FR3113700A1 - Moteur à combustion interne comprenant une pompe à eau constitutive d’un circuit de refroidissement. - Google Patents

Abstract

Moteur à combustion interne comprenant une pompe à eau constitutive d’un circuit de refroidissement. La présente invention a pour objet un moteur à combustion interne (100) de véhicule automobile comportant une pompe à eau (1) au moins en partie logée dans une cavité d’un boîtier extérieur (2) du moteur à combustion interne (100), la pompe à eau (1) comportant un organe de pompage (5), un arbre d’entraînement (6) destiné à mettre en rotation l’organe de pompage (5) autour d’un axe de rotation (A1), un support (10) et au moins un palier de rotation (21, 22) qui est porteur de l’arbre d’entraînement (6) et qui est logé à l’intérieur d’une enceinte (64) délimitée par le support (10), l’arbre d’entraînement (6) s’étendant à l’intérieur de l’enceinte (64), caractérisé en ce que le boîtier extérieur (2) porte en rotation un pignon (7) comportant un moyeu (12) traversant une paroi du boîtier extérieur (2) et dans lequel une extrémité d’engagement (61, 62) de l’arbre d’entraînement (6) est engagé. Figure de l'abrégé : Fig. 4

Description

Moteur à combustion interne comprenant une pompe à eau constitutive d’un circuit de refroidissement.

La présente invention s’inscrit dans le domaine des moteurs à combustion comprenant un circuit de refroidissement et une pompe à eau d’un tel moteur à combustion interne. Elle a pour objet un moteur à combustion interne comprenant une telle pompe à eau et son intégration dans un groupe motopropulseur hybride.

Un véhicule est couramment équipé d’au moins un moteur à combustion interne pour permettre son déplacement. Le moteur à combustion interne tend à s’échauffer lors de sa mise en œuvre. Aussi, le moteur à combustion interne est équipé d’un circuit de refroidissement, pour extraire de la chaleur au moteur à combustion interne et évacuer cette chaleur prélevée par l’intermédiaire d’un radiateur constitutif du circuit de refroidissement. A cet effet, un liquide de refroidissement, eau glycolée notamment ou analogue, circule à l’intérieur du circuit de refroidissement entre le moteur à combustion interne et le radiateur. Pour faire circuler le liquide de refroidissement à l’intérieur du circuit de refroidissement, ce dernier comprend une pompe à eau.

Pour mettre en mouvement le liquide de refroidissement, la pompe à eau comprend un pignon qui est entraîné en rotation sur lui-même. Cet entraînement en rotation du pignon est réalisé par un système de distribution qui comporte par exemple d’autres pignons et qui équipe une face d’entraînement du moteur à combustion interne.

Un tel moteur à combustion interne peut équiper un véhicule hybride alors pourvu d’un groupe motopropulseur comprenant le moteur à combustion interne et un moteur électrique de traction. Ce dernier est couramment disposé à côté du moteur à combustion interne de manière à être relié au système de distribution. Il en découle un encombrement accru d’une zone dans laquelle est placée la pompe à eau, ce qui génère une difficulté lors d’une opération de maintenance de la pompe à eau. Plus particulièrement, il est courant d’avoir à extraire le groupe motopropulseur et la boîte de vitesses, puis de séparer ces derniers pour accéder au système de distribution, ouvrir ce dernier et enfin atteindre et remplacer la pompe à eau. Ces éléments retirés doivent ensuite être remis en place après l’opération de maintenance sur la pompe à eau. Il en résulte qu’une telle opération de maintenance s’avère consommatrice de temps et coûteuse, et pour lesquelles de surcroit des imperfections sont susceptibles d’être commises.

Le but de la présente invention est de proposer un moteur à combustion interne comprenant une pompe à eau constitutive d’un circuit de refroidissement, le moteur à combustion interne étant notamment constitutif d’un groupe motopropulseur comprenant également un moteur électrique de traction, la pompe à eau étant agencée pour permettre une extraction rapide et aisée de cette dernière hors de son environnement, pour faciliter et raccourcir en durée des opérations de maintenance. L’avantage de l’invention réside ici dans le fait que la pompe à eau est facilement accessible pour un utilisateur et peut donc être changée sans pour autant extraire le groupe motopropulseur et la boîte de vitesse du véhicule.

Dans ce contexte, la présente invention a pour principal objet un moteur à combustion interne de véhicule automobile comportant une pompe à eau au moins en partie logée dans une cavité d’un boîtier extérieur du moteur à combustion interne, la pompe à eau comportant un organe de pompage, un arbre d’entraînement destiné à mettre en rotation l’organe de pompage autour d’un axe de rotation, un support et au moins un palier de rotation qui est porteur de l’arbre d’entraînement et qui est logé à l’intérieur d’une enceinte délimitée par le support, l’arbre d’entraînement s’étendant à l’intérieur de l’enceinte, caractérisé en ce que le boitier extérieur porte en rotation un pignon comportant un moyeu traversant une paroi du boîtier extérieur et dans lequel une extrémité d’engagement de l’arbre d’entraînement est engagé.

On comprend que la mise en rotation du pignon et de l’arbre d’entrainement force la circulation d’un liquide de refroidissement dans le circuit de refroidissement. Le pignon faisant partie d’un dispositif de distribution du moteur à combustion interne, la pompe à eau peut être retirée du moteur à combustion interne tout en laissant le pignon au sein de ce système de distribution.

Par ailleurs, la pompe à eau comprend une pluralité de pales qui va être entraînée en rotation par l’arbre d’entraînement autour de ce dernier. Ce sont ces pales qui vont forcer la circulation du liquide de refroidissement dans le circuit de refroidissement.

De plus, on comprend par « boîtier extérieur » un boîtier agencé en périphérie radiale du carter du moteur à combustion interne et apte à loger la pompe. Selon un exemple de réalisation, ledit boitier extérieur peut être partie du carter du moteur, issu de matière avec ledit carter.

Le terme « système de distribution » utilisé ici et dans la suite de la description englobe un ensemble de pignons coopérant les uns avec les autres et rattachés par exemple chacun soit à un vilebrequin, à un arbre à cames ou encore à la pompe à eau.

Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, l’arbre d’entraînement est engagé de façon réversible dans le moyeu du pignon. On comprend par cela que la pompe à eau peut être retirée tout en laissant en place le pignon.

Pour faciliter la compréhension, l’organe de pompage ainsi que le support de pompe sont de forme cylindrique. La section transversale ou d’encombrement du support de pompe est inférieure ou égale à la section transversale ou d’encombrement de l’organe de pompage pour permettre de démonter et d’extraire les deux éléments par un coulissement aisé selon l’axe de la pompe, notamment dans le sens du support vers l’organe de pompage.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’arbre d’entraînement s’étend axialement entre une première extrémité et une deuxième extrémité émergeant axialement de l’enceinte délimitée par le support.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la première extrémité est équipée de l’organe de pompage et la deuxième extrémité forme l’extrémité d’engagement de l’arbre d’entraînement coopérant avec le moyeu.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le boîtier extérieur comprend au moins une bouche d’admission et une bouche d’évacuation d’un liquide de refroidissement, les bouches d’admission et d’évacuation étant connectées à un circuit de refroidissement du moteur à combustion interne.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la bouche d’admission et la bouche d’évacuation sont distinctes axialement l’une de l’autre en étant séparées de façon étanche l’une par rapport à l’autre.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’organe de pompage comprend un orifice d’admission relié hermétiquement à la bouche d’admission du boîtier extérieur et un orifice d’évacuation relié hermétiquement à la bouche d’évacuation du boîtier extérieur.

On comprend par « hermétique » que l’orifice d’admission communique avec la bouche d’admission, et que la liaison entre l’orifice d’admission et la bouche d’admission empêche toute fuite du liquide de refroidissement circulant au niveau de la liaison. Pareillement, l’orifice d’évacuation communique avec la bouche d’évacuation, la liaison entre l’orifice d’admission et la bouche d’admission empêchant toute fuite du liquide de refroidissement circulant au niveau de la liaison

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la pompe à eau comprend un couvercle qui participe à délimiter, au moins avec l’organe de pompage, une chambre d’admission d’un liquide de refroidissement circulant dans la pompe à eau.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le couvercle comprend au moins une paroi périphérique pourvue d’au moins une fenêtre d’admission du liquide de refroidissement dans la chambre d’admission.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le support comprend un dispositif de blocage axial du support par rapport au boîtier extérieur.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif de blocage axial est un épaulement comprenant au moins un pion agencé en périphérie et enfoncé dans un logement complémentaire creusé dans le boîtier extérieur.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le support comprend au moins un élément d’étanchéité logé à l’intérieur de l’enceinte axialement entre l’organe de pompage et le palier de rotation.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le support comprend au moins un organe d’étanchéité configuré pour assurer une étanchéité avec le boîtier extérieur. On comprend que l’organe d’étanchéité se situe entre la pompe à eau et le boîtier extérieur de sorte à rendre étanche ces des composants l’un de l’autre.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’organe d’étanchéité comprend au moins une rainure formée dans le support et un joint disposé dans la rainure.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la rainure de l’organe d’étanchéité est disposée sur la périphérie externe du support.

L’invention concerne également un groupe motopropulseur comprenant un moteur à combustion interne selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes et un moteur électrique de traction, le groupe motopropulseur comprenant un système de distribution formé par une pluralité de pignons dont le pignon configuré pour entraîner l’arbre d’entraînement de la pompe à eau en rotation, la pluralité de pignons étant logée dans le boîtier extérieur. Dans une telle situation, la pompe à eau est configurée pour être extraite du moteur à combustion interne tout en laissant en position le pignon d’entraînement de cette pompe à eau.

L’invention concerne enfin un procédé de démontage d’une pompe à eau d’un groupe motopropulseur, comprenant au moins une étape de séparation du moteur électrique de traction d’avec le moteur à combustion interne, et une étape d’extraction de la pompe à eau hors du moteur à combustion interne en passant par la zone où était disposé le moteur électrique de traction avant son étape de séparation.

Selon une caractéristique de l’invention, le procédé de démontage d’une pompe à eau comprend, préalablement à l’étape d’extraction de la pompe à eau hors du moteur à combustion interne, une étape de désolidarisation de la pompe à eau d’avec le pignon d’entraînement de la pompe à eau disposé dans le système de distribution commun.

Selon une caractéristique de l’invention, l’étape d’extraction de la pompe à eau hors du moteur à combustion interne comprend une étape d’enlèvement du couvercle d’avec un boîtier extérieur constitutif du moteur à combustion interne.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description non limitative qui suit, rédigée au regard des dessins annexés, dans lesquels :

- la figure 1 illustre schématiquement un circuit de refroidissement d’un moteur à combustion interne qui comprend une pompe à eau de la présente invention.

- la figure 2 représente schématiquement une coupe longitudinale de la pompe à eau illustrée sur la figure 1 en cours d’assemblage.

- la figure 3 représente schématiquement une coupe longitudinale de la pompe à eau illustrée sur les figures 1 et 2 une fois assemblée.

- la figure 4 représente schématiquement une coupe longitudinale d’une partie de la pompe à eau illustrée sur les figures 1 à 3.

- la figure 5 représente une projection d’éléments constitutifs de la pompe à eau illustrés sur les figures 2 à 4 sur un plan orthogonal à un axe de rotation de la pompe à eau.

- la figure 6 représente schématiquement un groupe motopropulseur comprenant le moteur à combustion interne illustré sur la figure 1 refroidi par un circuit de refroidissement comprenant la pompe à eau illustrée sur les figures 2 et 3.

- la figure 7 représente une première étape d’un procédé de démontage de la pompe à eau illustrée sur les figures 2 à 3.

- la figure 8 représente une deuxième étape du procédé de démontage de la pompe à eau illustrée sur les figures 2 à 3.

Sur la figure 1, un véhicule automobile est pourvu d’au moins un moteur à combustion interne 100 pour permettre son déplacement. Le moteur à combustion interne 100 est équipé d’un circuit de refroidissement 101 à l’intérieur duquel circule un liquide de refroidissement 102, tel que de l’eau glycolée ou analogue. Le circuit de refroidissement 101 est agencé pour prélever de la chaleur générée par une mise en œuvre du moteur à combustion interne 100 et évacuer cette chaleur prélevée hors du circuit de refroidissement 101. A cet effet, le circuit de refroidissement 101 comprend un radiateur 103 qui est agencé pour céder la chaleur prélevée auprès du moteur à combustion interne 100 à un flux d’air 104 qui traverse le radiateur 103.

Le circuit de refroidissement 101 comprend une pompe à eau 1 qui est apte à faire circuler le liquide de refroidissement 102 à l’intérieur du circuit de refroidissement 101 entre le moteur à combustion interne 100 et le radiateur 103. Le circuit de refroidissement 101 est susceptible d’être plus complexe que celui illustré sans déroger aux règles de la présente invention.

Dans sa généralité, la pompe à eau 1 est logée dans un boîtier extérieur 2 agencé en périphérie radiale du carter du moteur à combustion interne 100 qui est pourvu d’une bouche d’admission 3 par l’intermédiaire de laquelle le liquide de refroidissement 102 pénètre à l’intérieur de la pompe à eau 1 et une bouche d’évacuation 4 par l’intermédiaire de laquelle le liquide de refroidissement 102 est évacué hors de la pompe à eau 1. De la sorte, les bouches d’admission 3 et d’évacuation 4 sont connectées au circuit de refroidissement 102 du moteur à combustion interne 100. Par ailleurs, les bouches d’admission 3 et d’évacuation 4 sont distinctes l’une de l’autre en étant séparées de façon étanche l’une par rapport à l’autre. On comprend ainsi que le fluide circulant à travers la bouche d’admission 3 circule ensuite à travers le boîtier extérieur 2 pour rejoindre ensuite la bouche d’évacuation 4.

Le boîtier extérieur 2 peut faire partie du moteur à combustion interne 100 et peut, selon un exemple de réalisation être un carter comprenant un système de distribution du moteur à combustion interne. Le boitier extérieur 2 comprend une première cavité et une seconde cavité sensiblement cylindriques aptes à loger la pompe à eau 1.

La pompe à eau 1 comprend un organe de pompage 5 solidaire en rotation autour d’un axe de rotation A1 d’un arbre d’entraînement 6 pour faire circuler le liquide de refroidissement 102 depuis la bouche d’admission 3 vers la bouche d’évacuation 4, et consécutivement à l’intérieur de l’ensemble du circuit de refroidissement 101, notamment entre le moteur à combustion interne 100 et le radiateur 103. L’organe de pompage 5 comprend pour cela un orifice d’admission 53 relié de façon hermétique à la bouche d’admission 3 et un orifice d’évacuation 54 relié de façon hermétique à la bouche d’évacuation 4. En d’autres termes, l’organe de pompage 5 est relié, par ces orifices 53, 54, de façon étanche à chacune des bouches 3, 4 du boitier extérieur 2, c’est-à-dire qu’ils sont rendus solidaires l’un de l’autre en empêchant toute fuite du fluide au niveau de la bouche d’admission 3 et de la bouche d’évacuation 4.

L’arbre d’entraînement 6 s’étend longitudinalement selon un axe d’allongement A2 qui est parallèle, ou confondu avec l’axe de rotation A1. On note à ce stade de la description que dans la suite de l’exposé une direction longitudinale est une direction parallèle à l’axe de rotation A1 et à l’axe d’allongement A2 et qu’une direction radiale est une direction orthogonale à l’axe de rotation A1 et à l’axe d’allongement A2.

Selon l’invention, le moteur à combustion interne porte en rotation un pignon 7 comportant un moyeu 12 dans une extrémité d’engagement de l’arbre d’entrainement 6 est engagé de façon réversible. Plus précisément, le pignon 7 est supporté ici dans le boîtier extérieur 2 par au moins un roulement, et avantageusement des roulements. Ce sont par ce ou ces roulements que le pignon est rendu solidaire du moteur à combustion interne.

On comprend par réversible que l’arbre d’entraînement 6 peut être désengagé du moyeu 12 lors du démontage de la pompe à eau 1 du moteur à combustion interne 100 sans pour autant que le pignon 7 soit extrait du moteur à combustion interne 100.

La pompe à eau coopère ainsi avec le pignon 7, ce dernier prenant par exemple la forme d’une roue dentée ménagée autour d’un axe de roue A3, qui est parallèle, voire confondue, à l’axe de rotation A1 et à l’axe d’allongement A2. De préférence, le pignon 7 comporte une périphérie circulaire 8 qui est pourvue de dents aptes à s’engrener avec des dents d’au moins un autre pignon constitutif d’un système de distribution 400, tel que décrit plus en détails sur la figure 5. Ces dispositions permettent au système de distribution 400 de transmettre un couple de mise en rotation à l’arbre d’entraînement 6.

Le pignon 7 est monté libre en rotation sur la face du boîtier extérieur. Il est formé d’un moyeu 12 sensiblement cylindrique solidaire d’une roue à la périphérie de laquelle sont formées des dents, ledit moyeu 12 traversant une paroi du carter du boitier extérieur 2 et en étant entouré par des paliers de rotation. De manière préférentielle, on dispose deux paliers pour maintenir ledit moyeu 12 et garantir une co-axialité de l’axe de rotation du moyeu 12 avec l’axe d’allongement A2. On rappelle que le boitier extérieur 2 peut être partie du carter du moteur à combustion interne 100 et de ce fait le moyeu 12 cylindrique traverse la paroi du carter du moteur à combustion interne 100 pour déboucher de la face de distribution dudit moteur tout en restant constitutif du système de distribution du moteur.

Les deux paliers peuvent être des roulements qui permettent une rotation libre du moyeu 12 du pignon 7 tout en assurant le maintien de l’axe de rotation A1. Plus précisément, un premier palier de rotation 27 et un deuxième palier de rotation 28 présentent chacun un diamètre externe différent tel que le diamètre externe du premier palier 27 est inférieur au diamètre externe du deuxième palier 28. Le terme « diamètre externe » fait ici référence à une dimension mesurée entre le centre des paliers 27, 28 et la face de chacun des paliers 27, 28 orientée vers l’extérieur de la pompe à eau 1 et/ou vers le boîtier extérieur 2. De manière optionnelle, il en va de même pour le diamètre interne du premier palier de rotation 27 qui est plus petit que le diamètre interne du deuxième palier de rotation 28.

On comprend que l’arbre d’entraînement 6 coopère avec le pignon 7 dont une des extrémités de l’arbre d’entraînement 6 est rentrée dans le moyen 12 du pignon 7. L’arbre d’entrainement 6 et le pignon 7 sont alignés l’un par rapport à l’autre selon l’axe de rotation A1, des moyens de maintien fixant le pignon 7 dans le boîtier extérieur 2 de sorte à éviter tout mouvement transversal ou vertical du pignon dans le boîtier extérieur 2, empêchant également l’arbre d’entraînement 6 de réaliser des mouvements autres que ceux le long de l’axe de rotation A1.

Le moyeu 12 comporte un trou d’engagement adapté pour recevoir l’extrémité d’engagement de l’arbre d’entrainement 6.

Sur les figures 2 et 3, l’arbre d’entraînement 6 est agencé en une barre de section circulaire ménagée autour de l’axe de rotation A1 et de l’axe d’allongement A2. L’arbre d’entraînement 6 comporte longitudinalement une première extrémité 61 et une deuxième extrémité 62. L’organe de pompage 5 est par exemple conformé en une roue à aubes comprenant un corps de fixation 51 qui est monté solidaire sur la première extrémité 61 de l’arbre d’entraînement 6 et une pluralité de pales 52 qui sont solidaires du corps de fixation 51. Les pales 52 sont angulairement réparties autour du corps de fixation 51 et de l’axe de rotation A1, les pales 52 étant regardées depuis un plan radial orthogonal à l’axe de rotation A1. Les pales 52 sont préférentiellement positionnées axialement en vis-à-vis de la bouche d’évacuation 3 pour faciliter une délivrance du liquide de refroidissement hors de la pompe à eau 1.

La pompe à eau 1 comprend un couvercle 9 qui délimite au moins avec l’organe de pompage 5 une chambre d’admission 91 du liquide de refroidissement 102 à l’intérieur de la pompe à eau 1. On comprend que le couvercle 9 chapeaute au moins axialement l’organe de pompage 5. Le couvercle 9 est disposé au moins au niveau de la première cavité. Le couvercle 9 comprend une paroi périphérique 92 pourvue d’au moins une fenêtre d’admission 93 du liquide de refroidissement 102 à l’intérieur de la chambre d’admission 91. De préférence, la paroi périphérique 92 est d’une conformation circulaire centrée sur l’axe de rotation A1. On note que la fenêtre d’admission 93 est par exemple disposée axialement en vis-à-vis de la bouche d’admission 3 que comporte le boîtier extérieur 2 pour faciliter une arrivée du liquide de refroidissement 102 à l’intérieur de la chambre d’admission 91.

Le couvercle 9 comprend des éléments d’étanchéité 94 configurés pour assurer une étanchéité avec le boîtier extérieur 2. De préférence, les éléments d’étanchéité 94 sont au nombre de deux, et sont disposés axialement de part et d’autre de la fenêtre d’admission 93. Chaque élément d’étanchéité 94 comprend par exemple une rainure 95 qui loge un joint 96. Ces éléments d’étanchéité 94 visent à éviter un mélange entre le liquide de refroidissement 102 et un liquide de lubrification 105, huile de lubrification ou analogue, dans lequel le système de distribution 400 baigne.

Le couvercle 9 comprend une extension radiale qui est montée en appui contre la paroi du boitier externe 2. Dans ladite extension radiale sont percés des trous traversant adaptés pour recevoir des vis de fixation du couvercle 9 et donc de la pompe à eau 1 au boitier extérieur 2.

L’arbre d’entraînement 6 comporte un corps central 63 qui est interposé axialement entre la première extrémité de liaison 61 et la deuxième extrémité d’engagement 62. Le corps central 63 est logé à l’intérieur d’un support 10 de la pompe à eau 1 qui est conformé en un manchon sensiblement cylindrique ménagé autour de l’axe de rotation A1. Le support 10 est dimensionné de manière que la première extrémité 61 et la deuxième extrémité 62 de l’arbre d’entraînement 6 émergent hors d’une enceinte 64 entourée par le support 10. Autrement dit, l’arbre d’entraînement 6 débouche axialement de part et d’autre du support 10 à partir d’un débordement de la première extrémité 61 et de la deuxième extrémité 62 de l’arbre d’entraînement 6 hors de l’enceinte 64. La première extrémité de liaison 61 est fixée solidaire de l’organe de pompage 5 et la seconde extrémité d’engagement 62 opposée est reçue dans le trou d’engagement du pignon 7. On comprend que l’enceinte 64 est un volume qui est radialement délimité par le support 10 et axialement délimité au niveau d’ouvertures par lesquelles débouchent les extrémités 61, 62 de l’arbre d’entraînement 6.

Le support 10 est tubulaire cylindrique et s’étend axialement entre le premier bord longitudinal 110 et le deuxième bord longitudinal 120 qui sont chacun agencés en un anneau circulaire d’axe de symétrie confondu avec l’axe de rotation A1.

Le bras d’entrainement 6 est tenu par un premier palier de rotation 21 et un deuxième palier de rotation 22 agencé sensiblement aux extrémités du support cylindrique 10.

Le premier palier de rotation 21 est également étanche pour assurer une étanchéité entre le liquide de refroidissement 102 qui circule à l’intérieur de la chambre d’admission 91 et le liquide de lubrification 105 à l’intérieur duquel le pignon 7 baigne.

Les deux paliers de rotation 21,22 permettent une rotation de l’arbre d’entraînement 6 sur lui-même autour de l’axe de rotation A1, à l’intérieur du support 10 tubulaire qui lui est maintenu immobile en position.

La deuxième extrémité d’engagement 62 de l’arbre d’entraînement 6 est agencée pour coopérer avec un moyeu 12 solidaire du pignon 7. Le moyeu 12 et le pignon 7 forment ensemble un moyen d’entraînement 13 en rotation de l’arbre d’entraînement 6. Ce moyen d’entraînement 13 peut être désolidarisé de l’arbre d’entraînement 6, comme illustré sur la figure 2, et être engagé sur l’arbre d’entraînement 6, comme représenté sur la figure 3. On note à ce stade de la description un avantage de la présente invention qui réside en une dissociation possible du moyen d’entrainement 13 de la pompe à eau 1 d’avec le moyen de pompage 5 de la pompe à eau 1. Une telle dissociation permet des opérations de maintenance aisées et rapides de l’un ou l’autre du moyen de pompage 5 et/ou du moyen d’entraînement 13, et notamment un changement de l’un de ces moyens en conservant l’autre de ces moyens, ce qui permet des économies substantielles.

A cet effet, la deuxième extrémité 62 de l’arbre d’entraînement 6 est apte à s’emboîter à l’intérieur d’un orifice 14 que comporte le moyeu 12. On comprend que la deuxième extrémité 62 et l’orifice 14 sont de forme et de dimension complémentaires pour permettre un tel emboîtement. De préférence, la deuxième extrémité 62 et l’orifice 14 sont de conformation circulaire centrée sur l’axe de rotation A1 et l’axe d’allongement A2. Plus particulièrement, la deuxième extrémité 62 et le moyeu 12 sont pourvues d’organes complémentaires de liaison en rotation 15, tels qu’une gorge d’immobilisation 15a équipant la deuxième extrémité 62 de l’arbre d’entraînement 6 et un doigt 15b, équipant le moyeu 12, qui fait saillie à l’intérieur de l’orifice 14, la gorge d’immobilisation 15a étant conformée pour recevoir en contact étroit le doigt 15b. On note que selon une autre variante, le doigt est susceptible d’équiper la deuxième extrémité de l’arbre d’entraînement et que la gorge est susceptible d’équiper le moyeu. On note que la gorge d’immobilisation 15a et le doigt 15b s’étendent principalement selon une direction parallèle à l’axe de rotation A1 et l’axe d’allongement A2.

Lesdits organes de liaison permettent donc de solidariser en rotation l’arbre d’entrainement 6 et le pignon 7 de manière réversible. Il est ainsi aisé d’engager le bras d’entrainement 6 dans le moyeu du pignon 7 ou de le dégager de manière simple par un coulissement selon un axe parallèle à l’axe de rotation du pignon 7.

Le support 10 est reçu dans une deuxième cavité cylindrique du boitier extérieur 2. Ladite deuxième cavité est de révolution autour du même axe que la première cavité.

On a représenté une deuxième cavité de section transversale inférieure à la section transversale de la première cavité mais les deux cavités peuvent présenter des sections transversales identiques.

Le support 10 comprend au moins un dispositif de blocage axial 30 configuré pour bloquer axialement le support 10, vis à vis du boîtier extérieur 2. On comprend que le dispositif de blocage axial 30 vise à opérer une immobilisation du support 10 à l’intérieur du boîtier extérieur 2 le long de l’axe de rotation A1.

Le dispositif de blocage axial 30 peut comprendre un épaulement 31 du support 10, qui est par exemple constitutif du deuxième bord longitudinal 120 du support 10, et qui est agencé pour venir axialement en butée contre un rebord du boîtier extérieur 2.

Le dispositif de blocage axial 30 peut alternativement ou de manière complémentaire comprendre une gorge de blocage 33 ménagée sur une périphérie externe 34 du support 10. La gorge de blocage 33 est préférentiellement ménagée à l’intérieur d’un plan qui est orthogonal à l’axe de rotation A1 et l’axe d’allongement A2. La gorge de blocage 33 est prévue pour recevoir une vis de blocage 36, telle qu’illustrée sur la figure 1, cette dernière étant en prise dans le boîtier extérieur 2.

Ces dispositions sont telles que le dispositif de blocage axial 30 est configuré pour bloquer le support 10 vis-à-vis du boîtier extérieur 2 selon les deux sens de déplacement axial, indifféremment vers l’avant AV et vers l’arrière AR, le long de l’axe de rotation A1.

Le support 10 comprend une pluralité d’organes d’étanchéité 40 configuré pour assurer une étanchéité entre le support 10 et le boîtier extérieur 2, et plus particulièrement entre l’organe de pompage 5 et le palier de rotation 21. Chaque organe d’étanchéité 40 comprend une rainure 41 ménagée dans le support 10 et un joint 42 disposé dans la rainure 41. Chaque rainure 41 est ménagée sur la périphérie externe 34 du support 10 qui est disposée en vis-à-vis du boîtier extérieur 2. Les organes d’étanchéité 40 sont par exemple au nombre de quatre, tel qu’illustrée sur les figures 2 et 3, et sont disposés axialement de part et d’autre de la gorge de blocage 33, par exemple deux par deux.

Le support 10 comprend des moyens de blocage anti-rotation par rapport au boitier extérieur 2. Lesdits moyens comportent un deuxième centreur 44 agencé en périphérie d’un extension radiale formée au premier bord longitudinal 110 du support 10. Le centreur 44 peut être formé d’un ou de plusieurs ergots s’étendant en périphérie de ladite extension radiale depuis une face d’appui radiale en vis-à-vis avec la paroi du boitier extérieur 2. Lesdits ergots sont reçus dans des cavités complémentaires creusées dans la paroi du boitier extérieur. Le centreur 44 permet une solidarisation en rotation du support 10 avec le boitier extérieur 2 par engagement des ergots dans les cavités correspondantes et une désolidarisation du support d’avec le boitier extérieur 2 par un coulissement selon l’axe d’allongement A2 respectivement dans un premier sens et dans le sens inverse.

Sur la figure 5 est illustré le fait qu’une surface S1 de l’organe de pompage 5 projetée sur un plan P1 orthogonal à l’axe de rotation A1 est supérieure à une surface S2 du support 10 projetée sur ce même plan P1.

On note en se reportant sur la figure 5 que la surface S2 du support 10 est inscrite à l’intérieur de la surface S1 de l’organe de pompage 5 qui sont toutes les deux centrées sur l’axe de rotation A1. On note aussi que le périmètre de pompage 5b entoure sur son périmètre de support 10b et qu’en conséquence le périmètre de pompage 5b est supérieur au périmètre de support 10b.

Une telle pompe à eau 1 est particulièrement adaptée pour refroidir un moteur à combustion interne 100 constitutif d’un groupe motopropulseur 200 illustré sur la figure 6, le groupe motopropulseur 200 comprenant, outre le moteur à combustion interne 100, un moteur électrique de traction 300 permettant un déplacement du véhicule automobile. Le moteur à combustion interne 100 et le moteur électrique de traction 300 sont placés côte à côte et sont liés l’un à l’autre par le système de distribution 400 qui leur est commun. Le système de distribution 400 comprend notamment un système d’engrenage, telle qu’une pluralité de pignons comprenant au moins le pignon 7 de la pompe à eau 1 et éventuellement un pignon d’arbre à cames, un pignon d’équilibrage et/ou un pignon d’un compresseur d’un système de chauffage et/ou de climatisation. Plus particulièrement, le boîtier extérieur 2 de la pompe à eau 1 est interposé entre le système de distribution 400 et le moteur électrique de traction 300, ce boîtier extérieur 2 pouvant faire partie d’un carter 106 du moteur à combustion interne 100.

A partir d’une désolidarisation de l’arbre d’entraînement 6 d’avec le moyen d’entraînement 13, il est possible de retirer la pompe à eau 1 par un mouvement vers l’arrière AR, parallèlement à l’axe de rotation A1, pour l’amener dans une zone Z où est disposé le moteur électrique de traction 300 quand celui-ci est solidaire du groupe motopropulseur. Cette extraction de la pompe à eau 1 est opérée en maintenant le pignon 7 engrené dans le système de distribution 400 puisque ce pignon 7 est porté par le boitier externe 2 du moteur à combustion interne 100 qui est solidaire du carter 106 du moteur.

Ces dispositions permettent des opérations rapides de maintenance de la pompe à eau 1 qui ne nécessitent pas une dépose du système de distribution 400, ni une extraction du groupe motopropulseur hors du compartiment moteur du véhicule.

Les figures 7 et 8 illustrent des étapes successives d’un procédé de démontage de la pompe à eau 1 adaptée à un tel groupe motopropulseur 200, les éléments déplacés étant illustrés en traits pointillés dans leur position de fixation et en trait plein dans leur position démontée. On comprend qu’un tel procédé comprend une étape de séparation E1 du moteur électrique de traction 300 d’avec le moteur à combustion interne 100, telle qu’illustrée sur la figure 7, et une étape d’extraction E3, illustrée sur la figure 8, de la pompe à eau 1 hors du moteur à combustion interne 100 en passant par la zone Z où était installé le moteur électrique de traction 300, avant son étape de séparation E1.

Le procédé de démontage de la pompe à eau 1 comprend une étape de désolidarisation E2, illustrée sur la figure 8, de la pompe à eau 1 d’avec le pignon 7 de la pompe à eau 1 disposé dans le système de distribution 400, l’étape de désolidarisation E2 étant préalable à l’étape d’extraction E3 de la pompe à eau 1 hors du moteur à combustion interne 100, illustrée sur la figure 8.

On note que l’étape d’extraction E3 de la pompe à eau 1 hors du moteur à combustion interne 100 comprend une étape de d’enlèvement E4 du couvercle 9 d’avec le support extérieure 2 du moteur à combustion interne 100.

On comprend que lors d’une opération de maintenance de la pompe à eau 1, le couvercle 9 est susceptible d’être réutilisé avec une nouvelle pompe à eau1 installée dans le boîtier extérieur 2.

L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s’étend également à tout moyen ou configuration équivalents décrits et illustrés ici, et elle s’étend également à tout moyen ou configuration équivalents et à toute combinaison technique opérant de tels moyens.

Claims (13)

1. Moteur à combustion interne (100) de véhicule automobile comportant une pompe à eau (1) au moins en partie logée dans une cavité d’un boîtier extérieur (2) du moteur à combustion interne (100), la pompe à eau (1) comportant un organe de pompage (5), un arbre d’entraînement (6) destiné à mettre en rotation l’organe de pompage (5) autour d’un axe de rotation (A1), un support (10) et au moins un palier de rotation (21, 22) qui est porteur de l’arbre d’entraînement (6) et qui est logé à l’intérieur d’une enceinte (64) délimitée par le support (10), l’arbre d’entraînement (6) s’étendant à l’intérieur de l’enceinte (64), caractérisé en ce que le boîtier extérieur (2) porte en rotation un pignon (7) comportant un moyeu (12) traversant une paroi du boitier extérieur (2) et dans lequel une extrémité d’engagement (61, 62) de l’arbre d’entraînement (6) est engagé.
2. Moteur à combustion interne (100) selon la revendication 1, dans lequel l’arbre d’entraînement (6) s’étend axialement entre une première extrémité (61) et une deuxième extrémité (62) émergeant axialement de l’enceinte (64) délimitée par le support (10).
3. Moteur à combustion interne (100) selon la revendication 2, dans lequel la première extrémité (61) est équipée de l’organe de pompage (5) et la deuxième extrémité (62) forme l’extrémité d’engagement de l’arbre d’entraînement (6) coopérant avec le moyeu (2).
4. Moteur à combustion interne (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le boîtier extérieur (2) comprend au moins une bouche d’admission (3) et une bouche d’évacuation (4) d’un liquide de refroidissement (102), les bouches d’admission (3) et d’évacuation (4) étant connectées à un circuit de refroidissement (101) du moteur à combustion interne (100).
5. Moteur à combustion interne (100) selon la revendication 4, dans lequel la bouche d’admission (3) et la bouche d’évacuation (4) sont distinctes axialement l’une de l’autre en étant séparées de façon étanche l’une par rapport à l’autre.
6. Moteur à combustion interne (100) selon l’une quelconque des revendications 4 ou 5, dans lequel l’organe de pompage (5) comprend un orifice d’admission (53) relié hermétiquement à la bouche d’admission (3) du boîtier extérieur (2) et un orifice d’évacuation (54) relié hermétiquement à la bouche d’évacuation (4) du boîtier extérieur (2).
7. Moteur à combustion interne (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pompe à eau (1) comprend un couvercle (9) qui participe à délimiter, au moins avec l’organe de pompage (5), une chambre d’admission (91) d’un liquide de refroidissement (102) circulant dans la pompe à eau (1).
8. Moteur à combustion interne (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (10) comprend un dispositif de blocage axial (30) du support (10) par rapport au boîtier extérieur (2).
9. Moteur à combustion interne (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (10) comprend au moins un élément d’étanchéité (94) logé à l’intérieur de l’enceinte (64) axialement entre l’organe de pompage (5) et le palier de rotation (21, 22).
10. Groupe motopropulseur (200) comprenant un moteur à combustion interne (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes et un moteur électrique de traction (300), le groupe motopropulseur comprenant un système de distribution formé par une pluralité de pignons dont le pignon (7) configuré pour entraîner en rotation l’arbre d’entraînement (6) de la pompe à eau (1), la pluralité de pignons étant logée dans le boîtier extérieur (2).
11. Procédé de démontage d’une pompe à eau (1) d’un groupe motopropulseur (200) selon la revendication précédente, comprenant au moins une étape de séparation (E1) du moteur électrique de traction (300) d’avec le moteur à combustion interne (100), et une étape d’extraction (E3) de la pompe à eau (1) hors du moteur à combustion interne (100) en passant par une zone (Z) où était disposé le moteur électrique de traction (300) avant son étape de séparation (E1).
12. Procédé de démontage d’une pompe à eau (1) selon la revendication précédente, comprenant, préalablement à l’étape d’extraction (E3) de la pompe à eau (1) hors du moteur à combustion interne (100), une étape de désolidarisation (E2) de la pompe à eau (1) d’avec le pignon (7) d’entraînement de la pompe à eau (1) disposé dans un système de distribution (400) du moteur à combustion interne (100).
13. Procédé de démontage d’une pompe à eau selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape d’extraction (E3) de la pompe à eau (1) hors du moteur à combustion interne (100) comprend une étape d’enlèvement (E4) d’un couvercle (9) d’avec le boîtier extérieur (2) constitutif du moteur à combustion interne (100).