FR2937686A1

FR2937686A1 - Turbocharged combustion engine for use in motor vehicle, has air circuit including primary monoblock element made of plastic material and provided with conical pipe, bent conduit section and chamber forming pulsation damper

Info

Publication number: FR2937686A1
Application number: FR0857323A
Authority: FR
Inventors: Bernard Brunel
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2010-04-30
Anticipated expiration: 2028-10-28
Also published as: FR2937686B1

Abstract

The engine has a turbine (11) including an outlet orifice opened in a horizontal baseplate (12) of an air circuit (10). The air circuit comprises a primary monoblock element (24) made of plastic material and provided with a conical pipe (14), a bent conduit section (18) and a chamber (16) forming a pulsation damper. The air circuit comprises a secondary monoblock element (20) with a conduit (54) and made of elastomer material, where upstream end (56) of the conduit is provided in another outlet orifice (50) of a housing (28) of the primary monoblock element.

Description

i "Moteur thermique turbocompressé comportant un circuit d'air simplifié" L'invention concerne un moteur thermique turbocompressé de véhicule automobile. The invention relates to a turbocharged heat engine of a motor vehicle.

L'invention concerne plus particulièrement un moteur thermique turbocompressé de véhicule automobile, qui comporte d'amont en aval un turbocompresseur, qui est agencé du côté d'un collecteur d'échappement du moteur associé et dont une turbine comporte un orifice de sortie débouchant dans une io semelle de sortie horizontale, un conduit conique, une chambre formant amortisseur de pulsation, au moins un tronçon de conduit coudé, un manchon de découplage thermique, et un conduit d'air, notamment inoxydable, qui est agencé au dessus du moteur et dont une extrémité est abouchée à un collecteur d'admission du 15 côté opposé au collecteur d'échappement. On connaît de nombreux exemples de moteurs thermiques de ce type. Dans un tel moteur, les éléments tels que le conduit conique, la chambre formant amortisseur de pulsation, le tronçon 20 de conduit coudé, le manchon de découplage thermique, et le conduit d'air, sont des éléments indépendants abouchés les uns à la suite des autres. La succession de ces éléments se révèle donc particulièrement encombrante, et l'assemblage de ces éléments 25 augmente par ailleurs grandement la durée de montage des équipements du moteur. L'invention remédie à ces inconvénients en proposant un moteur de véhicule automobile dans lequel certains de ces éléments sont regroupés en au moins un élément réalisé par 30 moulage. Dans ce but, l'invention propose un moteur de véhicule du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte un premier élément monobloc comportant au moins un premier 2 tronçon de conduit coudé, le conduit conique et la chambre formant amortisseur de pulsation, réalisé par moulage d'un matériau plastique. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le premier élément comporte un boîtier sensiblement tubulaire dont une première extrémité comporte une face inférieure horizontale comportant une semelle d'entrée destinée à être abouchée à la semelle de sortie horizontale de la turbine du turbocompresseur associé, io - la première extrémité du boîtier comporte au moins deux gouttières verticales agencées sensiblement à la perpendiculaire de sa face inférieure, et débouchant chacune dans ladite face inférieure par l'intermédiaire d'un perçage associé, pour permettre le passage de vis de fixation destinées à être reçues dans la 15 semelle de sortie de la turbine du turbocompresseur, - le boîtier comporte un conduit interne, venu de matière avec le boîtier et distant d'un jeu déterminé des parois externes du boîtier, dont un tronçon amont coudé est raccordé à un orifice de la semelle d'entrée, dont un tronçon aval est conformé en 20 tronc de cône, et dont l'extrémité dudit tronçon aval est agencé avec un jeu déterminé d'un orifice de sortie du boîtier, pour former le premier tronçon de conduit coudé et le conduit conique, la chambre amortisseur de pulsation étant déterminée par l'espace libre subsistant entre le conduit interne et les parois 25 externes du boîtier, - le jeu formé entre l'extrémité dudit tronçon aval interne et l'orifice de sortie du boîtier détermine un débit adapté à un moteur déterminé, - le premier élément monobloc comporte des moyens 30 d'accouplement rapide à un second élément unique monobloc comportant un second tronçon de conduit coudé et formant le manchon de découplage thermique, 3 - le second élément monobloc comporte un conduit réalisé en un matériau élastomère dont une extrémité amont est reçue dans l'orifice de sortie du boîtier du premier élément, dont un tronçon intermédiaire comporte le second tronçon de conduit coudé, et dont une extrémité aval reçoit le conduit d'air, - l'extrémité amont du conduit du second élément comporte une gorge extérieure est emboîtée sur le pourtour de l'orifice de sortie du boîtier du premier élément et elle est conformée intérieurement sensiblement en tronc de cône pour recevoir une io bague pare-feu métallique tronconique montée serrée dans le conduit qui est destinée à immobiliser l'extrémité amont du second élément dans l'orifice de sortie du boîtier, - le conduit d'air comporte sur sa surface externe deux bourrelets annulaires espacés d'une distance déterminée qui sont 15 destinés à permettre l'immobilisation dudit conduit dans l'extrémité aval du second élément par manchonnage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés 20 dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un premier et d'un second élément monoblocs assemblés l'un à l'autre ; - la figure 2 est une vue avec arrachement selon la figure 1; 25 - la figure 3 est une vue en coupe du premier élément par un plan perpendiculaire à l'axe d'une turbine du turbocompresseur associé ; - la figure 4 est une vue en coupe de détail représentant le raccordement du second élément au premier élément ; 30 - la figure 5 est une vue en coupe de détail représentant le raccordement du tube d'air au second élément. 4 Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. On a représenté sur les figures 1 et 2 une partie d'un circuit d'air 10 pour un moteur thermique turbocompressé de véhicule automobile (non représenté). De manière connue, le moteur du véhicule comporte d'amont en aval un turbocompresseur, qui est agencé du côté d'un collecteur d'échappement du moteur associé et dont une io turbine 11 comporte un orifice 13 de sortie débouchant dans une semelle de sortie horizontale 12 du circuit d'air. Le circuit d'air 10 comporte par ailleurs un conduit conique 14, une chambre 16 formant amortisseur de pulsation, au moins un tronçon de conduit coudé 18, un manchon 20 de découplage thermique, et un conduit 15 d'air 22, notamment inoxydable, qui est agencé au dessus du moteur (non représenté) et dont une extrémité (non représentée) est abouchée à un collecteur d'admission du côté opposé au collecteur d'échappement. Conformément à l'invention, le circuit d'air 10 comporte un 20 premier élément monobloc 24 comportant au moins un premier tronçon de conduit coudé 18, le conduit conique 14 et la chambre 16 formant amortisseur de pulsation, qui est réalisé par moulage d'un matériau plastique. Comme l'illustrent les figures 1 et 2, le premier élément 24 25 comporte un boîtier 28 sensiblement tubulaire dont une première extrémité 30 comporte une face inférieure horizontale 32 formant une semelle d'entrée destinée à être abouchée à une semelle 12 de sortie horizontale de la turbine 36 du turbocompresseur associé. 30 Pour permettre la fixation de ce boîtier 28 à la semelle 34, la première extrémité 30 du boîtier 28 comporte au moins deux gouttières verticales 38 agencées sensiblement à la perpendiculaire de sa face inférieure 32, et débouchant chacune dans ladite face inférieure 32 par l'intermédiaire d'un perçage 40 associé. Ces perçages 40 permettent le passage de vis 42 de fixation destinées à être reçues dans la semelle 12 de sortie de la turbine 36 du turbocompresseur. s Le boîtier 28 comporte par ailleurs un conduit interne 44, venu de matière avec le boîtier 28 et distant d'un jeu "e" déterminé des parois externes 46 du boîtier 28. Un tronçon amont coudé 18 du conduit 44 est raccordé à un orifice 48 de la semelle 32 d'entrée pour former le premier tronçon de conduit coudé. Un tronçon aval 14 du conduit 44 est conformé en tronc de cône pour former le conduit conique. Enfin, l'extrémité 34 dudit tronçon aval 14 est agencé avec un jeu "I" déterminé d'un orifice 50 de sortie du boîtier 28. De la sorte, par l'espace libre subsistant entre le conduit interne 44 et les parois externes 46 du boîtier 28 déterminent la chambre 16 formant amortisseur de pulsation. Il sera compris que le jeu "I" formé entre l'extrémité du tronçon aval interne 14 et l'orifice 50 de sortie du boîtier 28 détermine un débit adapté à un moteur déterminé. Ce jeu "I" pourra donc être modifié pour être adapté à un moteur particulier. Avantageusement, le premier élément monobloc 24 comporte des moyens d'accouplement rapide à un second élément monobloc 20 comportant un second tronçon 52 de conduit coudé et formant le manchon de découplage thermique. The invention more particularly relates to a turbocharged engine of a motor vehicle, which comprises from upstream to downstream a turbocharger, which is arranged on the side of an exhaust manifold of the associated engine and a turbine has an outlet opening into a horizontal outlet plate, a conical conduit, a pulsation damper chamber, at least one elbow pipe section, a thermal decoupling sleeve, and an air duct, in particular stainless, which is arranged above the engine and one end of which is terminated at an intake manifold on the opposite side of the exhaust manifold. Many examples of thermal engines of this type are known. In such an engine, the elements such as the conical duct, the pulsation damper chamber, the angled duct section, the thermal decoupling sleeve, and the air duct are independent elements that are cut one after the other. others. The succession of these elements is therefore particularly bulky, and the assembly of these elements 25 also greatly increases the installation time of the engine equipment. The invention overcomes these disadvantages by providing a motor vehicle engine in which some of these elements are grouped into at least one element made by molding. For this purpose, the invention proposes a vehicle engine of the type described above, characterized in that it comprises a first monoblock element comprising at least a first bent pipe section, the conical duct and the pulsation damper chamber, made by molding a plastic material. According to other features of the invention - the first element comprises a substantially tubular housing whose first end comprises a horizontal lower face having an inlet plate intended to be nested at the horizontal outlet plate of the turbine of the associated turbocharger, - The first end of the housing comprises at least two vertical gutters arranged substantially perpendicular to its lower face, and each opening in said lower face through an associated bore, to allow the passage of fixing screws for The casing has an inner duct, integral with the casing and remote from a determined clearance of the external walls of the casing, of which an upstream elbow section is connected to a casing. inlet sole opening, a downstream portion of which is shaped as a trunk ne, and whose end of said downstream section is arranged with a determined clearance of an outlet of the housing, to form the first bent duct section and the conical duct, the pulsation damping chamber being determined by the free space remaining between the inner pipe and the outer walls of the housing, - the clearance formed between the end of said inner downstream section and the outlet of the housing determines a flow rate adapted to a given motor, - the first monoblock element comprises means 30 of rapid coupling to a second single piece element having a second bent conduit section and forming the thermal decoupling sleeve, 3 - the second monoblock element comprises a conduit made of an elastomeric material, an upstream end of which is received in the orifice output of the housing of the first element, an intermediate section of which comprises the second section of angled duct, and one end of which has val receives the air duct, - the upstream end of the duct of the second element comprises an outer groove is fitted on the periphery of the outlet orifice of the housing of the first element and is internally substantially conically shaped to receive a frustoconical metallic fire-stop ring mounted tightly in the duct which is intended to immobilize the upstream end of the second element in the outlet orifice of the casing; the air duct has on its external surface two annular beads spaced apart from each other; a predetermined distance which are intended to allow the immobilization of said conduit in the downstream end of the second element by sleeving. Other features and advantages of the invention will become apparent on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended drawings in which: FIG. 1 is a perspective view of a first and a a second monoblock element assembled to one another; - Figure 2 is a cutaway view according to Figure 1; FIG. 3 is a sectional view of the first element by a plane perpendicular to the axis of a turbine of the associated turbocharger; FIG. 4 is a detail sectional view showing the connection of the second element to the first element; Figure 5 is a detail sectional view showing the connection of the air tube to the second member. In the following description, like reference numerals denote like parts or having similar functions. There is shown in Figures 1 and 2 a portion of an air circuit 10 for a turbocharged engine of a motor vehicle (not shown). In known manner, the engine of the vehicle comprises from upstream to downstream a turbocharger, which is arranged on the side of an exhaust manifold of the associated engine and of which a turbine 11 has an outlet orifice 13 opening into an outlet plate horizontal 12 of the air circuit. The air circuit 10 further comprises a conical duct 14, a chamber 16 forming a pulsation damper, at least one elbow pipe section 18, a sleeve 20 of thermal decoupling, and an air duct 22, in particular stainless, which is arranged above the engine (not shown) and whose end (not shown) is terminated at an intake manifold on the opposite side to the exhaust manifold. According to the invention, the air circuit 10 comprises a first monoblock element 24 comprising at least a first section of angled duct 18, the conical duct 14 and the chamber 16 forming a pulsation damper, which is produced by molding of a plastic material. As illustrated in FIGS. 1 and 2, the first element 24 comprises a substantially tubular housing 28, a first end 30 of which has a horizontal lower face 32 forming an inlet sole intended to be nested at a horizontal outlet sole 12 the turbine 36 of the associated turbocharger. To allow the fixing of this housing 28 to the sole 34, the first end 30 of the housing 28 comprises at least two vertical gutters 38 arranged substantially perpendicular to its lower face 32, and each opening in said lower face 32 by the intermediate of a piercing 40 associated. These holes 40 allow the passage of fastening screws 42 to be received in the sole plate 12 of the turbocharger turbine 36. The casing 28 also includes an internal duct 44, integral with the casing 28 and remote from a set "e" of the external walls 46 of the casing 28. An upstanding elbow section 18 of the duct 44 is connected to an orifice 48 of the sole 32 input to form the first section of angled conduit. A downstream section 14 of the duct 44 is shaped as a truncated cone to form the conical duct. Finally, the end 34 of said downstream section 14 is arranged with a set "I" determined by an outlet orifice 50 of the housing 28. In this way, by the free space remaining between the inner conduit 44 and the outer walls 46 of the housing 28 determine the chamber 16 forming a pulsation damper. It will be understood that the clearance "I" formed between the end of the inner downstream section 14 and the outlet orifice 50 of the housing 28 determines a flow rate adapted to a given motor. This game "I" can therefore be modified to be adapted to a particular engine. Advantageously, the first monoblock element 24 comprises means for rapid coupling to a second monoblock element 20 comprising a second section 52 of bent conduit and forming the thermal decoupling sleeve.

A cet effet, le second élément 20 monobloc comporte un conduit 54 réalisé en un matériau élastomère dont une extrémité amont 56 est reçue dans l'orifice 50 de sortie du boîtier 28 du premier élément 24, dont un tronçon intermédiaire 52 comporte le second tronçon de conduit coudé, et dont une extrémité aval 58 reçoit le conduit d'air 22. Comme l'illustre la figure 4, l'extrémité amont 56 du conduit 54 du second élément 20 comporte une gorge extérieure 60 qui est emboîtée sur le pourtour de l'orifice 50 de sortie du 6 boîtier 28 du premier élément 24. Cette extrémité amont 56 est par ailleurs conformée intérieurement sensiblement en un tronc de cône 62 pour recevoir une bague pare-feu métallique tronconique 64 montée serrée dans le conduit 54 qui est destinée à immobiliser l'extrémité amont 56 du second élément dans l'orifice 50 de sortie du boîtier 28. A l'opposé, le conduit d'air 22 comporte sur sa surface externe deux bourrelets annulaires 68 espacés d'une distance déterminée qui sont destinés à permettre l'immobilisation dudit lo conduit 22 dans l'extrémité aval 58 du second élément 26 par manchonnage. L'invention propose donc un moteur thermique comportant un circuit d'air simplifié, limitant donc les risques de fuite d'air, et pouvant être monté aisément. For this purpose, the second monoblock element comprises a duct 54 made of an elastomeric material whose upstream end 56 is received in the outlet orifice 50 of the housing 28 of the first element 24, an intermediate portion 52 of which comprises the second section of duct bent, and a downstream end 58 receives the air duct 22. As illustrated in Figure 4, the upstream end 56 of the duct 54 of the second member 20 has an outer groove 60 which is fitted on the periphery of the outlet orifice 50 of the housing 28 of the first element 24. This upstream end 56 is moreover shaped internally substantially in a truncated cone 62 to receive a frustoconical metallic firewall ring 64 mounted tightly in the conduit 54 which is intended for immobilize the upstream end 56 of the second element in the outlet orifice 50 of the housing 28. In contrast, the air duct 22 has on its outer surface two annular beads 68 spaced a determined distance which are intended to allow the immobilization of said lo conduit 22 in the downstream end 58 of the second element 26 by sleeve. The invention therefore proposes a heat engine comprising a simplified air circuit, thus limiting the risk of air leakage, and can be mounted easily.

Claims

REVENDICATIONS1. A turbocharged engine of a motor vehicle, which comprises, from upstream to downstream, a turbocharger, which is arranged on the side of an exhaust manifold of the associated engine and a turbine of which has an outlet opening opening into an outlet flange (12) horizontal, a conical conduit (14), a pulsation damper chamber (16), at least one elbow pipe section (18), a thermal decoupling sleeve (20), and an air duct (22), in particular stainless, which is arranged above the engine and whose end is confined to an intake manifold on the opposite side to the exhaust manifold, characterized in that it comprises a first element (24) monoblock comprising at least a first section (18) of 15 bent conduit, the conical conduit (14) and the chamber (16) forming a pulsation damper, made by molding a plastic material.

2. Motor according to the preceding claim, characterized in that the first element (24) comprises a housing (28) substantially tubular, a first end (30) has a horizontal lower face (32) having an inlet soleplate for terminated at the horizontal outlet flange (12) of the turbine of the associated turbocharger.

3. Motor according to the preceding claim, characterized in that the first end (30) of the housing (28) comprises at least two vertical gutters (38) arranged substantially perpendicular to its lower face (32), and opening each into said lower face (32) via a bore (40) associated to allow the passage of screws (42) for fixing 30 to be received in the sole plate (12) of the turbocharger turbine.

4. Motor according to the preceding claim, characterized in that the housing (28) comprises an inner conduit (44), 8 material with the housing (28) and remote from a set (e) determined external walls (46). ) of the housing (28), an upstream bent portion (18) is connected to an orifice (48) of the input plate (32), a downstream section (14) is shaped like a truncated cone, and the end (34) of said downstream section is arranged with a determined clearance "I" of an outlet orifice (50) of the housing (28) to form the first elbow pipe section (18) and the conical pipe (14) , the pulsation damping chamber (16) being determined by the free space remaining between the inner conduit (44) and the outer walls (46) of the housing (28).

5. Motor according to the preceding claim, characterized in that the play (I) formed between the end (34) of said inner downstream section (14) and the outlet orifice (50) of the housing determines a flow adapted to an engine. determined. 15

6. Heat engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the first one-piece element (24) comprises means for rapid coupling to a second monobloc element having a second elbow section (52) and forming the sleeve. (20) thermal decoupling.

7. Heat engine according to the preceding claim, characterized in that the second monobloc element (20) comprises a duct (54) made of an elastomeric material, an upstream end (56) is received in the outlet orifice (50). Housing (28) of the first member (24), an intermediate portion of which comprises the second section (52) of elbow duct, and a downstream end (58) receives the air duct (22).

8. Heat engine according to the preceding claim, characterized in that the upstream end (56) of the duct (54) of the second element (20) has an outer groove (60) nested on the periphery of the orifice (50). outlet of the housing (28) of the first element (24) and in that it is internally substantially cone-shaped (62) to receive a frustoconical metal firewall ring (64) tightly mounted in the conduit (54) which is intended to immobilize the upstream end (56) of the second element in the outlet orifice (50) of the housing.

9. Heat engine according to one of claims 7 or 8, characterized in that the air duct (22) has on its outer surface two annular beads (68) spaced a predetermined distance which are intended to allow the immobilizing said conduit (22) in the downstream end (58) of the second element by sleeve.