylinder head 10.
Comme le montre la figure 1, le joint plat 30 comprend, d'une part quatre parties d'étanchéité 31,33,35,37, destinées à être positionnées entre les surfaces planes 41,42,43,44 de la culasse 10 et les surfaces planes 71,72, 73,74 des brides 61,62,63,64 du collecteur 20, et, d'autre part, une partie de liaison 32,34,36 entre chaque partie d'étanchéité 31, 33,35,37. As shown in FIG. 1, the flat gasket 30 comprises, on the one hand, four sealing portions 31, 33, 35, 37, intended to be positioned between the flat surfaces 41, 42, 43, 44 of the cylinder head 10 and the flat surfaces 71,72, 73,74 of the flanges 61,62,63,64 of the manifold 20, and, secondly, a connecting portion 32,34,36 between each sealing portion 31, 33,35 37.
Chaque partie d'étanchéité 31,33,35,37 comprend une ouverture centrale 91, 92,93,94 de passage de gaz d'échappement destinée à venir lors du 2886363 5 montage du joint plat 30 en regard d'une part, de l'embouchure du conduit 11,12,13,14 correspondant de la culasse 10 et, d'autre part, de l'embouchure du conduit 21,22,23,24 correspondant du collecteur 20. Each sealing portion 31,33,35,37 comprises a central opening 91, 92,93,94 of exhaust gas passage intended to come during the mounting of the flat gasket 30 opposite, on the one hand, of the mouth of the duct 11,12,13,14 corresponding to the cylinder head 10 and, secondly, to the mouth of the duct 21,22,23,24 corresponding to the manifold 20.
Pour positionner le joint plat 30 entre la culasse 10 et le collecteur 20, la culasse 10 comprend des éléments de centrage ou goujons 51,52,53,54, 51A,52A,53A,54A destinés à traverser des ouvertures de positionnement 81, 82,83,84,81A,82A,83A,84A pratiquées sur les parties d'étanchéité du joint plat 30, et des trous débouchant 85,85A,86,86A,87, 87A,88,88A pratiqués dans les brides 61,62,63,64 du collecteur 20. Un écrou (non représenté) est vissé sur chaque goujon 51,51A,52,52A,53,53A, 54,54A derrière la bride 61,62,63,64 correspondante. To position the flat gasket 30 between the cylinder head 10 and the manifold 20, the cylinder head 10 comprises centering elements or studs 51, 52, 53, 54, 51A, 52A, 53A, 54A intended to pass through the positioning openings 81, 82 83,84,81A, 82A, 83A, 84A made on the sealing portions of the flat gasket 30, and through holes 85,85A, 86,86A, 87,8A, 88,88A made in the flanges 61,62 , 63,64 of the manifold 20. A nut (not shown) is screwed onto each stud 51,51A, 52,52A, 53,53A, 54,54A behind the corresponding flange 61,62,63,64.
Les goujons 51,52,53,54,51A,52A,53A,54A sont disposés deux à deux sur chaque surface plane 41,42,43,44 de la culasse 10 de part et d'autre de l'embouchure du conduit 11,12,13,14 correspondant. De même, les trous débouchant 85,85A,86,86A,87,87A,88,88A sont disposés deux à deux sur chaque surface plane 71,72,73,74 des brides 61,62,63,64 de part et d'autre de l'embouchure du conduit 21,22,23,24 correspondant. En variante, on peut prévoir plus de deux goujons par conduit ou moins de deux goujons par conduit. The studs 51,52,53,54,51A, 52A, 53A, 54A are arranged in pairs on each flat surface 41,42,43,44 of the cylinder head 10 on either side of the mouth of the conduit 11 , 12,13,14 corresponding. Similarly, the holes opening 85,85A, 86,86A, 87,87A, 88,88A are arranged in pairs on each flat surface 71,72,73,74 of the flanges 61,62,63,64 of parts and other of the mouth of the conduit 21,22,23,24 corresponding. Alternatively, more than two studs per conduit or less than two studs per conduit may be provided.
Le trou débouchant 86 de la bride 62 du collecteur 20 d'échappement est un trou circulaire de centrage destiné à recevoir le goujon 52 de diamètre ajusté au diamètre dudit goujon 52 pour que le collecteur 20 soit solidaire de la culasse 10 en un point. De plus, le trou débouchant 88 dans la bride 64 située à l'une des deux extrémités du collecteur 20 est un trou oblong pour bloquer la rotation du collecteur 20 autour du trou de centrage 86. Les autres trous 85,85A,86A,87,87A,88A sont des trous circulaires de diamètre supérieur au diamètre des goujons pour que les brides 61,62,63,64 du collecteur d'échappement 20 puissent se dilater librement. The through hole 86 of the flange 62 of the exhaust manifold 20 is a circular centering hole for receiving the bolt 52 of diameter adjusted to the diameter of said stud 52 so that the manifold 20 is integral with the yoke 10 at a point. In addition, the through hole 88 in the flange 64 located at one of the two ends of the manifold 20 is an oblong hole to block the rotation of the manifold 20 around the centering hole 86. The other holes 85,85A, 86A, 87 , 87A, 88A are circular holes of diameter greater than the diameter of the studs so that the flanges 61, 62, 63, 64 of the exhaust manifold 20 can expand freely.
Toutefois, on peut utiliser un système de montage du joint sur le collecteur autre qu'un trou de centrage et un trou oblong, par exemple en utilisant 30 trois trous oblong. However, a seal mounting system on the manifold other than a centering hole and an oblong hole may be used, for example using three oblong holes.
De même que pour le collecteur 20, le joint plat 30 comprend sur la partie d'étanchéité 33, proche du centre du joint plat 30, l'ouverture 82 destinée à recevoir le goujon 52 de diamètre ajusté au diamètre dudit goujon 52, jouant le rôle de trou de centrage, pour centrer le joint plat en un point sur la culasse 10. Le joint plat 30 comprend aussi sur la partie d'étanchéité 37 située à une extrémité du joint plat 30, l'ouverture oblongue 84 appelée trou oblong s'étendant en direction du trou de centrage 82, pour empêcher la rotation du joint plat 30 autour du trou de centrage 82. As for the manifold 20, the flat gasket 30 comprises on the sealing portion 33, close to the center of the flat gasket 30, the opening 82 intended to receive the stud 52 of diameter adjusted to the diameter of said bolt 52, playing the role of centering hole, to center the flat gasket at a point on the cylinder head 10. The flat gasket 30 also comprises on the sealing portion 37 located at one end of the flat gasket 30, the oblong opening 84 called oblong hole s extending towards the centering hole 82, to prevent the rotation of the flat gasket 30 about the centering hole 82.
Pour que l'on puisse monter le joint plat 30 sur la culasse 10, les autres ouvertures 81,83,81A,82A,83A,84A du joint sont circulaires et de diamètre supérieur au diamètre des goujons 51,51A,52A,53,53A,54A qui les traversent. In order for the flat gasket 30 to be mounted on the cylinder head 10, the other openings 81, 83, 81A, 82A, 83A, 84A of the gasket are circular and have a diameter greater than the diameter of the studs 51, 51A, 52A, 53, 53A, 54A passing through them.
Seule la partie d'étanchéité 33 du joint 30 comprenant le trou de centrage 82 est directement solidaire de la culasse 10, de même que seule la bride 62 du collecteur 20 est directement solidaire de la culasse 10. Only the sealing portion 33 of the seal 30 comprising the centering hole 82 is directly integral with the yoke 10, just as the flange 62 of the collector 20 is directly integral with the yoke 10.
Avantageusement, selon l'invention, chaque partie de liaison 32,34, 36 comporte au moins une zone frangible 95,96,97 qui est adaptée à céder, après quelques minutes de fonctionnement du moteur, afin de rendre les parties d'étanchéité 31,33,35,37 du joint plat 30 indépendantes les unes des autres. Ici, chaque zone frangible 95,96,97 est formée par des encoches sur les bords de la partie de liaison 32,34,36. Ces encoches jouent le rôle d'amorces de rupture. Advantageously, according to the invention, each connecting portion 32, 34, 36 comprises at least one breakable zone 95, 96, 97 which is adapted to yield, after a few minutes of operation of the motor, in order to make the sealing portions 31 , 33,35,37 of the flat gasket 30 independent of each other. Here, each frangible zone 95, 96, 97 is formed by notches on the edges of the connecting portion 32, 34, 36. These notches act as breakthroughs.
En variante, on peut prévoir que la zone frangible soit formée par un prédécoupage en pointillés de chaque partie de liaison, ou encore par un amincissement de l'épaisseur de chaque partie de liaison. Alternatively, it can be provided that the frangible zone is formed by a pre-cut dashed of each connecting portion, or by a thinning of the thickness of each connecting portion.
Chaque partie d'étanchéité 31,33,35,37 du joint plat 30 comprend une nervure 75,76,77,78 obtenue par emboutissage. Cette nervure 75,76,77, 78 permet de combler une ouverture entre les plans de joint des deux pièces 10,20, le plan de joint plat étant le plan séparant la surface d'une des pièces en contact avec l'une des surfaces du joint plat 30, pour maintenir une bonne étanchéité entre les deux pièces. Cette nervure 75,76, 77,78 de la partie d'étanchéité 31,33,35,37 du joint plat 30 possède une certaine hauteur. Lorsque l'on va venir serrer les deux pièces 10,20, on crée une ligne de pression, autour de cette nervure 95, 96,97,98, qui garantit l'étanchéité 31,33,35,37. Each sealing portion 31,33,35,37 of the flat gasket 30 comprises a rib 75,76,77,78 obtained by stamping. This rib 75,76,77,78 makes it possible to fill an opening between the joint planes of the two parts 10,20, the flat joint plane being the plane separating the surface of one of the parts in contact with one of the surfaces. of the flat gasket 30, to maintain a good seal between the two parts. This rib 75,76, 77,78 of the sealing portion 31,33,35,37 of the flat gasket 30 has a certain height. When one will come to tighten the two parts 10,20, one creates a line of pressure, around this rib 95, 96,97,98, which guarantees the sealing 31,33,35,37.
Les surfaces des parties de liaison 32,34,36 sont libres d'appui par rapport au collecteur 20 et à la culasse 10. Pour la culasse 10, cette liberté d'appui des parties de liaison 32,34,36 est obtenue par une position en retrait des parties de la culasse 10 en vis-à-vis des parties de liaison 32,34,36 par rapport aux surfaces 41,42,43,44 de la culasse 10 autour des conduits 11,12,13,14,21,22,23,24. Pour le collecteur 20, cette liberté d'appui des parties de liaison 32,34,36 est obtenue par la séparation des brides 61,62,63,64. Il est aussi possible d'utiliser une bride monobloc. The surfaces of the connecting portions 32, 34, 36 are free from bearing with respect to the collector 20 and the cylinder head 10. For the cylinder head 10, this freedom of support of the connecting parts 32, 34, 36 is obtained by a recessed position of the parts of the yoke 10 vis-à-vis the connecting portions 32,34,36 relative to the surfaces 41,42,43,44 of the yoke 10 around the ducts 11,12,13,14, 21,22,23,24. For the manifold 20, this freedom of support of the connecting portions 32, 34, 36 is obtained by the separation of the flanges 61, 62, 63, 64. It is also possible to use a monobloc flange.
En fonctionnement, les dilatations de la culasse 10, du collecteur 20 et du joint plat 30 se font principalement suivant leur longueur, c'est-àdire suivant la direction X sur les dessins des figures 1, 2 et 3. Ici, la culasse 10, le collecteur 20 et le joint plat 30 sont en matériaux différents et sont soumis à des températures différentes ce qui entraîne des différences de dilatation entre la culasse 10, le collecteur 20 et le joint plat 30. En variante, on peut aussi utiliser des matériaux identiques soumis à des températures différentes. In operation, the expansions of the cylinder head 10, the manifold 20 and the flat gasket 30 are mainly along their length, that is to say in the direction X in the drawings of FIGS. 1, 2 and 3. Here, the cylinder head 10 , the manifold 20 and the flat gasket 30 are made of different materials and are subjected to different temperatures, which causes differences in expansion between the cylinder head 10, the manifold 20 and the flat gasket 30. Alternatively, it is also possible to use materials identical at different temperatures.
La culasse 10 se dilate faiblement. Sur la figure 3, le déplacement de la culasse 10 due à cette dilatation est représenté par les flèches M et N. Le collecteur 20 d'échappement et notamment ses brides 61,62,63,64 sont dilatés de façon plus importante que la culasse 10 ce qui donne lieu à un déplacement du collecteur 20 plus important que celui de la culasse 10, comme le montrent les flèches de déplacement I et J sur le dessin de la figure 3. Enfin, le joint plat 30 subit lui aussi une certaine dilatation différente de la dilatation de la culasse 10 et de celle du collecteur 20. Étant positionné entre la culasse 10 et le collecteur 20, le joint plat 30 subit un déplacement compris entre le déplacement de la culasse 10 et celui du collecteur 20, comme représenté sur la figure 3 par les flèches de déplacement K et L. Entre une position à froid représentée sur la figure 2 et une position à chaud représentée sur la figure 3, chaque bride non centrée 61,63,64 par rapport à la culasse 10 frotte sur le joint plat 30. De même, la culasse 10 lors de sa dilatation frotte sur les parties non centrées 31,35,37 du joint plat 30. Les parties d'étanchéité non centrées 31,35,37 du joint plat 30 sont ainsi entraînées par les déplacements des brides 61,63,64 et le déplacement de la culasse 10, ce qui provoque de la traction et/ou de la compression dans les parties de liaison 32,34,36 du joint plat 30. The cylinder head 10 dilates weakly. In FIG. 3, the displacement of the cylinder head 10 due to this expansion is represented by the arrows M and N. The exhaust manifold 20 and in particular its flanges 61, 62, 63, 64 are expanded more than the cylinder head. 10 which gives rise to a displacement of the manifold 20 greater than that of the cylinder head 10, as shown by the displacement arrows I and J in the drawing of FIG. 3. Finally, the flat gasket 30 also undergoes some expansion. different from the dilation of the cylinder head 10 and that of the manifold 20. Being positioned between the cylinder head 10 and the manifold 20, the flat gasket 30 undergoes a displacement between the displacement of the cylinder head 10 and that of the manifold 20, as shown on FIG. FIG. 3 by the displacement arrows K and L. Between a cold position shown in FIG. 2 and a hot position shown in FIG. 3, each non-centered flange 61, 63, 64 relative to the yoke 10 rubs on the flat gasket 30. Similarly, the cylinder head 10 during its expansion rubs on the non-centered portions 31, 35, 37 of the flat gasket 30. The non-centered sealing parts 31, 35, 37 of the flat gasket 30 are thus driven. by the movements of the flanges 61,63,64 and the displacement of the cylinder head 10, which causes traction and / or compression in the connecting portions 32,34,36 of the flat gasket 30.
Au bout de quelques instants de fonctionnement du véhicule automobile, les contraintes de traction et de compression provoquent la rupture des zones frangibles 95,96,97 des parties de liaison 32,34,36 du joint plat 30, comme représenté sur la figure 3. After a few moments of operation of the motor vehicle, the tensile and compressive stresses cause rupture of the frangible zones 95, 96, 97 of the connecting portions 32, 34, 36 of the flat gasket 30, as shown in FIG.
Les parties d'étanchéités 31,33,35,37 du joint plat 30 deviennent alors complètement indépendantes les unes des autres et ne subissent plus les contraintes de traction et de compression exercées par les parties d'étanchéité voisines 31,33,35,37. Les parties d'étanchéité non centrées 31,35,37 du joint plat 30 se déplacent alors par rapport à la culasse 10 ou par rapport aux brides 61,63,64 du collecteur 20 indépendamment les unes des autres. The sealing portions 31, 33, 35, 37 of the flat gasket 30 then become completely independent of each other and no longer undergo the tensile and compressive stresses exerted by the adjacent sealing parts 31, 33, 35, 37 . The non-centered sealing portions 31, 35, 37 of the flat gasket 30 then move relative to the cylinder head 10 or to the flanges 61, 63, 64 of the manifold 20 independently of one another.
Ainsi, les parties d'étanchéité 31,33,35,37 du joint plat 30 sont moins sollicitées en traction et en compression, donc s'usent moins vite, et elles restent correctement positionnées sur les surfaces de la culasse 10 et du collecteur 20 autour des conduits 11,12,13,14,21,22,23,24 des gaz d'échappement. Thus, the sealing portions 31, 33, 35, 37 of the flat gasket 30 are less stressed in tension and in compression, so they wear out less quickly, and they remain correctly positioned on the surfaces of the cylinder head 10 and the manifold 20. around the exhaust ducts 11,12,13,14,21,22,23,24.
La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. The present invention is not limited to the embodiments described and shown, but the skilled person will be able to make any variant within his mind.
On peut aussi prévoir de mettre un produit lubrifiant entre les surfaces planes des brides du collecteur et les parties d'étanchéité du joint plat pour diminuer l'usure des parties d'étanchéité par les frottements importants des brides sur ces parties d'étanchéités. It is also possible to provide a lubricating product between the flat surfaces of the collector flanges and the sealing portions of the flat gasket to reduce the wear of the sealing parts by the significant friction of the flanges on these sealing parts.
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