FR3040335A1

FR3040335A1 - Moteur a combustion interne muni d'un support pour application longitudinale

Info

Publication number: FR3040335A1
Application number: FR1557942A
Authority: FR
Inventors: Louis Lamoureux
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2017-03-03
Anticipated expiration: 2035-08-26
Also published as: FR3040335B1; EP3341232A1; WO2017032934A1

Abstract

L'invention porte principalement sur un moteur à combustion interne (1) comprenant: - un bloc-moteur (2), - un système de post-traitement (20) installé en sortie du bloc-moteur (2), et - un support de fixation (10) dudit système de post-traitement (20) sur le bloc-moteur , caractérisé en ce que ledit support de fixation (10) est configuré pour incliner ledit système de post-traitement (20) de telle façon qu'un axe longitudinal (X) dudit système de post-traitement (20) forme un angle (α) non nul par rapport à un plan médian longitudinal (5) dudit bloc-moteur (2) pour autoriser une fixation dudit bloc-moteur (2) à un châssis par l'intermédiaire dudit support (10).

Description

MOTEUR A COMBUSTION INTERNE MUNI D’UN SUPPORT POUR APPLICATION LONGITUDINALE

[0001] L'invention porte sur un moteur à combustion interne muni d'un support pour application longitudinale. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, pour les moyens de locomotion motorisés maritimes ou terrestres, tels que les véhicules automobiles. L'invention pourra également être utilisée avec un alternateur pour assurer son entraînement ou encore avec une pompe hydraulique, ou dans toute autre application industrielle nécessitant l'intégration d'un moteur à combustion interne suivant une configuration longitudinale.

[0002] De façon connue en soi, un moteur à combustion interne 1 montré en figure 1a et 1b comprend principalement un bloc-moteur 2 associé à divers organes périphériques. Le bloc-moteur 2, siège de la combustion d'air et de carburant comporte un bloc cylindres comportant des cylindres qui délimitent des chambres de combustion. Le bloc cylindres est fermé dans sa partie supérieure par une culasse 6 recouverte d'un couvre-culasse et dans sa partie inférieure par un carter d'huile 7 permettant la lubrification interne du bloc-moteur 2. Le bloc-moteur 2 renferme un système mobile comprenant des pistons coulissant à l'intérieur des cylindres selon un mouvement rectiligne alternatif et un vilebrequin relié aux pistons par l'intermédiaire de bielles de manière à ce que le mouvement relatif des pistons entraîne en rotation le vilebrequin.

[0003] Les organes périphériques, tels qu'un système de post-traitement 20 destiné à dépolluer les gaz d'échappement, un turbocompresseur 40 ou un filtre à huile, sont des organes situés sur la face côté échappement ou sur la face côté admission du bloc-moteur 2. D'autres organes comme l'alternateur, le compresseur de climatisation et la pompe de direction assistée sont des accessoires animés par une courroie d'entraînement qui court le long d'une poulie 45 située sur une des faces d'extrémité du bloc-moteur 2 et entraînée par le vilebrequin. Des supports ou porte-organes 110 sont généralement conçus pour fixer chaque organe précité au bloc-moteur 2.

[0004] Dans le cas d'une installation transversale du moteur à combustion interne 1, c’est-à-dire lorsque l'axe du vilebrequin est perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule, il est nécessaire de limiter l'encombrement du moteur 1 à l'intérieur du compartiment moteur. Pour cela, le porte-organe 110 supporte et fixe le système de post-traitement 20 de manière la plus compacte possible au bloc-moteur 2. En outre, le bloc-moteur 2 comporte des points de fixation 4 situés en bout de culasse 6 assurant le maintien du moteur 1 en position transversale dans le compartiment moteur. Ainsi, à l'aide du porte-organe 110 et des points de fixation 4, le moteur à combustion interne 1 présente un encombrement minimal dans le compartiment moteur, ce qui favorise son installation transversale dans le véhicule.

[0005] Cependant, lors de la conception ou de la construction d'un véhicule, on souhaite parfois utiliser le même bloc-moteur 2 et le même système de post-traitement 20 qui lui est associé tout en positionnant le moteur 1 longitudinalement à l'intérieur de son compartiment. Or, ce changement de configuration n'est actuellement pas possible, dans la mesure où un moteur installé transversalement ne présente pas suffisamment de points de fixation 4 avec le châssis du véhicule pour l'installer de manière longitudinale. Ce changement de configuration nécessiterait alors une nouvelle conception du système de post-traitement 20 et du bloc-moteur 2 engendrant ainsi des coûts de conception et de fabrication importants.

[0006] L’invention vise à remédier efficacement à ces inconvénients en proposant un moteur à combustion interne comprenant : - un bloc-moteur, - un système de post-traitement installé en sortie du bloc-moteur, et - un support de fixation dudit système de post-traitement sur le bloc-moteur, caractérisé en ce que ledit support de fixation est configuré pour incliner ledit système de post-traitement de telle façon qu'un axe longitudinal dudit système de post-traitement forme un angle non nul par rapport à un plan médian longitudinal dudit bloc-moteur pour autoriser une fixation dudit bloc-moteur à un châssis par l'intermédiaire dudit support.

[0007] L'invention permet ainsi de créer une zone de fixation au châssis afin de passer d'une installation de moteur transversale à une installation longitudinale sans modifier le bloc-moteur ni le système de post-traitement.

[0008] Selon une réalisation, ledit support comporte: - des premiers moyens de fixation audit bloc-moteur, - des deuxièmes moyens de fixation audit système de post-traitement, et - au moins un troisième moyen de fixation audit châssis.

[0009] Selon une réalisation, lesdits premiers et deuxièmes moyens de fixation audit bloc-moteur et audit système de post-traitement présentent un axe orienté suivant une direction perpendiculaire audit plan médian longitudinal dudit bloc-moteur.

[0010] Selon une réalisation, ledit troisième moyen de fixation au châssis présente un axe orienté suivant une direction parallèle audit plan médian longitudinal dudit bloc-moteur.

[0011] Selon une réalisation, lesdits premiers, deuxièmes, et troisième moyens de fixation comportent chacun au moins une ouverture destinée à recevoir un élément de fixation correspondant.

[0012] Selon une réalisation, ledit système de post-traitement comporte des pattes munies de trous destinés chacun à venir en regard avec une ouverture correspondante des deuxièmes moyens de fixation dudit support.

[0013] Selon une réalisation, ledit support de fixation est fixé dans une zone située dans une partie basse dudit bloc-moteur côté échappement. Cette zone située dans la partie basse du bloc-moteur présente une rigidité importante sur le bloc-moteur.

[0014] Selon une réalisation, ledit angle d'inclinaison entre ledit axe longitudinal dudit système de post-traitement et ledit plan médian longitudinal dudit bloc-moteur dépend d'un espace nécessaire pour une implantation du troisième moyen de fixation audit châssis.

[0015] Selon une réalisation, ledit système de post-traitement comprend un catalyseur, un filtre à particules et/ou un système de traitement des oxydes d'azote.

[0016] L'invention a également pour objet un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un moteur à combustion interne tel que défini précédemment.

[0017] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.

[0018] Les figures 1a et 1b, déjà décrites, sont des vues en perspective sous différents angles d'un moteur à combustion interne selon l'état de l'art installé suivant une configuration transversale; [0019] La figure 2 représente une vue en perspective d'un support de fixation selon la présente invention supportant un système de post-traitement installé en sortie d'échappement; [0020] La figure 3 est une vue en perspective d'un support de fixation fixé sur le bloc-moteur selon la présente invention sans le système de post-traitement; [0021] Les figures 4a et 4b sont des vues en perspective sous différents angles d'un moteur à combustion interne selon la présente invention installé suivant une configuration longitudinale et muni notamment d'un système de post-traitement incliné à l'aide d'un support de fixation; [0022] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. Dans la description qui suit, les termes relatifs de type "haut" et "bas" sont entendus par rapport à la position du moteur à combustion interne installé dans le compartiment moteur du véhicule.

[0023] Les figures 4a et 4b montrent un moteur à combustion interne 1 comprenant un bloc-moteur 2, siège de la combustion d'air et de carburant. Le bloc-moteur 2 comporte un bloc cylindres présentant des cylindres définissant des chambres de combustion. Le bloc cylindres est fermé dans sa partie supérieure par une culasse 6 recouverte d'un couvre-culasse et dans sa partie inférieure par un carter d'huile 7 permettant la lubrification interne du bloc-moteur 2. Le bloc-moteur 2 renferme un système mobile comprenant des pistons coulissant à l'intérieur des cylindres selon un mouvement rectiligne alternatif et un vilebrequin relié aux pistons par l'intermédiaire de bielles de manière à ce que le mouvement relatif des pistons entraîne en rotation le vilebrequin.

[0024] Le moteur 1 comprend également un système de post-traitement 20 installé en sortie du bloc-moteur 2 sur la face côté échappement. Ce système de post-traitement 20, protégé dans sa partie supérieure par un écran thermique permet la dépollution des gaz d'échappement issus du bloc-moteur 2. A cet effet, le système de post-traitement 20 comprend notamment un catalyseur alimenté en liquide catalytique par des injecteurs. Le système de post-traitement peut comprendre également un filtre à particules et/ou un système de traitement des oxydes d'azote. Sur la figure 2, on peut voir que ce système de post-traitement 20 comporte des pattes de fixation 21 afin d'être fixé au bloc-moteur 2 à l'aide d'un support 10 de fixation.

[0025] Plus précisément, afin d'assurer la fixation au bloc-moteur 2, le support 10 y est fixé dans une zone 3 de fixation. Cette zone 3, visible en figure 3, est de préférence située dans la partie basse du bloc-moteur 2 car celle-ci présente une rigidité importante sur l'élément porteur 2. A cet effet, le support 10 est fixé à la zone 3 par l'intermédiaire de moyens de fixation 11. De manière non limitative, les moyens de fixation 11 comportent des ouvertures, en l'occurrence au nombre de trois, dans lesquelles sont insérés des éléments de fixation, par exemple des éléments de type vis ou système goujon-écrou. Ces ouvertures présentent un axe Y1 sensiblement perpendiculaire par rapport au plan médian longitudinal 5 du bloc-moteur 2. On notera que ces moyens de fixation 11 utilisent les mêmes points de fixation sur la zone 3 que ceux utilisés par le porte-organe 110 de l'état de l'art, ce qui permet de fixer les supports 10 aux blocs-moteur 2 préexistants.

[0026] Afin de fixer le système de post-traitement 20 au bloc-moteur 2, le support 10 comporte des moyens de fixation 12. Ces moyens de fixation 12 comportent par exemple des ouvertures réalisées dans des portions 120 en saillie du support 10, telles que des entretoises 120, destinées à être positionnées en regard de trous ménagés dans les pattes de fixation 21 et destinées à recevoir un élément de fixation, telle qu'une vis, un rivet ou un goujon-écrou. Les ouvertures présentent un axe Y2 sensiblement perpendiculaire par rapport au plan médian longitudinal 5 du bloc-moteur 2. Les moyens de fixation 12 et les pattes 21, par exemple au nombre de deux, sont positionnés suivant une direction transversale de part et d'autre du système de post-traitement 20. On notera que l'invention évite d'avoir à modifier la forme des pattes de fixation 21, ou du système de post-traitement 20 par rapport à la configuration de l'état de l'art, afin de pouvoir réutiliser les systèmes de post-traitements 20 préexistants.

[0027] Comme illustré en figure 4a et 4b, le support 10 et les entretoises 120 sont configurés pour incliner le système de post-traitement 20 de telle façon que son axe longitudinal X forme un angle a par rapport au plan médian longitudinal 5 du bloc-moteur 2. En l'occurrence, l'inclinaison est définie par une longueur des entretoises 120 dont les faces d'extrémité pourront être inclinées pour coopérer avec les pattes de fixation 21. La sortie 200 du système de post-traitement 20 allant vers le turbocompresseur 40 pourra être adaptée en fonction de l'angle a. L'angle d'inclinaison a dépend d'un espace nécessaire pour une implantation d'un moyen de fixation 13 au châssis. Dans un exemple de réalisation, l'angle d'inclinaison a est au moins égal à cinq degrés. L'éloignement du système de post-traitement 20 par rapport au bloc-moteur 2 permet ainsi de créer une zone de fixation au châssis du véhicule.

[0028] Afin d'assurer la fixation du moteur 1 au châssis, le support 10 comporte au moins un moyen de fixation 13 permettant d'établir une liaison entre le bloc-moteur 2 et le châssis du véhicule. Comme on peut le voir sur la figure 3, le moyen de fixation 13 comporte au moins une ouverture ayant un axe Y3 sensiblement parallèle au plan médian longitudinal 5 du bloc-moteur 2, ou autrement dit sensiblement perpendiculaire aux axes Y1 et Y2 des moyens de fixation 11 et 12. L'ouverture est destinée à autoriser le passage d'un élément de fixation, tel qu'une vis ou un système goujon-écrou. Le moyen de fixation 13 pourra être relié à un pied d'amortissement du châssis du véhicule.

[0029] Ainsi, la présence de ce support 10 permet à un moteur 1 initialement destiné à être installé transversalement d'être installé longitudinalement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule tout en conservant le même système de post-traitement 20 et le même bloc-moteur 2.

[0030] L'invention a été décrite dans le cadre d'un moteur à combustion interne installé dans un compartiment moteur de véhicule. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, pour les moyens de locomotion motorisés maritimes ou terrestres, tels que les véhicules automobiles. L'invention pourra également être utilisée avec un alternateur pour assurer son entraînement ou encore avec une pompe hydraulique, ou dans toute autre application industrielle nécessitant l'intégration d'un moteur à combustion interne suivant une configuration longitudinale.

Claims

Revendications :

1. Moteur à combustion interne (1 ) comprenant : - un bloc-moteur (2), - un système de post-traitement (20) installé en sortie du bloc-moteur (2), et - un support de fixation (10) dudit système de post-traitement (20) sur le bloc-moteur (2), caractérisé en ce que ledit support de fixation (10) est configuré pour incliner ledit système de post-traitement (20) de telle façon qu'un axe longitudinal (X) dudit système de post-traitement (20) forme un angle (a) non nul par rapport à un plan médian longitudinal (5) dudit bloc-moteur (2) pour autoriser une fixation dudit bloc-moteur (2) à un châssis par l'intermédiaire dudit support (10).
2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit support (10) comporte: - des premiers moyens de fixation (11) audit bloc-moteur (2), - des deuxièmes moyens de fixation (12) audit système de post-traitement (20), et - au moins un troisième moyen de fixation (13) audit châssis.
3. Moteur à combustion interne selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits premiers et deuxièmes moyens de fixation (11, 12) audit bloc-moteur (2) et audit système de post-traitement (20) présentent un axe (Y1, Y2) orienté suivant une direction perpendiculaire audit plan médian longitudinal (5) dudit bloc-moteur (2).
4. Moteur à combustion interne selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit troisième moyen de fixation (13) audit châssis présente un axe (Y3) orienté suivant une direction parallèle audit plan médian longitudinal (5) dudit bloc-moteur (2).
5. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que lesdits premiers, deuxièmes, et troisième moyens de fixation (11, 12, 13) comportent chacun au moins une ouverture destinée à recevoir un élément de fixation correspondant.
6. Moteur à combustion interne selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit système de post-traitement (20) comporte des pattes (21) munies de trous destinés chacun à venir en regard avec une ouverture correspondante des deuxièmes moyens de fixation (12) dudit support (10).
7. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit support de fixation (10) est fixé dans une zone (3) située dans une partie basse dudit bloc-moteur (2) côté échappement.
8. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que ledit angle d'inclinaison (a) entre ledit axe longitudinal (X) dudit système de post-traitement (20) et ledit plan médian longitudinal (5) dudit bloc-moteur (2) dépend d'un espace nécessaire pour une implantation du troisième moyen de fixation (13) audit châssis.
9. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit système de post-traitement (20) comprend un catalyseur, un filtre à particules et/ou un système de traitement des oxydes d'azote.
10. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un moteur à combustion interne tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.