WO2007074263A2 - Vehicule automobile - Google Patents

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WO2007074263A2
WO2007074263A2 PCT/FR2006/051340 FR2006051340W WO2007074263A2 WO 2007074263 A2 WO2007074263 A2 WO 2007074263A2 FR 2006051340 W FR2006051340 W FR 2006051340W WO 2007074263 A2 WO2007074263 A2 WO 2007074263A2
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vehicle
suspension
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PCT/FR2006/051340
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WO2007074263A3 (fr
Inventor
Jacques Merrien
Henri Galles
Belen Lahaye
Original Assignee
Renault S.A.S
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    • F01N2340/00—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses
    • F01N2340/04—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses characterised by the arrangement of an exhaust pipe, manifold or apparatus in relation to vehicle frame or particular vehicle parts

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle comprising:
  • a suspension device of the motor vehicle formed of at least one suspension arm connected to the structure via at least one damper
  • motor vehicle * located under the floor at the rear of the motor vehicle * comprising a motor which comprises at least one cylinder, a cylinder head, a transmission.
  • the power unit has a larger footprint which induces a limitation of the volume of the trunk of the vehicle.
  • the invention proposes a vehicle of small dimensions having an optimized trunk volume while limiting the risks associated with the safety of passengers and the driver.
  • the invention also aims to optimize the integration of a powertrain under a floor of a motor vehicle.
  • the invention proposes a vehicle of the type mentioned above, characterized in that the cylinder head is located towards the front of the motor vehicle, the transmission axis is located at the rear of the motor vehicle and at the rear of the vehicle. rear of a pivot axis of the suspension arms.
  • the axis of transmission will be called the transmission output shaft which drives the wheels via a link axis.
  • the transmission axis is located in front of an axis of attachment of the dampers on the structure. According to other features of the invention, the transmission axis is located at the rear of an axis of attachment of the dampers on the structure.
  • the axis of the cylinder or cylinders and the plane defined by the longitudinal axis and the transverse axis define an angle between -10 ° and + 10 °.
  • an air filter is located between a suspension arm and one of the lateral sides of the power unit.
  • the axis of a silencer is parallel to the transverse axis and located between the transmission axis and the shield axis.
  • FIG. 1 represents a schematic view of a motor vehicle comprising a power unit according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 2 represents a schematic perspective view of a powertrain according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 3 represents a schematic perspective view from below of a motor vehicle comprising a power unit according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 4 represents a schematic perspective view of a bottom portion of a motor vehicle comprising a powertrain according to a second embodiment of the invention.
  • the vehicle has a general symmetry with respect to a median longitudinal plane.
  • a motor vehicle 1 comprises at the rear, in particular, a structure January 1, a suspension device 23 rear wheels 7 and a power train 3 as shown in Figures 1 to 4 .
  • the structure 1 1 at the rear of the vehicle 1 describes a space by two side members 12, a first cross member 17 (located at the front) and a second cross member 14 (located at the rear ).
  • the longitudinal members 12 are substantially of equal length to that of the vehicle 1.
  • the suspension 23 comprises two half-trains 26 - AT -
  • Each half-train 26 comprises a longitudinal arm 27, two lower and upper transverse rods 28 supported by the second crossbar 14, a damper 29 and a helical spring 32 of vertical axis V.
  • Each suspension arm 27 is connected to the structure 11 through the damper 29.
  • the pivot axis P of the suspension arms 27 is located in the junction area of the first cross member 17 and a spar 12.
  • each damper 29 is disposed between an arm 27 and the second cross member 14. The damper 29 and the spring 32 are dissociated.
  • each damper 29 is combined with the spring 32.
  • Each damper 29 and the spring 32 are coaxial.
  • the spring 32 surrounds it.
  • Each damper 29 is disposed between the arm 27 and the beam 12.
  • the suspension is a second embodiment of the invention.
  • the 23 may comprise an assembly forming in one piece the two suspension arms 27.
  • the power unit 3 is arranged under the floor 5 at the rear of the vehicle 1 in the space defined by the structure 1 1 described above.
  • the powertrain 3 comprises a transmission 6 of axis R, an internal combustion engine 4 at least one cylinder 2, an intake circuit 30, an exhaust circuit 31 and a system control.
  • the engine 4 is supercharged type.
  • the motor 4 has fixed and movable parts.
  • the fixed parts are an engine block 20 or a block cylinders in which are formed at least one cylindrical recess 2 of axis C and a yoke 21.
  • the engine 4 comprises at least one cylinder 2 arranged in line and of axis C.
  • the moving parts are the distribution and the moving equipment which includes in particular a crankshaft 22.
  • the power unit 3 is positioned in such a way that:
  • the yoke 21 is located towards the front of the motor vehicle, the transmission axis R is located at the rear of the motor vehicle and
  • the transmission axis R 6 is located at the rear of the pivot axis P of the suspension arms 27 and the transmission axis R 6 is located in front of an axis A for fixing the dampers 29 on the structure 11.
  • the transmission axis R 6 can be located at the rear of an axis A for fixing the dampers 29 on the structure 11.
  • the axis A is then located between the axis R and the
  • the motor 4 is positioned such that the angle ⁇ defined by the axis C and the plane formed by the transverse axis T and the longitudinal axis L is between -10 ° and + 10 °. As shown in Figure 1, the angle ⁇ is substantially equal to 0 °.
  • the power unit 3 is suspended between the two longitudinal members 12 of the structure 1 1 by means of filter blocks. These blocks are known in the state of the art and not shown in the figures.
  • two blocks can be positioned under the longitudinal members 12 between the damper 29 and the axis R of transmission 6 and a filter block can be positioned under the first cross member 17.
  • a reinforcement such as a structural element 1 1 or a plate can be fixed (for example by welding or screwing) between the first cross member 17 and one of the longitudinal members 12 for supporting in particular a filter block.
  • the intake circuit 30 comprises at least one intake duct 9, an intake valve 13, an intake manifold 8, an air filter 10.
  • the intake duct 9 guides the intake air introduced by the air filter 10 to the intake manifold 8.
  • the intake manifold 8 is located above the engine 4 to be connected to supply the cylinders 2 with air.
  • the air filter 10 can be located between a suspension arm 27 and one of the lateral sides of the power unit 3.
  • the air filter 10 can then be integrated into a protective housing.
  • the protective casing is dimensioned such that it protects at least a portion of the intake circuit 30 and / or at least a portion of the distribution and / or at least one accessory.
  • the guard can also carry at least one of these elements.
  • the compressor of the turbocharger 15 and an intercooler 16 are arranged in the intake duct between the air filter 10 and the intake valve 13.
  • the intercooler 16 is disposed in the intake duct 9 downstream of the compressor of the turbocharger 15.
  • the control system may comprise an electronic control unit. Different sensors are connected to the control unit electronic. Their output signals are operated by the electronic control unit to control control means such as the intake valve 13.
  • the exhaust circuit 31 forms an exhaust gas passage through which the exhaust gas from each cylinder 2 is ejected towards the outside of the body of the engine 4.
  • This exhaust circuit 31 comprises an exhaust manifold 18.
  • the exhaust manifold Exhaust 18 is connected to the engine 4 passing therethrough and to the turbine of the turbocharger 15.
  • the circuit 31 may also include a post-processing system 34.
  • an exhaust pipe 19 connects the turbine of the turbocharger 15 to the post-treatment system 34 and continues downstream of the post-treatment system 34.
  • the aftertreatment system 34 comprises, in particular, a catalyst 25 and a silencer 24.
  • the exhaust circuit 31 is much shorter than an exhaust system connected to a motor at the front. The circuit 31 therefore does not require a particular passage (called "tunnel") under the vehicle 1 along the latter.
  • the axis S of the silencer 24 is parallel to the transverse axis T and it is located between the transmission axis R 6 and the axis B of the shield 35.
  • the stacking of the minimum motor 4 and its positioning make it possible to increase the vision at the front, to distribute in a balanced way the front and rear masses close to 50/50, to shorten the length of the vehicle 1 and to dispose of of a boot space not limited by the positioning of the engine 4.
  • the engine 4 may be thermal, hybrid.
  • the engine 4 may have one or more cylinders 2.
  • the intake circuit 30 can be located under the engine 4 and the exhaust circuit 31 can be located above the engine 4.

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Abstract

Véhicule automobile (1) comportant : une structure (11), un dispositif de suspension (23) du véhicule automobile (1) formé d'au moins un bras de suspension (27) relié à la structure (11) par l'intermédiaire d'au moins un amortisseur (29), un groupe motopropulseur (3) : localisé sous le plancher (5) à l'arrière du véhicule automobile (1) ; comportant un moteur (4) qui comprend au moins un cylindre (2) d'axe (C), une culasse (21), une transmission (6) d'axe (R) caractérisé en ce que la culasse (21) est localisée vers l'avant du véhicule automobile (1), l'axe (R) de transmission (6) est localisé à l'arrière du véhicule automobile (1) et à l'arrière d'un axe (P) de pivotement des bras de suspension (27).

Description

VEHICULE AUTOMOBILE
L'invention concerne un véhicule automobile comportant :
- une structure, - un dispositif de suspension du véhicule automobile formé d'au moins un bras de suspension relié à la structure par l'intermédiaire d'au moins un amortisseur,
- un groupe motopropulseur :
* localisé sous le plancher à l'arrière du véhicule automobile * comportant un moteur qui comprend au moins un cylindre, une culasse, une transmission.
A partir des années 1930, de nombreux constructeurs ont proposé d'agencer le groupe moto-propulseur à l'arrière du véhicule. Néanmoins, ces véhicules ont vite été abandonnés au profit des véhicules avec un groupe moto-propulseur à l'avant. En effet, ces véhicules avec un groupe moto-propulseur à l'arrière n'assuraient pas une protection optimale des passagers. Plus récemment, des constructeurs ont proposé un moteur dont la disposition est repliée sur la boîte de vitesses c'est à dire l'angle formé entre l'axe passant par les cylindres du moteur et l'axe perpendiculaire au sol, appelé l'axe vertical, est sensiblement égal à + 45° (sens trigonométrique) et la culasse est localisée vers l'arrière. D'autres constructeurs ont proposé un moteur dont la disposition est dépliée par rapport à la boîte de vitesse c'est-à-dire l'angle formé entre l'axe passant par les cylindres du moteur et l'axe vertical est sensiblement égal à + 75° (sens trigonométrique) et la culasse est localisée vers l'arrière. Dans cette configuration, le groupe moto- propulseur a un encombrement plus important ce qui induit une limitation du volume du coffre du véhicule.
Afin de pallier ces inconvénients, l'invention propose un véhicule de petites dimensions ayant un volume de coffre optimisé tout en limitant les risques liés à la sécurité des passagers et du conducteur.
L'invention a aussi pour objet d'optimiser l'intégration d'un groupe moto-propulseur sous un plancher d'un véhicule automobile. A cet effet, l'invention propose un véhicule du type cité ci- dessus, caractérisé en ce que la culasse est localisée vers l'avant du véhicule automobile, l'axe de transmission est localisé à l'arrière du véhicule automobile et à l'arrière d'un axe de pivotement des bras de suspension. On appellera axe de transmission, l'axe de sortie de boîte de vitesse qui entraîne les roues par l'intermédiaire d'un axe de liaison.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, l'axe de transmission est localisé à l'avant d'un axe de fixation des amortisseurs sur la structure. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, l'axe de transmission est localisé à l'arrière d'un axe de fixation des amortisseurs sur la structure.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, l'axe du ou des cylindres et le plan défini par l'axe longitudinal et l'axe transversal définissent un angle compris entre -10° et + 10°.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, un filtre à air est localisé entre un bras de suspension et l'un des côtés latéraux du groupe moto-propulseur.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, l'axe d'un silencieux est parallèle à l'axe transversal et localisé entre l'axe de transmission et l'axe du bouclier.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'exemples de réalisation en référence aux figures annexées. La figure 1 représente une vue schématique d'un véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur selon un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 2 représente une vue schématique en perspective d'un groupe motopropulseur selon le premier mode de réalisation de l'invention.
La figure 3 représente une vue schématique en perspective de dessous d'un véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur selon le premier mode de réalisation de l'invention.
La figure 4 représente une vue schématique en perspective d'une partie de dessous d'un véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur selon un second mode de réalisation de l'invention.
Dans la description qui suit, nous prendrons à titre non limitatif une orientation longitudinale, vertical et transversale indiquée par le trièdre L, V, T des figures 1 à 4.
Des éléments identiques ou analogues sont désignés par les mêmes chiffres de référence.
A l'exception des éléments spécifiques du poste de conduite, le véhicule présente une symétrie générale par rapport à un plan longitudinal médian.
La description est réalisée dans le cas d'un véhicule automobile à vide, sans chargement.
Selon deux modes de réalisation de l'invention, un véhicule automobile 1 comporte à l'arrière, en particulier, une structure 1 1 , un dispositif de suspension 23 des roues arrière 7 et un groupe motopropulseur 3 tel que représenté aux figures 1 à 4.
Tel que représenté aux figures 3 et 4, la structure 1 1 à l'arrière du véhicule 1 décrit un espace par deux longerons 12, une première traverse 17 (située à l'avant) et une deuxième traverse 14 (située à l'arrière). Les longerons 12 sont sensiblement de longueur égale à celle du véhicule 1 .
Tel que représenté aux figures 3 et 4, deux modes de réalisation de la suspension 23 des roues arrière 7 sont proposés. La suspension 23 comporte deux demi-trains 26 - A -
arrière. Chaque demi-trains 26 comporte un bras 27 longitudinal, deux biellettes 28 transversales inférieure et supérieure supportées par la deuxième traverse 14, un amortisseur 29 et un ressort 32 hélicoïdal d'axe vertical V. Chaque bras de suspension 27 est relié à la structure 11 par l'intermédiaire de l'amortisseur 29. Dans notre mode de réalisation non mimitatif, l'axe P de pivotement des bras de suspension 27 est situé dans la zone de jonction de la première traverse 17 et d'un longeron 12. Tel que représenté à la figure 3, selon un premier mode de réalisation de l'invention, chaque amortisseur 29 est disposé entre un bras 27 et la deuxième traverse 14. L'amortisseur 29 et le ressort 32 sont dissociés.
Tel que représenté à la figure 4, selon un second mode de réalisation de l'invention, chaque amortisseur 29 est combiné au ressort 32. Chaque amortisseur 29 et le ressort 32 sont coaxiaux. Le ressort 32 l'entoure. Chaque amortisseur 29 est disposé entre le bras 27 et le longeron 12. Selon un autre mode de réalisation, la suspension
23 peut comporter un ensemble formant en une seule pièce les deux bras de suspension 27.
Tel que représenté à la figure 1 , le groupe moto- propulseur 3 est agencé sous le plancher 5 à l'arrière du véhicule 1 dans l'espace délimité par la structure 1 1 décrite ci-dessus.
Tel que représenté aux figures 2 et 3, le groupe motopropulseur 3 comporte une transmission 6 d'axe R, un moteur 4 à combustion interne au moins un cylindre 2, un circuit d'admission 30, un circuit d'échappement 31 et un système de commande. Selon les modes de réalisation décrits, le moteur 4 est de type suralimenté.
Le moteur 4 comporte des parties fixes et mobiles. Les parties fixes sont un bloc-moteur 20 ou un bloc- cylindres dans lequel sont pratiqués au moins un évidement cylindrique 2 d'axe C et une culasse 21 . Tel que représenté à la figure 2, le moteur 4 comporte au moins un cylindre 2 disposé en ligne et d'axe C. Les parties mobiles sont la distribution et l'équipage mobile qui inclut en particulier un vilebrequin 22.
Tel que représenté à la figure 3, le groupe motopropulseur 3 est positionné de telle façon que :
- la culasse 21 est localisée vers l'avant du véhicule automobile, - l'axe R de transmission 6 est localisé à l'arrière du véhicule automobile et
- l'axe R de transmission 6 est localisé à l'arrière de l'axe P de pivotement des bras de suspension 27 et l'axe R de transmission 6 est localisé à l'avant d'un axe A de fixation des amortisseurs 29 sur la structure 11.
Selon un autre mode de réalisation, l'axe R de transmission 6 peut être localisé à l'arrière d'un axe A de fixation des amortisseurs 29 sur la structure 11. L'axe A est alors localisé entre l'axe R et l'axe P. De plus, le moteur 4 est positionné de telle façon que l'angle α défini par l'axe C et le plan formé par l'axe transversal T et l'axe longitudinal L est compris entre -10° et +10°. Tel que représenté à la figure 1 , l'angle α est sensiblement égal à 0°. Le groupe moto-propulseur 3 est suspendu entre les deux longerons 12 de la structure 1 1 au moyen de blocs filtrants. Ces blocs sont connus dans l'état de la technique et non représentés sur les figures. Ils sont disposés de façon originale pour permettre de supporter le poids du groupe moto-propulseur 3, les accélérations verticales dues aux déplacements du véhicule 1 , filtrer les vibrations entre le groupe moto-propulseur 3 et la structure 1 1 . Par exemple, deux blocs peuvent être positionnés sous les longerons 12 entre l'amortisseur 29 et l'axe R de transmission 6 et un bloc filtrant peut être positionné sous la première traverse 17. Selon un autre exemple, un renfort tel qu'un élément de structure 1 1 ou une platine peut être fixée (par exemple par soudage ou vissage) entre la première traverse 17 et un des longerons 12 pour supporter en particulier un bloc filtrant.
Tel que représenté aux figures 2 et 3, le circuit d'admission 30 comporte au moins un conduit d'admission 9, une soupape d'admission 13, un collecteur d'admission 8, un filtre à air 10. Le conduit d'admission 9 guide l'air d'admission introduit par le filtre à air 10 vers le collecteur d'admission 8. Le collecteur d'admission 8 est situé au dessus du moteur 4 pour y être raccordé de façon à alimenter les cylindres 2 en air. Selon un autre mode de réalisation non représenté, le filtre à air 10 peut être localisé entre un bras de suspension 27 et un des côtés latéraux du groupe moto- propulseur 3. Le filtre à air 10 peut alors être intégré à un carter de protection. Le carter de protection est dimensionné de telle façon qu'il protège au moins une partie du circuit d'admission 30 et/ou au moins une partie de la distribution et/ou au moins un accessoire. Le carter de protection peut également porter au moins un de ces éléments. Dans le cas de l'utilisation d'un moteur de type suralimenté, le compresseur du turbocompresseur 15 et un refroidisseur intermédiaire 16 sont disposés dans le conduit d'admission entre le filtre à air 10 et la soupape d'admission 13. Le refroidisseur intermédiaire 16 est disposé dans le conduit d'admission 9 en aval du compresseur du turbocompresseur 15.
Le système de commande non représenté peut comporter une unité de commande électronique. Différents capteurs sont connectés à l'unité de commande électronique. Leurs signaux de sortie sont exploités par l'unité de commande électronique pour commander des moyens de commande tels que la soupape d'admission 13. Le circuit d'échappement 31 forme un passage de gaz d'échappement à travers lequel le gaz d'échappement en provenance de chaque cylindre 2 est éjecté vers l'extérieur du corps du moteur 4. Ce circuit d'échappement 31 comporte un collecteur d'échappement 18. Dans le cas de l'utilisation d'un moteur de type suralimenté, le collecteur d'échappement 18 est relié au moteur 4 en passant sous ce dernier et à la turbine du turbocompresseur 15. Le circuit 31 peut comporter également un système de post-traitement 34. Dans le cas de l'utilisation d'un moteur de type suralimenté, un tuyau d'échappement 19 relie la turbine du turbocompresseur 15 au système de post-traitement 34 et se poursuit en aval du système de post-traitement 34. Le système de posttraitement 34 comporte, en particulier, un catalyseur 25 et un silencieux 24. Le circuit d'échappement 31 est beaucoup plus court qu'un circuit d'échappement relié à un moteur à l'avant. Le circuit 31 ne nécessite donc pas de passage particulier (appelé « tunnel ») sous le véhicule 1 le long de ce dernier. L'axe S du silencieux 24 est parallèle à l'axe transversal T et il localisé entre l'axe R de transmission 6 et l'axe B du bouclier 35.
Un tel agencement comporte plusieurs avantages. En particulier, l'empilage du moteur 4 minimum et son positionnement permettent d'augmenter la vision à l'avant, de répartir de manière équilibrée les masses avant et arrière proche de 50/50, de raccourcir la longueur du véhicule 1 et de disposer d'un volume de coffre non limité par le positionnement du moteur 4.
Cette invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui a été donné à titre d'exemple. Selon d'autres modes de réalisation, le moteur 4 peut être thermique, hybride. Le moteur 4 peut disposer d'un ou plusieurs cylindres 2.
Selon un autre mode de réalisation, le circuit d'admission 30 peut être situé sous le moteur 4 et le circuit d'échappement 31 peut être situé au dessus du moteur 4.

Claims

REVENDICATIONS
1. Véhicule automobile (1) comportant :
- une structure (11 ), - un dispositif de suspension (23) du véhicule automobile (1 ) formé d'au moins un bras de suspension (27) relié à la structure (11 ) par l'intermédiaire d'au moins un amortisseur (29)
- un groupe motopropulseur (3) :
* localisé sous le plancher (5) à l'arrière du véhicule automobile (1),
* comportant un moteur (4) qui comprend au moins un cylindre (2) d'axe (C), une culasse (21), une transmission (6) d'axe (R) caractérisé en ce que
- la culasse (21 ) est localisée vers l'avant du véhicule automobile
(1 ).
- l'axe (R) de transmission (6) est localisé à l'arrière du véhicule automobile (1 ) et à l'arrière d'un axe (P) de pivotement des bras de suspension (27).
2. Véhicule automobile (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'axe (R) de transmission (6) est localisé à l'avant d'un axe (A) de fixation des amortisseurs (29) sur la structure (11 ).
3. Véhicule automobile (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'axe (R) de transmission (6) est localisé à l'arrière d'un axe (A) de fixation des amortisseurs (29) sur la structure (11 ).
4. Véhicule automobile (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe (C) et le plan défini par l'axe longitudinal (L) et l'axe transversal (T) définissent un angle (α) compris entre -10° et + 10°.
5. Véhicule automobile (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un filtre à air (10) est localisé entre un bras de suspension (27) et l'un des côtés latéraux du groupe moto-propulseur (3).
6. Véhicule automobile (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe (S) d'un silencieux (24) est :
- parallèle à l'axe transversal (T) et - localisé entre l'axe (R) de transmission (6) et un axe (B) d'un bouclier (35).
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