SYNCHRONISATION POUR LE GUIDAGE D'UN PISTON DE COMBUSTION DANS

UN MOTEUR A TAUX DE COMPRESSION VARIABLE

DOMAINE DE L' INVENTION

La présente invention est relative à un moteur à taux de compression variable comprenant un dispositif de guidage à roulement d'un piston de combustion. Elle concerne en particulier un assemblage multifonctionnel incluant une platine de synchronisation dudit dispositif de guidage.

ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L ' INVENTION

On connaît du document FR3029977 un moteur 150 à rapport volumétrique variable visant à améliorer son rendement énergétique global et donc à le rendre plus économe.

Dans ce type de moteur, le système de transmission peut présenter les différents éléments illustrés sur la figure la. En particulier, le piston de combustion 2, mobile en translation dans le cylindre de combustion 110, est solidaire d'un organe de transmission 3 ; ce dernier transmet, d'une part, le mouvement du piston 2 au vilebrequin 9 par l'intermédiaire d'une roue dentée 5, et d'autre part, prend appui au cours de ses mouvements de translation sur un dispositif de guidage 4.

Les figures lb et le présentent un dispositif de guidage 4 de l'état de la technique, comprenant une platine de synchronisation 41, solidaire du bloc-cylindres 100. Elle est constituée d'une première piste de roulement 48 et d'une première crémaillère 46, en deux parties, disposées de part et d'autre de la piste de roulement 48. Un rouleau de synchronisation 40 assure la coopération entre la platine de synchronisation 41 et l'organe de transmission 3. Selon l'état de la technique, la platine de synchronisation 41 du dispositif de guidage 4 doit être positionnée de manière précise dans l'ouverture définie du bloc-cylindres 100 pour coopérer avec l'organe de transmission 3, via le rouleau de synchronisation 40. Elle doit également être formée en acier pour supporter les contraintes mécaniques transmises par ledit organe 3.

Une platine de synchronisation 41 présente donc habituellement une forte épaisseur d'acier pour assurer sa rigidité en vue des contraintes qui lui sont appliquées et pour permettre sa fixation efficace sur le bloc-cylindres 100. Les figures ld et le présentent un exemple de réalisation de platines de synchronisation 41 pour un bloc-cylindres comportant trois cylindres de combustion.

Le bloc-cylindres 100 étant habituellement réalisé dans un matériau dont le coefficient de dilatation est différent de celui de l'acier, les platines 41 sont séparées et le mode de fixation est configuré pour autoriser une dilatation différentielle entre le bloc-cylindres 100 et les platines 41, de manière à ne pas générer de déformation de l'ensemble lors des variations de température. Une telle configuration présente notamment l'inconvénient d'une masse importante du fait de la quantité importante d'acier nécessaire pour former les platines de synchronisation 41.

Il est également nécessaire dans un moteur selon l'état de la technique de fixer une plaque de fermeture 190 au-dessus des platines de synchronisation 41, qui a pour fonction de fermer de manière étanche l'ouverture du bloc-cylindres 100 par laquelle les platines de synchronisation 41 ont été positionnées. La solidarisation de cette plaque 190 vient ajouter des étapes de montage sur le bloc-cylindres 100, en plus de celles déjà mises en œuvre pour les plaques de synchronisation 41, et augmente donc le temps de fabrication du moteur.

OBJET DE L' INVENTION Un but de l'invention est de proposer une solution remédiant au moins en partie aux inconvénients de l'état de la technique. Un objet de l'invention est un moteur à taux de compression variable comprenant un assemblage multifonctionnel incluant au moins une platine de synchronisation.

BREVE DESCRIPTION DE L' INVENTION

En vue de la réalisation de l'un de ces buts, l'objet de l'invention propose un moteur à taux de compression variable comprenant un bloc-cylindres définissant au moins un cylindre de combustion pour accueillir un piston de combustion et comprenant au moins un dispositif de guidage du piston de combustion nécessitant une platine de synchronisation positionnée dans une ouverture du bloc-cylindres et solidaire de ce dernier. Le moteur selon l'invention comprend un assemblage multifonctionnel incluant

• Une bride de fermeture fixée au bloc-cylindres, pour fermer ladite ouverture ;

• La platine de synchronisation, fixée sur une face interne de la bride, la rigidité de l'assemblage étant assurée par la bride .

La (ou les) platine (s) de synchronisation est (sont) fixée (s) sur la bride pour former l'assemblage multifonctionnel. Cet assemblage est ensuite directement fixé sur le bloc-cylindres, d'une part pour positionner et maintenir la platine de synchronisation dans l'ouverture du bloc-cylindres, par laquelle la platine coopère avec l'organe de transmission, et d'autre part pour fermer ladite ouverture. Les étapes de montage sur le bloc- cylindres sont ainsi simplifiées.

Par ailleurs, la bride de l'assemblage multifonctionnel étant choisie pour assurer la rigidité de l'assemblage, il n'est plus nécessaire que la platine de synchronisation présente une forte épaisseur. Même si le matériau dont elle est formée doit présenter une dureté suffisante pour ne pas subir de déformation du fait des contraintes mécaniques appliquées par l'organe de transmission, son épaisseur peut être significativement réduite car la platine est maintenue sur une bride rigide. Le matériau de la bride pouvant être choisi de manière à présenter une densité moindre par rapport à celui de la platine, il est possible de diminuer la masse globale du moteur.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable :

• la bride est formée en un matériau métallique, dont le coefficient de dilatation thermique est choisi égal à celui du bloc-cylindres sur lequel elle est assemblée ;

• la platine de synchronisation est formée en un matériau apte à supporter de fortes pressions de contact de roulement, en général un matériau métallique de dureté supérieure à 60 HRC, en particulier en acier, et présente une épaisseur inférieure à 15 mm, voire inférieure à 10 mm, la rigidité de l'assemblage étant assurée par la bride ;

• la bride ferme l'ouverture du bloc-cylindres de manière étanche ;

• la bride comporte une pluralité de centreurs sur sa face interne, pour positionner la bride sur le bloc-cylindres ;

• la bride comporte une pluralité d'éléments de positionnement sur sa face interne, pour positionner la (au moins une) platine de synchronisation sur la bride ;

• l'assemblage multifonctionnel comprend une électrovanne supportée par la bride ;

• l'assemblage multifonctionnel comprend au moins un canal d'huile formé dans la bride, le canal débouchant sur au moins un gicleur destiné à arroser le piston de combustion avec l'huile pour le refroidir.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée de l'invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquelles : les figures la à le présentent un bloc moteur et des éléments de ce bloc moteur selon l'état de la technique ;

• les figures 2a et 2b présentent un assemblage multifonctionnel pour moteur à taux de compression variable conforme à l'invention ;

• les figures 3a et 3b présentent un bloc-cylindres avec l'assemblage multifonctionnel, pour moteur à taux de compression variable conforme à l'invention ;

• la figure 4 présente une vue éclatée d'un assemblage multifonctionnel pour moteur à taux de compression variable conforme à l'invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L' INVENTION

Par souci de simplification de la description à venir, les mêmes références sont utilisées pour des éléments identiques ou assurant la même fonction dans les modes de réalisation de l'invention ou selon l'état de la technique.

L'invention concerne un moteur à taux de compression variable comprenant un bloc-cylindres 100 définissant au moins un cylindre de combustion 110 pour accueillir un piston de combustion

2.

Le moteur comprend également au moins un dispositif de guidage 4, associé au (au moins un) piston de combustion 2. Le dispositif de guidage 4, comme énoncé dans l'état de la technique, nécessite une platine de synchronisation 41 pour coopérer avec un organe de transmission solidaire du piston de combustion 2. La platine de synchronisation 41 doit être positionnée précisément dans une ouverture du bloc-cylindres 100 et demeurer solidaire de ce dernier.

Selon l'invention, le moteur comprend un assemblage multifonctionnel 200 (figures 2a et 2b) . Cet assemblage 200 inclut une bride de fermeture 210 qui présente une face externe 201 et une face interne 202.

La bride de fermeture 210 de l'assemblage 200 est fixée au bloc-cylindres 100 par vissage, la face interne 202 étant orientée vers l'intérieur du bloc-cylindres 100.

La bride 210 a notamment pour fonction de fermer l'ouverture 180 du bloc-cylindres 100 (figure 3a et 3b) . Avantageusement, pour assurer l'étanchéité de la fermeture, la bride 210 comporte un joint disposé sur sa face interne 202, contre un épaulement périphérique 212 visible sur la figure 2b. Le joint, en contact avec le bloc-cylindres 100 lorsque la bride 210 est fixée sur celui-ci, rend étanche la liaison mécanique entre les deux pièces .

La bride 210 est formée en un matériau métallique, dont le coefficient de dilatation thermique est avantageusement choisi égal à celui du bloc-cylindres 100 sur lequel elle est assemblée. On choisira en général les mêmes matériaux que le bloc-cylindres 100, en particulier de l'aluminium. Le bloc-cylindres opérant sous des températures variant de -30°C à +140°C, il est soumis aux dilatations thermiques. L'ouverture 180 étant fermée par la bride 210, il est avantageux que les matériaux de la bride 210 et du bloc-cylindres 100 présentent les mêmes coefficients de dilatation, sous peine de voir l'ensemble se déformer sous l'effet de dilatation différentielle.

Par ailleurs, l'épaisseur et la conformation de la bride 210 sont choisies de manière à ce que celle-ci garantisse la rigidité de l'assemblage 200. A titre d'exemple, la bride 210 pourra présenter une épaisseur de l'ordre de 2 cm dans sa zone centrale de plus forte épaisseur. L'assemblage multifonctionnel 200 inclut également la (ou les) platine (s) de synchronisation 41, fixée (s) sur la face interne 202 de la bride 210 par vissage. Dans l'exemple illustré sur la figure 2b, l'assemblage multifonctionnel 200 comprend trois platines de synchronisation 41.

La fixation de la platine 41 sur la bride 210 peut être faite indépendamment des étapes de fabrication et de montage du bloc-cylindres 100 : l'assemblage multifonctionnel 200 selon l'invention simplifie ainsi les étapes de montage sur le bloc- cylindres 100, une seule étape de fixation dudit assemblage 200 étant requise pour solidariser la bride 210 de fermeture et la platine de synchronisation 41.

La platine de synchronisation 41 est formée en un matériau apte à supporter de fortes pressions de contact de roulement ; elle est préférentiellement formée en un matériau métallique de dureté supérieure à 60 HRC, en particulier en acier. La rigidité de l'assemblage 200 étant assurée par la bride 210, il n'est plus nécessaire que la platine de synchronisation 41 présente une forte épaisseur. La platine 41 peut présenter une épaisseur inférieure à 15 mm, voire inférieure 10 mm.

Même si le matériau dont elle est formée doit présenter une dureté suffisante pour ne pas subir de déformation du fait des contraintes mécaniques appliquées par l'organe de transmission, son épaisseur peut être significativement réduite car la platine de synchronisation 41 est maintenue sur une bride 210 rigide.

La configuration de l'assemblage multifonctionnel 200 permet de limiter la masse d'acier formant la (ou les) platine (s) de synchronisation 41. La rigidité de l'assemblage 200 est assurée par la bride 210, formée dans un matériau de moindre densité tel que l'aluminium : ainsi, la masse totale de l'assemblage 200 est moindre par rapport à celle des pièces proposées dans l'état de la technique pour assurer les fonctions de fermeture de l'ouverture 180 et de positionnement et maintien de platine (s) de synchronisation . Dans un mode de réalisation avantageux, la bride 210 comporte une pluralité de centreurs 213 sur sa face interne 202, pour positionner la bride 210 sur le bloc-cylindres 100. Rappelons qu'il est important que la (ou les) platine de synchronisation 41 soit positionnée de manière précise pour coopérer efficacement avec l'organe de transmission solidaire du piston de combustion. Les centreurs 213 permettent de disposer précisément l'assemblage multifonctionnel 200 relativement à l'ouverture 180 du bloc- cylindres 100.

De plus, la bride 210 comporte une pluralité d'éléments de positionnement 214 sur sa face interne 202, pour positionner précisément la (ou les) platine (s) de synchronisation 41 sur la bride 210 (figure 4) .

Selon un mode avantageux de mise en œuvre, l'assemblage multifonctionnel 200 peut remplir encore d'autres fonctions pour simplifier la fabrication du bloc-cylindres 100.

En effet, l'assemblage multifonctionnel 200 peut inclure une électrovanne 215, supportée par la bride 210 (figure 2a) . Elle permet de piloter l'injection de fluide de refroidissement pour le piston de combustion.

L'assemblage multifonctionnel 200 peut également inclure au moins un canal de fluide (par exemple, d'huile) formé dans la bride 210 et en communication avec l'électrovanne 215. Le canal débouche sur un (ou plusieurs) gicleur (s) 216 destiné (s) à arroser le piston de combustion 2 avec de l'huile moteur pour le refroidir.

Dans les moteurs de l'état de la technique, l'électrovanne 215 est supportée ou intégrée au bloc-cylindres 100 ; le canal de fluide est également formé dans le bloc-cylindres 100. Déporter l'un ou l'autre de ces éléments ou ces deux éléments dans ou sur la bride 210 de l'assemblage multifonctionnel 200 selon l'invention permet de simplifier la fabrication du bloc-cylindres 100, tout en conservant l'intégralité des fonctions. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en œuvre décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications.