REPARTITEUR D'ADMISSION D'AIR La présente invention se rapporte au domaineThe present invention relates to the field of
des systèmes d'admission d'air dans les moteurs à combustion interne des véhicules automobiles, et concerne plus particulièrement les répartiteurs d'admission de l'air et leurs procédés de fabrication. De manière connue, les répartiteurs d'admission d'air pour les moteurs à combustion interne de véhicules automobiles peuvent être réalisés par fonderie d'aluminium avec noyautage, en un seul élément coulé. Une telle méthode est cependant relativement contraignante et coûteuse, dans la mesure où elle implique, en raison de l'utilisation de noyaux de sable pour la réalisation de la forme intérieure du répartiteur, des postes et des opérations de procédé supplémentaires et une part matière importante pour le prix pièce (car les épaisseurs sont importantes, il faut des masselottes pour le refroidissement et le dégazage, et il faut également des surépaisseurs dans les zones à usiner). Cette méthode interdit en outre la standardisation d'un certain nombre d'éléments ou de parties du répartiteur, un ensemble de noyaux et moules spécifiques devant être réalisé pour chaque type de répartiteur de chaque type de moteur. air intake systems in internal combustion engines of motor vehicles, and more particularly the air intake manifolds and their manufacturing processes. In known manner, the air intake manifolds for internal combustion engines of motor vehicles can be made by cored aluminum casting in a single cast element. Such a method, however, is relatively restrictive and expensive, insofar as it involves, because of the use of sand cores for the realization of the internal form of the distributor, additional stations and process operations and a significant amount of material for the piece price (because the thicknesses are important, we need weights for cooling and degassing, and we also need extra thicknesses in the areas to be machined). This method also prohibits the standardization of a number of elements or parts of the splitter, a set of specific cores and molds to be made for each type of splitter of each type of engine.
Il est également connu, par exemple par le document FR2593876, de réaliser un tel répartiteur par assemblage de pièces, classiquement des demi-coquilles, un joint de silicone flué étant déposé entre les pièces pour assurer l'étanchéité de l'assemblage, et les éléments de l'assemblage étant fixés entre eux au moyen d'un ensemble de vis auto taraudeuses. Une telle solution est toutefois d'un montage relativement coûteux, à la fois par le nombre d'opérations de montage et de vissage qu'elle implique (vissage des demi-coquilles entre elles, puis vissage de l'ensemble sur la culasse), et par la nécessité de disposer d'un volume suffisant autour du répartiteur pour permettre ces diverses opérations. It is also known, for example from the document FR2593876, to produce such a distributor by assembling parts, typically half-shells, a flue silicone seal being deposited between the parts to ensure the tightness of the assembly, and the elements of the assembly being fixed together by means of a set of self-tapping screws. Such a solution is, however, a relatively expensive assembly, both by the number of assembly and screwing operations it involves (screwing the half-shells together, then screwing the assembly on the cylinder head), and the need to have a sufficient volume around the splitter to allow these various operations.
La présente invention a pour but une simplification de la réalisation d'un répartiteur d'admission d'air par assemblage de plusieurs pièces, tout en permettant une diminution des coûts de fabrication et de montage, et en autorisant la standardisation de certaines parties d'un tel répartiteur. The present invention aims to simplify the production of an air intake manifold by assembling several parts, while allowing a reduction in manufacturing costs and assembly, and allowing the standardization of parts of such a dispatcher.
2907514 2 L'invention a ainsi pour objet un répartiteur d'admission d'air pour moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, comportant un corps destiné à être fixé sur la culasse du moteur, et définissant un ensemble d'orifices 5 appropriés pour la répartition de l'air dans les chambres de combustion du moteur. Selon l'invention, les orifices sont définis sur une cassette, et la cassette est insérée dans une cavité appropriée ménagée dans le corps. Selon une autre caractéristique de l'invention, le corps du répartiteur comporte une partie coudée définissant une ouverture, l'ouverture étant 10 fermée par un couvercle rapporté. L'invention a également pour objet un moteur à combustion interne de véhicule automobile comportant le répartiteur décrit ci-dessus, le répartiteur étant d'une part raccordé à un dispositif d'alimentation du moteur en air, et, d'autre part, fixé sur la culasse du moteur, dans lequel la cassette est prise en 15 sandwich entre le corps et la culasse lors du montage du répartiteur sur le moteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées dans lesquelles : la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective éclatée de dessous 20 d'un répartiteur d'admission d'air selon l'invention, la figure 2 est une vue en perspective de dessous d'un répartiteur d'admission selon l'invention, assemblé. De manière connue, un répartiteur d'admission d'air pour le moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, fixé sur la culasse dudit moteur, 25 est formé d'une partie reliée à une dispositif d'alimentation du moteur en air, et d'une partie comportant un ensemble d'orifices de répartition de l'air vers les différentes chambres de combustion dudit moteur. Le répartiteur d'admission d'air A selon l'invention est formé de trois éléments distincts : un corps 1 avec une partie coudée, une cassette de 30 répartition 2, et un couvercle 3 dont les caractéristiques vont maintenant être détaillées. Le corps 1 (voir figure 1), sensiblement creux, du répartiteur A selon l'invention, comporte une première partie formant une cavité 11 allongée d'axe 2907514 3 de symétrie Z1, dont l'enveloppe est formée d'un demi-cylindre coupé selon un plan contenant son axe de révolution Z (sensiblement parallèle à l'axe Z1) dont les arêtes sont prolongées chacune par une surface plane tangente au demi-cylindre. L'une des extrémités 112 de la cavité 11 ménagée dans le corps 1 est 5 fermée par une surface sensiblement courbe, et l'extrémité opposée 111 de la cavité 11 forme une deuxième cavité 12 dont l'enveloppe forme, selon le mode de réalisation, non limitatif, représenté par les figures, une partie coudée s'étendant dans le prolongement de l'enveloppe de la cavité 11. La partie coudée est ouverte pour les besoins du procédé de fonderie par injection sous 10 haute pression d'un alliage d'aluminium. Le corps définit également une marche 15 ménagée à l'intérieur de la cavité 11. Le pourtour du corps 1 est muni d'une lèvre 13 dépassant de la marche 15. La lèvre 13 est munie d'un ensemble de bossages 14 aptes à accueillir un ensemble d'éléments appropriés, par exemple et de manière non limitative, des vis métriques, pour la fixation 15 du corps 1 sur ladite culasse, solidarisant ainsi le répartiteur d'admission A au moteur. Le couvercle 3 (voir figure 1), sensiblement creux, est apte à être positionné sur la partie coudée définissant la cavité 12 afin de fermer celle-ci pour définir un volume creux V1, dont l'une des extrémités est raccordée à la 20 cavité 11, et dont l'extrémité opposée est apte à communiquer avec le dispositif d'alimentation en air précité. Afin de permettre leur assemblage étanche, le pourtour de la cavité 12 et le pourtour du couvercle 3 sont respectivement munis de deux trottoirs 121 et 31 aptes à accueillir un joint d'étanchéité approprié, comme un joint de silicone flué, et à être plaqués l'un 25 contre l'autre. Les trottoirs 121 et 31 sont également équipés d'un ensemble de bossages 4 aptes à accueillir un ensemble d'éléments, par exemple des vis auto-taraudeuses permettant de solidariser de manière étanche la partie coudée et le couvercle 3 du répartiteur d'admission A. La cassette de répartition 2 est une pièce formée d'une plaque plane 21 30 dont la forme extérieure est sensiblement complémentaire de la forme intérieure de la cavité 11, prise au-dessus de la marche 15, et d'une partie 22 s'étendant à partir d'une face 23 de la plaque plane 21. La partie 22 de la cassette de répartition 2 a sensiblement la forme d'un parallélépipède 2907514 4 rectangle s'étendant sur toute la longueur de la plaque plane 21, et dont la partie opposée à la face 23 est évidée sensiblement selon la forme d'un demi-cylindre d'axe de révolution parallèle à la longueur de la plaque plane 21. En outre, les dimensions extérieures de la partie 22 de la cassette de répartition 2 5 sont légèrement inférieures aux dimensions extérieures de la plaque plane 21, de telle manière que l'intersection de la partie 22 avec la face 23 de la plaque plane 21 forme un épaulement 24 s'étendant sur tout le pourtour de la face 23 et apte à recevoir un joint de silicone flué, non représenté sur les figures. La partie 22 de la cassette de répartition 2, ainsi que la plaque plane 21 sont, par 10 ailleurs, équipées d'un ensemble d'orifices de répartition 25, dont les axes de symétrie Zx sont sensiblement perpendiculaires au plan de la plaque plane 21, et dont les points d'intersection des axes Zx avec la plaque plane 21 sont sensiblement alignés sur l'axe longitudinal de ladite plaque 21. Les orifices 25 sont appropriés pour la répartition de l'air dans les chambres de combustion du 15 moteur. Lors de l'assemblage des différents éléments du répartiteur d'admission A, la cassette de répartition 2 est insérée dans la cavité 11 du corps 1 de telle manière que, une fois mise en place dans la cavité 11 de forme appropriée ou complémentaire, elle affleure le pourtour de la cavité 11 et la lèvre 13.The invention thus relates to an air intake distributor for an internal combustion engine of a motor vehicle, comprising a body intended to be fixed on the engine cylinder head, and defining a set of appropriate orifices 5. for the distribution of air in the combustion chambers of the engine. According to the invention, the orifices are defined on a cassette, and the cassette is inserted into a suitable cavity in the body. According to another characteristic of the invention, the body of the distributor comprises a bent portion defining an opening, the opening being closed by an attached lid. The subject of the invention is also an internal combustion engine of a motor vehicle comprising the distributor described above, the distributor being on the one hand connected to a device for supplying the motor with air, and, on the other hand, fixed on the cylinder head of the engine, wherein the cassette is sandwiched between the body and the cylinder head when mounting the distributor on the engine. Other characteristics and advantages of the invention will emerge on reading the description which follows, with reference to the appended figures in which: FIG. 1 is an exploded perspective view from below of an intake distributor; 2 is a perspective view from below of an intake manifold according to the invention, assembled. In known manner, an air intake distributor for the internal combustion engine of a motor vehicle, fixed on the cylinder head of said engine, is formed of a part connected to a device for supplying the engine with air, and a part comprising a set of air distribution orifices to the various combustion chambers of said engine. The air intake manifold A according to the invention is formed of three distinct elements: a body 1 with a bent part, a distribution cassette 2, and a lid 3 whose characteristics will now be detailed. The body 1 (see FIG. 1), substantially hollow, of the distributor A according to the invention, comprises a first part forming an elongated cavity 11 of axis 2907514 3 of symmetry Z1, the envelope of which is formed of a half-cylinder cut in a plane containing its axis of revolution Z (substantially parallel to the axis Z1) whose edges are each extended by a flat surface tangent to the half-cylinder. One of the ends 112 of the cavity 11 formed in the body 1 is closed by a substantially curved surface, and the opposite end 111 of the cavity 11 forms a second cavity 12 whose envelope forms, according to the embodiment Non-limiting, shown in the figures, a bent portion extending in the extension of the casing of the cavity 11. The bent portion is open for the purposes of the casting process by high pressure injection of an alloy d 'aluminum. The body also defines a step 15 formed inside the cavity 11. The periphery of the body 1 is provided with a lip 13 protruding from the step 15. The lip 13 is provided with a set of bosses 14 able to accommodate a set of suitable elements, for example and without limitation, metric screws for fastening the body 1 to said cylinder head, thereby securing the intake manifold A to the engine. The cover 3 (see FIG. 1), substantially hollow, is able to be positioned on the bent part defining the cavity 12 in order to close it to define a hollow volume V1, one of whose ends is connected to the cavity 11, and the opposite end is adapted to communicate with the aforementioned air supply device. In order to allow their tight assembly, the perimeter of the cavity 12 and the periphery of the cover 3 are respectively provided with two sidewalks 121 and 31 able to receive a suitable seal, such as a silicone seal, and to be plated. one against the other. The sidewalks 121 and 31 are also equipped with a set of bosses 4 able to accommodate a set of elements, for example self-tapping screws for sealingly securing the bent portion and the cover 3 of the intake manifold A The distribution cassette 2 is a part formed of a flat plate 21 whose outer shape is substantially complementary to the inner shape of the cavity 11, taken above the step 15, and a portion 22 ' extending from a face 23 of the flat plate 21. The portion 22 of the distribution cassette 2 has substantially the shape of a rectangular parallelepiped 2907514 4 extending over the entire length of the flat plate 21, and whose part opposite the face 23 is recessed substantially in the form of a half-cylinder of axis of revolution parallel to the length of the flat plate 21. In addition, the outer dimensions of the portion 22 of the distribution cassette 2 5 are slightly smaller than the outer dimensions of the flat plate 21, so that the intersection of the portion 22 with the face 23 of the flat plate 21 forms a shoulder 24 extending around the entire periphery of the face 23 and adapted to receive a cured silicone seal, not shown in the figures. The portion 22 of the distribution cassette 2, as well as the flat plate 21 are, moreover, equipped with a set of distribution orifices 25, whose axes of symmetry Zx are substantially perpendicular to the plane of the flat plate 21 , and whose points of intersection of the axes Zx with the plane plate 21 are substantially aligned with the longitudinal axis of said plate 21. The orifices 25 are suitable for the distribution of air in the combustion chambers of the engine. During the assembly of the various elements of the inlet distributor A, the distribution cassette 2 is inserted into the cavity 11 of the body 1 so that, once it is placed in the cavity 11 of appropriate or complementary shape, it is flush with the periphery of the cavity 11 and the lip 13.
20 L'épaulement 24 formé par l'intersection de la face 23 de la plaque plane 21 et la partie 22 de la cassette de répartition 2 vient alors en appui sur la marche complémentaire 15 ménagée à l'intérieur de la cavité 11, ce qui permet, une fois le joint de silicone flué mentionné ci-dessus mis en place sur ledit épaulement 24, d'assurer le maintien et l'étanchéité de la liaison entre le corps 25 1 et la cassette de répartition 2 du répartiteur d'admission A, le tout sans avoir recours à un assemblage vissé. Le couvercle 3 étant assemblé avec le corps 1 comme il a été décrit plus haut, l'ensemble du répartiteur d'admission A peut être fixé sur la face d'admission de la culasse du moteur. Cette fixation se fait, de manière 30 classique, au moyen d'éléments appropriés tels que, par exemple et de manière non limitative, des vis métriques, insérés dans les bossages 14 mentionnés plus haut et aptes à coopérer avec des éléments complémentaires placés sur la face d'admission de la culasse, l'étanchéité de la liaison étant obtenue, de manière 2907514 5 connue, au moyen d'un joint placé sur la plaque 21. Selon, un autre mode de réalisation, la plaque 21 peut définir des gorges, entourant les orifices 25, et recevant des joints élastomères réalisant l'étanchéité entre la plaque 21 et la culasse du moteur. Dans ce mode, les joints sont logés dans les gorges 5 directement obtenues du procédé de fabrication, permettant ainsi de s'affranchir de l'usinage de la face en contact avec la culasse. Une fois la cassette de répartition 2 mise en place dans la cavité 11 et le répartiteur A fixé sur le moteur, les arêtes de la partie évidée de la partie 22 peuvent être en appui sur le fond de la cavité 11, permettant ainsi, via la 10 forme évidée de la partie 22 et les orifices de répartition 25, la mise en communication du volume intérieur de la cavité 11 avec les différentes chambres de combustion. Il apparaît clairement que, lors du montage du répartiteur d'admission A selon l'invention sur le moteur, la cassette de répartition 2 est prise en 15 sandwich entre la culasse dudit moteur et le corps 1 dudit répartiteur d'admission A (voir figure 2), ne nécessitant aucun dispositif de vissage ou de fixation spécifique. L'invention permet ainsi de simplifier de manière notable les opérations d'assemblage et de montage du répartiteur d'admission d'air sur le moteur.The shoulder 24 formed by the intersection of the face 23 of the flat plate 21 and the portion 22 of the distribution cassette 2 then bears on the complementary step 15 formed inside the cavity 11, which allows, once the silicone seal creep mentioned above placed on said shoulder 24, to maintain and seal the connection between the body 1 and the distribution cassette 2 of the inlet manifold A , all without the need for a screw connection. The lid 3 being assembled with the body 1 as described above, the assembly of the inlet distributor A can be fixed on the intake face of the cylinder head of the engine. This fixing is done, conventionally, by means of appropriate elements such as, for example and without limitation, metric screws, inserted in the bosses 14 mentioned above and able to cooperate with complementary elements placed on the the sealing face of the yoke, the sealing of the connection being obtained, in a known manner, by means of a seal placed on the plate 21. According to another embodiment, the plate 21 can define grooves. , surrounding the orifices 25, and receiving elastomeric seals sealing between the plate 21 and the cylinder head of the engine. In this mode, the seals are housed in the grooves 5 directly obtained from the manufacturing process, thus making it possible to overcome the machining of the face in contact with the cylinder head. Once the distribution cassette 2 has been put into place in the cavity 11 and the distributor A fixed on the motor, the edges of the recessed part of the part 22 can bear against the bottom of the cavity 11, thus allowing, via the Recessed form of the portion 22 and the distribution orifices 25, placing in communication the internal volume of the cavity 11 with the various combustion chambers. It is clear that when mounting the intake manifold A according to the invention on the engine, the distribution cassette 2 is sandwiched between the cylinder head of said engine and the body 1 of said intake manifold A (see FIG. 2), requiring no specific screwing or fixing device. The invention thus significantly simplifies assembly and mounting operations of the air intake manifold on the engine.
20 De plus, les formes respectives du corps 1, de la cassette de répartition 2, et du coude d'alimentation 3 autorisent la réalisation de ces pièces par un procédé d'injection sous haute pression d'aluminium fondu, plus simple et moins coûteux que les procédés de fonderie avec noyautage. Le procédé par injection sous haute pression permettant, en outre, de réduire l'épaisseur de paroi des 25 pièces réalisées, il en résulte un gain de poids conduisant à un gain de consommation du véhicule équipé de l'invention. Ce procédé permettant, de plus, d'obtenir des pièces dont l'état de surface ne nécessite qu'un minimum de reprises d'usinages, en particulier pour ce qui concerne les surfaces destinées à recevoir des joints d'étanchéité, il apparaît que l'invention permet une 30 réduction supplémentaire des coûts de fabrication, les étapes de la réalisation et de l'assemblage d'un répartiteur d'admission d'air selon l'invention pouvant être résumées comme suit : 2907514 6 réalisation du corps 1 par injection haute pression d'un alliage d'aluminium fondu, ébarbage et opérations de reprise en usinage éventuelles, pouvant se résumer, en raison du procédé utilisé, aux opérations de reprise des 5 bossages 14, et, éventuellement, à une reprise légère de la lèvre 13 et du trottoir 121, réalisation de la cassette de répartition 2 et du coude d'alimentation 3 par injection haute pression d'un alliage d'aluminium fondu, sans reprise d'usinage, 10 dépose par robot du joint de silicone flué destiné à assurer l'étanchéité entre le coude d'alimentation 3 et le corps 1, puis assemblage de ces deux éléments par vis auto-taraudeuses, dépose robot du joint de silicone flué destiné à assurer l'étanchéité entre la cassette de répartition 2 et le corps 1, puis mise en place de la 15 cassette de répartition 2 au sein de la cavité 11 et exercice d'une pression sur la cassette 2 jusqu'à réticulation primaire du silicone, mise en place desj oints destinés à assurer l'étanchéité entre les orifices de répartition 25 de la cassette de répartition 2 et les chambres de combustion du moteur, 20 fixation du répartiteur A ainsi assemblé sur la culasse du moteur au moyen de vis métriques. Il est à noter que si, selon le mode de réalisation de l'invention qui vient d'être décrit, la liaison du répartiteur d'admission A avec le dispositif d'alimentation du moteur en air a la forme d'un coude, cette liaison peut être 25 de forme et de dimensions quelconques sans qu'il nuise à l'invention : la seule contrainte est que ses éléments puissent être réalisés par injection sous haute pression d'un alliage d'aluminium fondu, afin de conserver les bénéfices du procédé décrit ci-dessus. 15In addition, the respective shapes of the body 1, the distribution cassette 2, and the feed elbow 3 allow the production of these parts by a high pressure injection process of molten aluminum, simpler and less expensive. as the foundry processes with coring. The high-pressure injection method also makes it possible to reduce the wall thickness of the parts produced, resulting in a saving in weight leading to a gain in consumption of the vehicle equipped with the invention. This method also makes it possible to obtain parts whose surface state requires only a minimum number of machining operations, in particular as regards the surfaces intended to receive seals, it appears that the invention allows a further reduction of manufacturing costs, the steps of the realization and assembly of an air intake manifold according to the invention can be summarized as follows: realization of the body 1 by high pressure injection of a molten aluminum alloy, deburring and possible machining operations, which can be summed up, due to the process used, the recovery operations of the bosses 14, and possibly a slight recovery of the lip 13 and the sidewalk 121, making the distribution cassette 2 and the supply elbow 3 by high-pressure injection of a molten aluminum alloy, without resuming machining, 10 robot deposition of the seal of creep silicone intended to seal between the supply elbow 3 and the body 1, then assembly of these two elements by self-tapping screws, robotic removal of the cured silicone seal intended to seal between the distribution cassette 2 and the body 1, then placing the distribution cassette 2 in the cavity 11 and exerting a pressure on the cassette 2 until the primary silicone is cured, setting up anointings intended to ensure the sealing between the distribution holes 25 of the distribution cassette 2 and the combustion chambers of the engine, fixing the splitter A thus assembled on the cylinder head of the engine by means of metric screws. It should be noted that if, according to the embodiment of the invention just described, the connection of the intake distributor A with the air supply device of the engine has the shape of a bend, this The binding can be of any shape and size without affecting the invention: the only constraint is that its elements can be made by injection under high pressure of a molten aluminum alloy, in order to preserve the benefits of the method described above. 15