FR3074858A1 - COMBUSTION ENGINE FOR A MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
Moteur à combustion (10), notamment moteur Diesel, comprenant : - un alterno-démarreur (11) muni d'un élément d'entraînement denté (15); et - un système de distribution (13) comprenant un élément de transmission (14), l'alterno-démarreur étant agencé en liaison cinématique (16) avec l'élément de transmission via l'élément d'entraînement denté.A combustion engine (10), in particular a diesel engine, comprising: - an alternator-starter (11) provided with a toothed drive element (15); and a distribution system (13) comprising a transmission element (14), the alternator-starter being arranged in kinematic connection (16) with the transmission element via the toothed drive element.
Description
Moteur à combustion pour véhicule automobile.Combustion engine for motor vehicle.
L'invention concerne un moteur à combustion.The invention relates to a combustion engine.
L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion.The invention also relates to a motor vehicle comprising a combustion engine.
Les nouvelles contraintes des pompes à carburant haute pression produisant une pression d’environ 3000 bars impliquent un déplacement du démarreur en partie basse du moteur. Ce dernier se retrouve alors dans des zones inondées en cas de passage de gué. On risque alors une immobilisation du véhicule si le conducteur tente un redémarrage de son véhicule lorsque le moteur de ce dernier a été arrêté alors que le véhicule s’est immobilisé au milieu d’un gué.The new constraints of high pressure fuel pumps producing a pressure of around 3000 bars imply a displacement of the starter in the lower part of the engine. The latter is then found in flooded areas in the event of a ford. There is then a risk of immobilization of the vehicle if the driver attempts to restart his vehicle when the latter's engine has been stopped while the vehicle has come to a stop in the middle of a ford.
On connaît aussi des véhicules équipés d'un alterno-démarreur. Il est possible d'utiliser l'alterno-démarreur afin de démarrer le moteur à combustion du véhicule. Mais l’utilisation de l'alterno-démarreur pose des problèmes par grand froid (typiquement à des températures inférieures à -20°C) lorsque du givre s’est déposé sur la courroè d’entraînement des accessoires. Le givre fait glisser la courroie liant l'alterno-démarreur au reste du moteur en phase de démarrage du moteur. Ceci peut rendre impossible un démarrage par grand froid avec un alterno-démarreur. Cette difficulté est particulièrement importante avec un moteur à fort taux de compression comme un moteur Diesel, car ce taux élevé nécessite un couple d’entraînement élevé pour démarrer le moteur.There are also known vehicles equipped with an alternator-starter. It is possible to use the alternator-starter to start the combustion engine of the vehicle. However, the use of the alternator-starter poses problems in extreme cold (typically at temperatures below -20 ° C) when frost is deposited on the accessories drive belt. The frost slides the belt connecting the alternator-starter to the rest of the engine when the engine is starting. This can make it impossible to start in extreme cold with an alternator-starter. This difficulty is particularly important with an engine with a high compression ratio such as a diesel engine, since this high rate requires a high drive torque to start the engine.
Le but de l'invention est de fournir un moteur à combustion remédiant à ces inconvénients et améliorant les moteurs connus de l’art antérieur. En particulier, l’invention propose un moteur à architecture simple dans lequel l’entraînement du reste du moteur par un alterno-démarreur est fiabilisé.The object of the invention is to provide a combustion engine overcoming these drawbacks and improving the engines known from the prior art. In particular, the invention provides a simple architecture engine in which the drive of the rest of the engine by an alternator-starter is made reliable.
Selon l’invention, un moteur à combustion, notamment un moteur Diesel, comprend :According to the invention, a combustion engine, in particular a diesel engine, comprises:
- un alterno-démarreur muni d'un élément d'entraînement denté ; et- an alternator-starter fitted with a toothed drive element; and
- un système de distribution comprenant un élément de transmission.- a distribution system comprising a transmission element.
L'alterno-démarreur est agencé en liaison cinématique avec l'élément de transmission via l'élément d'entraînement denté.The alternator-starter is arranged in kinematic connection with the transmission element via the toothed drive element.
L’élément d’entraînement denté peut être une roue dentée ou un pignon pour chaîne ou une poulie dentée.The toothed drive element can be a toothed wheel or chain sprocket or a toothed pulley.
La liaison cinématique peut comprendre un lien souple, notamment une chaîne ou une courroie crantée.The kinematic connection may include a flexible link, in particular a chain or a toothed belt.
La liaison cinématique peut comprendre un engrenage, notamment une cascade de roues dentées.The kinematic connection may include a gear, in particular a cascade of toothed wheels.
Le système de distribution peut comprendre un premier étage de transmission, notamment un premier étage de transmission à engrenage, et un deuxième étage de transmission à lien souple, notamment un deuxième étage de transmission à chaîne ou à courroie.The distribution system may include a first transmission stage, in particular a first gear transmission stage, and a second transmission stage with flexible link, in particular a second chain or belt transmission stage.
L’élément de transmission peut être disposé au niveau d’une interface entre les premier et deuxième étages de transmission.The transmission element can be arranged at an interface between the first and second transmission stages.
Selon l’invention, un véhicule automobile comprend un moteur à combustion tel que défini précédemment.According to the invention, a motor vehicle comprises a combustion engine as defined above.
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de deux modes de réalisation d'un moteur à combustion selon l'invention fait à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles:These objects, characteristics and advantages of the present invention will be explained in detail in the following description of two embodiments of a combustion engine according to the invention made without implied limitation in relation to the attached figures among which:
La figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation d’un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion.FIG. 1 schematically represents an embodiment of a motor vehicle comprising a combustion engine.
La figure 2 est une vue schématique d’un premier mode de réalisation d’un moteur à combustion.Figure 2 is a schematic view of a first embodiment of a combustion engine.
La figure 3 est une vue schématique d’un deuxième mode de réalisation d’un moteur à combustion.Figure 3 is a schematic view of a second embodiment of a combustion engine.
Un mode de réalisation d'un véhicule automobile 100 équipé d'un moteur à combustion 10 est décrit ci-après en référence à la figure 1.An embodiment of a motor vehicle 100 equipped with a combustion engine 10 is described below with reference to FIG. 1.
Le véhicule automobile 100 comprend un moteur à combustion 10, notamment un moteur Diesel.The motor vehicle 100 comprises a combustion engine 10, in particular a diesel engine.
Un premier mode de réalisation d’un moteur à combustion 10 est décrit ci-après en référence à la figure 2. Le moteur à combustion 10 comprend un système de distribution 13 assurant un entraînement d’un ou plusieurs arbres à cames en phase avec un vilebrequin du moteur thermique. Le système de distribution 13 comprend un élément de transmission 14. Cet élément de transmission est disposé par exemple entre le vilebrequin et un arbre à came. L’élément de transmission peut par exemple comprendre un arbre de renvoi muni de plusieurs roues.A first embodiment of a combustion engine 10 is described below with reference to FIG. 2. The combustion engine 10 comprises a distribution system 13 ensuring a drive of one or more camshafts in phase with a engine crankshaft. The distribution system 13 comprises a transmission element 14. This transmission element is arranged for example between the crankshaft and a camshaft. The transmission element may for example comprise a return shaft provided with several wheels.
Le moteur à combustion 10 comprend un alterno-démarreur 11. Cet alterno-démarreur permet, lorsque le moteur tourne, d’utiliser de l’énergie mécanique pour la transformer en énergie électrique. L’alterno-démarreur permet, lorsque le moteur est arrêté, d’utiliser de l’énergie électrique pour la transformer en énergie mécanique pour démarrer le moteur.The combustion engine 10 comprises an alternator-starter 11. This alternator-starter makes it possible, when the engine is running, to use mechanical energy to transform it into electrical energy. The alternator-starter allows, when the engine is stopped, to use electrical energy to transform it into mechanical energy to start the engine.
Dans ce dernier cas de figure, le couple à transmettre de l’alternodémarreur au reste du moteur à combustion est important, en particulier lorsque le moteur a un taux de compression élevé comme par exemple un moteur Diesel.In the latter case, the torque to be transmitted from the alternator starter to the rest of the combustion engine is high, in particular when the engine has a high compression ratio such as for example a diesel engine.
Pour assurer une transmission de couple élevé qui soit fiable, l’alternodémarreur est muni d'un élément d'entraînement denté 15. L'alternodémarreur est en outre agencé en liaison cinématique avec l'élément de transmission 14 via l'élément d'entraînement denté.To ensure high torque transmission which is reliable, the alternator starter is provided with a toothed drive element 15. The alternator starter is further arranged in kinematic connection with the transmission element 14 via the drive element toothed.
L’élément d’entraînement denté 15 est, dans ce premier mode de réalisation, un pignon pour chaîne ou une poulie dentée. L’élément d’entraînement denté 15 est monté fixe sur un arbre de sortie de l’alterno-démarreur.The toothed drive element 15 is, in this first embodiment, a chain sprocket or a toothed pulley. The toothed drive element 15 is fixedly mounted on an output shaft of the alternator-starter.
Dans ce premier mode de réalisation, la liaison cinématique entre l’alterno-démarreur et le système de distribution comprend un lien souple 12, notamment une chaîne ou une courroie crantée. En conséquence, l’élément de transmission 14 comprend un organe de même nature que l’élément d’entraînement denté 15, soit un pignon pour chaîne ou une poulie dentée. Cet organe, le lien souple et l’élément d’entraînement denté 15 coopèrent ainsi pour réaliser la liaison cinématique de l’alternodémarreur au système de distribution.In this first embodiment, the kinematic connection between the alternator-starter and the distribution system comprises a flexible link 12, in particular a chain or a toothed belt. Consequently, the transmission element 14 comprises a member of the same kind as the toothed drive element 15, either a chain sprocket or a toothed pulley. This member, the flexible link and the toothed drive element 15 thus cooperate to achieve the kinematic connection of the alternator starter to the distribution system.
Un deuxième mode de réalisation d’un moteur à combustion 10 est décrit ci-après en référence à la figure 3.A second embodiment of a combustion engine 10 is described below with reference to FIG. 3.
Ce deuxième mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation décrit précédemment par la nature de la liaison cinématique entre l’alterno-démarreur et le système de distribution. En effet, dans ce mode, la liaison cinématique comprend un engrenage.This second embodiment differs from the first embodiment described above by the nature of the kinematic connection between the alternator-starter and the distribution system. In fact, in this mode, the kinematic link includes a gear.
Le système de distribution 13 comprend un premier étage de transmission, notamment un premier étage 131 de transmission à engrenage 1311, 1312, et un deuxième étage 132 de transmission à lien souple, notamment un deuxième étage de transmission à chaîne 1324 ou à courroie 1324.The distribution system 13 comprises a first transmission stage, in particular a first stage 131 of gear transmission 1311, 1312, and a second stage 132 of flexible link transmission, in particular a second stage of chain 1324 or belt 1324 transmission.
L’élément de transmission 14 est par exemple disposé au niveau d’une interface entre les premier et deuxième étages de transmission.The transmission element 14 is for example arranged at an interface between the first and second transmission stages.
Le premier étage de transmission 131 comprend par exemple une première roue dentée 1311 montée fixe sur le vilebrequin et une deuxième roue dentée montée fixe sur l’élément de transmission 14. Les première et deuxième roues dentées sont en liaison cinématique directe (engrènement direct, comme sur la figure 3) ou en liaison cinématique indirecte, c’est-à-dire que la liaison cinématique des première et deuxième roues dentées est réalisée par un ensemble d’une ou plusieurs roues dentées intermédiaires engrenant avec la première roue d’une part et avec la deuxième roue d’autre part.The first transmission stage 131 comprises for example a first toothed wheel 1311 fixedly mounted on the crankshaft and a second toothed wheel fixedly mounted on the transmission element 14. The first and second toothed wheels are in direct kinematic connection (direct engagement, as in FIG. 3) or in indirect kinematic connection, that is to say that the kinematic connection of the first and second toothed wheels is produced by a set of one or more intermediate toothed wheels meshing with the first wheel on the one hand and with the second wheel on the other hand.
Le deuxième étage de transmission 132 comprend par exemple un premier pignon à chaîne 1321 monté fixe sur l’élément de transmission 14, un deuxième pignon à chaîne 1322 monté sur un premier arbre à cames et un troisième pignon à chaîne 1323 monté sur un deuxième arbre à cames. Les premier, deuxième et troisième pignons à chaîne sont liés cinématiquement entre eux par une chaîne 1324. Alternativement, il peut bien sûr n’y avoir qu’un seul arbre à cames et donc un pignon pour chaîne monté sur cet arbre à cames.The second transmission stage 132 comprises for example a first chain sprocket 1321 fixedly mounted on the transmission element 14, a second chain sprocket 1322 mounted on a first camshaft and a third chain sprocket 1323 mounted on a second shaft with cams. The first, second and third chain sprockets are kinematically linked together by a chain 1324. Alternatively, there can of course be only one camshaft and therefore a chain sprocket mounted on this camshaft.
Le ou les arbres à cames sont donc entraînés par le vilebrequin via le premier étage de transmission, puis via le deuxième étage de transmission.The camshaft (s) are therefore driven by the crankshaft via the first transmission stage, then via the second transmission stage.
L’élément de transmission 14 disposé à l’interface des premier et deuxième étages est par exemple un arbre de renvoi comprenant la deuxième roue dentée 1312 et le premier pignon pour chaîne 1321.The transmission element 14 disposed at the interface of the first and second stages is for example a countershaft comprising the second toothed wheel 1312 and the first chain sprocket 1321.
Dans ce deuxième mode de réalisation représenté, la liaison cinématique 16 reliant l'alterno-démarreur au système de distribution peut être du type à engrenage. La liaison cinématique 16 peut comprendre par exemple la deuxième roue dentée 1312 de l’élément de transmission 14 et l’élément d’entraînement denté 15 consistant alors en une roue dentée. La deuxième roue dentée et l’élément d’entraînement denté 15 sont en liaison cinématique directe (engrènement direct) ou en liaison cinématique indirecte (comme sur la figure 3), c’est-à-dire que la liaison cinématique de la deuxième roue dentée et de l’élément d’entraînement denté 15 est réalisée par un ensemble d’une ou plusieurs roues dentées intermédiaires 121 engrenant avec la deuxième roue dentée d’une part et avec l’élément d’entraînement denté 15 d’autre part.In this second embodiment shown, the kinematic link 16 connecting the alternator-starter to the distribution system can be of the gear type. The kinematic link 16 may for example include the second toothed wheel 1312 of the transmission element 14 and the toothed drive element 15 then consisting of a toothed wheel. The second toothed wheel and the toothed drive element 15 are in direct kinematic connection (direct meshing) or in indirect kinematic connection (as in FIG. 3), that is to say that the kinematic connection of the second wheel gear and the toothed drive element 15 is produced by a set of one or more intermediate gear wheels 121 meshing with the second gear wheel on the one hand and with the gear drive element 15 on the other hand.
Le premier étage de transmission peut aussi être d’une autre nature. Par exemple, il peut être du type à chaîne ou à courroie crantée.The first stage of transmission can also be of another nature. For example, it can be of the chain or toothed belt type.
Le deuxième étage de transmission peut aussi être d’une autre nature. Par exemple, il peut être du type à engrenage ou à courroie crantée.The second stage of transmission can also be of another nature. For example, it may be of the gear or toothed belt type.
La liaison cinématique peut aussi être d’une autre nature. Par exemple, elle peut être du type à chaîne ou à courroie crantée. Elle peut aussi être mixte, c’est-à-dire comporter un étage d’une nature (engrenage, courroie crantée, chaîne) et un autre étage d’une autre nature (engrenage, courroie crantée, chaîne).The kinematic link can also be of another nature. For example, it may be of the chain or toothed belt type. It can also be mixed, that is to say comprising a stage of one kind (gear, toothed belt, chain) and another stage of another kind (gear, toothed belt, chain).
L’élément de transmission 14 n’est pas nécessairement disposé à l’interface d’un premier et d’un deuxième étage. Il peut par exemple se trouver à n’importe quel endroit du système de transmission pourvu qu’il soit entraîné par le système de distribution.The transmission element 14 is not necessarily arranged at the interface of a first and a second stage. For example, it can be anywhere in the transmission system as long as it is driven by the distribution system.
La liaison cinématique 16 est une liaison qui coopère avec les dents de l’élément d’entraînement denté. Ceci permet d’éviter les glissements de transmission.The kinematic link 16 is a link which cooperates with the teeth of the toothed drive element. This helps prevent transmission slippage.
Dans ces modes de réalisation, l’alterno-démarreur n’est donc pas entraîné par une courroie d’accessoires 152. La courroie d’accessoires peut donc n’entraîner qu’un compresseur 18 de climatisation. On peut même se passer de courroie d’accessoires en utilisant un compresseur électrique de climatisation.In these embodiments, the alternator-starter is therefore not driven by an accessory belt 152. The accessory belt can therefore only drive an air conditioning compressor 18. You can even do without an accessory belt using an electric air conditioning compressor.
Le système de distribution inclut toute la chaîne cinématique nécessaire à l’entraînement de l’arbre à cames ou des arbres à cames y compris les roues montées sur cet arbre à cames ou ces arbres à cames et la roue montées sur le vilebrequin. Toutefois, le vilebrequin ne fait pas partie du système de distribution.The timing system includes the entire kinematic chain required to drive the camshaft or camshafts, including the wheels mounted on this camshaft or camshafts and the wheel mounted on the crankshaft. However, the crankshaft is not part of the distribution system.
Avec un moteur à combustion tel que décrit, il est possible de démarrer le moteur même par grand froid quand du givre a pu se déposer sur les organes du moteur.With a combustion engine as described, it is possible to start the engine even in very cold weather when frost may have settled on the engine components.
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