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FR3067761A1 - Raccord de sortie d’air pour vehicule automobile - Google Patents

Raccord de sortie d’air pour vehicule automobile Download PDF

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Celso Oliveira
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Abstract

L'invention porte sur un raccord (30) de sortie d'un organe de suralimentation d'air d'admission d'un moteur à combustion interne pour véhicule automobile. Le raccord (30) comprend une embase (310) de laquelle s'étendent un embout d'entrée (320) et un embout de sortie (330), ledit embout d'entrée (320), ladite embase (310) et ledit embout de sortie (330) formant un conduit de circulation de l'air d'admission entre l'organe de suralimentation et l'entrée d'alimentation en air du moteur, l'embase (310) comprenant une paroi (311) et un joint (312-1) s'étendant en saillie depuis ladite paroi (311), ledit joint (312-1) étant adapté pour affleurer avec un équipement de manière à réduire le débit d'un flux d'air chaud circulant entre le raccord (30) et ledit équipement.

Description

RACCORD DE SORTIE D’AIR POUR VEHICULE AUTOMOBILE [001] L'invention concerne, de façon générale, le domaine des moteurs pour véhicules automobiles et se rapporte plus particulièrement à un raccord de sortie d’air d’un organe de suralimentation en d'air d'admission d’un moteur à combustion.
[002] Un moteur à combustion de véhicule automobile comprend une pluralité de composants dont certains dégagent de la chaleur tandis que d’autres sont sensibles à la chaleur.
[003] Afin de limiter la chaleur reçue par les composants sensibles, il est connu d’utiliser des écrans thermiques. Cependant, ces écrans thermiques bloquent les rayonnements thermiques mais ne bloquent pas totalement les flux d’air chaud car des ouvertures sont formées dans certaines pièces lors de leur fabrication.
[004] En particulier, lorsque le véhicule comprend un turbocompresseur et un porte arbre à cames montés entre le collecteur d’échappement du moteur et un composant sensible, par exemple un calculateur de contrôle moteur ou un ensemble de bobines d’allumage, le flux d’air chaud généré par le collecteur d’échappement peut circuler entre le turbocompresseur et le porte arbre à cames jusqu’au composant sensible et l’endommager, ce qui présente un inconvénient important.
[005] L’invention vise donc à résoudre ces inconvénients en proposant une solution permettant de limiter l’impact du flux d’air chaud provenant de composants chauffants sur les composants sensibles.
[006] Pour parvenir à ce résultat, la présente invention concerne un raccord de sortie d'un organe de suralimentation d'air d'admission d’un moteur à combustion interne pour véhicule automobile, ledit raccord comprenant une embase de laquelle s’étendent un embout d’entrée, adapté pour être raccordé à une sortie dudit organe de suralimentation, et un embout de sortie, adapté pour être raccordé à une entrée d’alimentation en air d’un moteur à combustion, ledit embout d’entrée, ladite embase et ledit embout de sortie formant un conduit de circulation de l'air d'admission entre l’organe de suralimentation et l’entrée d’alimentation en air du moteur, l’embase comprenant une paroi plane et un joint s’étendant en saillie depuis ladite paroi plane, ledit joint étant adapté pour affleurer avec un équipement du moteur de manière à réduire le débit d’un flux d’air chaud circulant entre le raccord et ledit équipement.
[007] Le joint permet d’obturer au moins en partie l’interface entre le raccord et le porte arbre à cames de sorte à limiter significativement voire bloquer les flux d’air chaud provenant des composants chauffants du bloc moteur, notamment le collecteur d’échappement et le catalyseur, afin de réduire l’impact de tels flux d’air chaud sur les composants sensibles, notamment sur les calculateurs, les bobines d’allumage ou les capteurs du bloc moteur.
[008] Selon un aspect de l’invention, le joint comprend une nervure, qui est avantageusement aisée à former.
[009] Dans une forme de réalisation, le joint comprend en outre une pièce rapportée afin d’améliorer l’efficacité du joint.
[0010] Avantageusement, la pièce rapportée est un élément obturant dont la section est en forme de U complémentaire de la forme de la nervure, de manière à pouvoir monter aisément ladite pièce sur la nervure tout en améliorant l’efficacité du joint.
[0011] Dans une forme de réalisation, la pièce rapportée est surmoulée, de sorte que le joint soit robuste et efficace.
[0012] De préférence, dans ce cas, la pièce rapportée est une lèvre, par exemple surmoulée directement sur la paroi plane de l’embase ou bien sur la nervure, une telle lèvre étant aisée à former et efficace.
[0013] Dans une autre forme de réalisation, le joint est intégralement issu de matière de la paroi plane de sorte qu’il est aisé à fabriquer et solide.
[0014] De manière avantageuse, le joint s’étend perpendiculairement ou obliquement à la paroi plane.
[0015] De préférence, le raccord est réalisé dans un matériau thermoplastique.
[0016] Dans une forme de réalisation, le raccord est une pièce monobloc.
[0017] L’invention concerne aussi un organe de suralimentation d'air d'admission d’un moteur à combustion interne pour véhicule automobile, ledit organe de suralimentation comprenant un raccord de sortie d’air tel que présenté précédemment.
[0018] L’invention concerne aussi un ensemble formé d’un organe de suralimentation d'air d'admission tel que présenté précédemment et d’un moteur à combustion comprenant un équipement, notamment un porte arbre à cames, monté en regard dudit organe de suralimentation, ledit ensemble étant configuré de sorte que le joint de l’embase du raccord de l’organe de suralimentation affleure avec ledit équipement de manière à réduire le débit d’un flux d’air chaud circulant entre le raccord et ledit équipement.
[0019] De préférence, le jeu entre le joint du raccord et l’équipement est inférieur à 5 mm.
[0020] Avantageusement, l’équipement comprend en outre une paroi et un joint s’étendant en saillie depuis ladite paroi en regard du joint du raccord de l’organe de suralimentation, de préférence parallèlement, de manière à réduire le débit d’un flux d’air chaud circulant entre le raccord et l’équipement. Un tel système de deux joints permet de bloquer efficacement les flux d’air chaud.
[0021] De préférence, le jeu entre le joint de l’équipement et le raccord est inférieur à 5 mm.
[0022] L’invention concerne aussi un ensemble formé, d’une part, d’un organe de suralimentation d'air d'admission d’un moteur à combustion interne pour véhicule automobile et, d’autre part, d’un moteur à combustion comprenant un équipement monté en regard dudit organe de suralimentation, ledit équipement comprenant une paroi et un joint s’étendant en saillie depuis ladite paroi de manière à réduire le débit d’un flux d’air chaud circulant entre ledit équipement et ledit organe de suralimentation d’air.
[0023] De préférence, le jeu entre le joint de l’équipement et le raccord est inférieur à 5 mm.
[0024] L’invention concerne enfin un véhicule automobile comprenant un ensemble tel que présenté précédemment.
[0025] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement, et en référence aux dessins qui montrent :
• la figure 1, un schéma d’une forme de réalisation d’un bloc moteur de véhicule automobile, • la figure 2, un schéma une première forme de réalisation d’un raccord de sortie d’air selon l’invention, • la figure 3, une deuxième forme de réalisation d’un raccord de sortie d’air selon l’invention, • la figure 4, une troisième forme de réalisation d’un raccord de sortie d’air selon l’invention, • la figure 5, une quatrième forme de réalisation d’un raccord de sortie d’air selon l’invention, • la figure 6, un schéma d’un ensemble formé du raccord de sortie d’air de la figure 5 monté au droit d’un porte arbre à cames, • la figure 7, un schéma d’un ensemble formé du raccord de la figure 2 monté au droit d’un porte arbre à cames.
[0026] Dans ce qui va suivre, les modes de réalisation décrits s’attachent plus particulièrement à une mise en œuvre du dispositif selon l’invention au sein d’un véhicule automobile. Cependant, toute mise en œuvre dans un contexte différent, en particulier dans tout type de véhicule, est également visée par la présente invention.
[0027] On a représenté à la figure 1 un exemple de configuration d’un bloc moteur de véhicule automobile.
[0028] Dans cet exemple le bloc moteur comprend un moteur 1 à combustion, un catalyseur 2 comportant un boîtier 2A externe, un turbocompresseur 3 et un composant sensible 4, par exemple un ensemble de bobines d’allumage ou un calculateur de contrôle moteur. Dans cet exemple, l’organe de suralimentation est un turbocompresseur 3 mais il va de soi qu’on pourrait utiliser tout autre type d’organe de suralimentation sans que cela ne limite la portée de la présente invention.
[0029] Le moteur 1 comprend un collecteur d’échappement 10, un porte arbre à cames 11 et une entrée d’alimentation en air (non représenté). Le collecteur d’échappement 10 permet de collecter les gaz d’échappement issus de la combustion du mélange aircarburant réalisé dans les cylindres (non représentés) du moteur 1. Comme indiqué par les flèches de la figure 1, le collecteur d’échappement 10 génère ainsi un flux d’air chaud dont une partie s’écoule le long du boitier 2A du catalyseur 2 en direction de l’interface entre le turbocompresseur 3 et la paroi externe 11A du porte arbre à cames 11. De même, le catalyseur 2 génère de la chaleur dont une partie s’écoule en direction de l’interface entre le turbocompresseur 3 et la paroi externe 11A du porte arbre à cames 11.
[0030] Le turbocompresseur 3 est un dispositif de suralimentation en air du moteur 1 qui permet d'augmenter la puissance volumique du moteur 1 afin d'augmenter sa puissance ou de réduire sa consommation pour un moteur de faible cylindrée. Plus précisément, le turbocompresseur 3 augmente la pression des gaz admis afin de permettre un meilleur remplissage des cylindres en mélange air/carburant. Le turbocompresseur 3 comprend une turbine (non représentée) et un raccord 30 de sortie d’air. La turbine comprend une entrée d'air à compresser et une sortie d'air compressé.
[0031] Le raccord 30 permet d’acheminer les gaz sous pression vers l’entrée d’alimentation en air du moteur 1. A cette fin, comme illustré à la figure 2, le raccord 30 comprend une embase 310 de laquelle s’étendent un embout d’entrée 320, adapté pour être raccordé à la sortie d'air compressé de la turbine, et un embout de sortie 330, adapté pour être raccordé à une entrée d’alimentation en air d’un moteur à combustion.
[0032] L’embout d’entrée 320, l’embase 310 et l’embout de sortie 330 forment un conduit destiné à guider l'air compressé provenant de la turbine jusqu’à l’entrée d’alimentation en air du moteur 1.
[0033] Avantageusement, le raccord 30 est une pièce monobloc réalisée dans un matériau thermoplastique, par exemple du polyamide.
[0034] Toujours en référence à la figure 2, l’embase 310 comprend une paroi 311 plane et un joint 312-1 s’étendant en saillie depuis ladite paroi 311 plane.
[0035] Le joint 312-1 est adapté pour affleurer avec la paroi externe 11A du porte arbre à cames 11 de manière à réduire le débit d’un flux d’air chaud circulant entre le raccord 30 et la paroi externe 11A dudit porte arbre à cames 11. On a représenté dans cet exemple un porte arbre à cames mais il va de soi que l’invention pourrait s’appliquer plus généralement un tout type d’équipement monté en regard du raccord 30 dans le haut du bloc moteur.
[0036] De préférence, le jeu entre le joint 312-1 et la paroi externe 11A est inférieur ou égal à 5 mm.
[0037] Dans la forme de réalisation illustrée à la figure 2, le joint se présente sous la forme d’une nervure comprenant une unique portion rectiligne issue de matière de la paroi plane 311 de l’embase 310.
[0038] Les figures 3 à 5 illustrent d’autres formes de réalisation du joint 312-2, 312-3 et 312-4.
[0039] Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 3, le joint 312-2 se présente sous la forme d’une nervure issue de matière de la paroi 311 plane de l’embase 310 et comprenant trois portions rectilignes permettant de se conformer à la configuration des composants du bloc moteur.
[0040] Dans la forme de réalisation illustrée à la figure 4, le joint 312-3 comprend une nervure 312-3A, par exemple identique à la nervure du joint 312-1 de la figure 2, et une pièce 312-3B, réalisé par exemple en caoutchouc ou en mousse, rapportée sur ladite nervure 312-3A afin de permettre d’ajuster le jeu selon l’agencement du raccord 30 par rapport au porte arbre à cames 11 selon le niveau de blocage désiré du flux d’air chaud. Dans cet exemple, la pièce 312-3B a une longueur sensiblement égale à celle de la nervure 312-3A et une section en forme de U de manière à être fixé aisément sur la nervure 312-3A, par exemple par pincement ou par collage.
[0041] Dans la forme de réalisation illustrée aux figures 5 et 6, le joint 312-4 comprend une nervure 312-4A, et une pièce 312-4B rapportée sur ladite nervure 312-4A afin de permettre d’ajuster le jeu selon l’agencement du raccord 30 par rapport au porte arbre à cames 11 selon le niveau de blocage désiré du flux d’air chaud. Dans cet exemple, la pièce 312-4B est une lèvre de section sensiblement triangulaire surmoulée sur la nervure 312-4A.
[0042] On notera que, quelle que soit la forme de réalisation, la forme et les dimensions du joint 312-1,312-2, 312-3, 312-4 peuvent être adaptées en fonction de l’agencement du raccord 30 par rapport au porte arbre à cames 11 dans le bloc moteur et du jeu requis entre le joint et la paroi externe 11A du porte arbre à cames 11.
[0043] Dans les exemples illustrés sur les figures 2 à 6, le joint 312-1,312-2, 312-3, 3124 s’étend perpendiculairement à la paroi plane mais il va de soi qu’il pourrait s’étendre obliquement afin de remplir sa fonction d’obturation de l’espace entre le raccord 30 et le porte arbre à cames 11.
[0044] Le joint 312-1, 312-2, 312-3, 312-4 du raccord 30 de sortie d’air selon l’invention permet donc de freiner voire stopper le flux d’air chaud éventuellement dégagé par le catalyseur 2 d'oxydation, le collecteur d’échappement 10 ou tout autre équipement dégageant de la chaleur (par exemple un filtre à particules) qui s’écoule en direction du composant sensible 4 afin d’éviter d’endommager ledit composant sensible 4.
[0045] On a représenté à la figure 7 un exemple d’un ensemble mettant en œuvre l’invention. Dans cet exemple, on a représenté un ensemble comprenant le turbocompresseur 3 de la première forme de réalisation illustrée à la figure 2 monté au droit d’un porte arbre à cames 11 de sorte que le joint 312-1 du raccord 30 affleure avec la paroi externe 11A du porte arbre à cames 11. Dans cet exemple, afin d’améliorer le blocage des flux d’air chaud, la paroi externe 11A du porte arbre à cames comprend également un joint 11B s’étendant en saillie vers l’extérieur, parallèlement au joint 312-1 du raccord 30, de sorte à bloquer les flux d’air chaud s’écoulant entre le turbocompresseur 3 et la paroi externe 11A du porte arbre à cames 11. L’ensemble du joint 312-1 du raccord
3 et du joint 11B du porte arbre à cames 11 forment ainsi un système de joints à air se présentant sous la forme d’une chicane permettant de bloquer efficacement la propagation de la chaleur en direction du composant sensible 4.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS
    1. Raccord (30) de sortie d'un organe de suralimentation (3) d'air d'admission d’un moteur (1 ) à combustion interne pour véhicule automobile, ledit raccord (30) comprenant une embase (310) de laquelle s’étendent un embout d’entrée (320), adapté pour être raccordé à une sortie dudit organe de suralimentation (3), et un embout de sortie (330), adapté pour être raccordé à une entrée d’alimentation en air d’un moteur (1) à combustion, ledit embout d’entrée (320), ladite embase (310) et ledit embout de sortie (330) formant un conduit de circulation de l'air d'admission entre l’organe de suralimentation (3) et l’entrée d’alimentation en air du moteur (1), l’embase (310) comprenant une paroi (311) et un joint (312-1, 312-2, 312-3, 312-4) s’étendant en saillie depuis ladite paroi (311), ledit joint (312-1, 312-2, 312-3, 312-4) étant adapté pour affleurer avec un équipement (11) du moteur (1) de manière à réduire le débit d’un flux d’air chaud circulant entre le raccord (30) et ledit équipement (11).
  2. 2. Raccord (30) selon la revendication 1, dans lequel le joint (312-1, 312-2, 312-3, 312-4) comprend une nervure (312-1, 312-3A, 312-4A).
  3. 3. Raccord (30) selon la revendication 2, dans lequel le joint (312-1, 312-2, 312-3, 312-4) comprend en outre une pièce rapportée (312-3B, 312-4B).
  4. 4. Raccord (30) selon les revendications 2 et 3, dans lequel la pièce (312-3B) rapportée est un élément obturant dont la section est en forme de U complémentaire de la forme de la nervure (312-3A).
  5. 5. Raccord (30) selon l’une des revendications 2 et 3, la pièce rapportée (312-4B) est surmoulée sur la nervure (312-4A).
  6. 6. Organe de suralimentation (3) d'air d'admission d’un moteur (1 ) à combustion interne pour véhicule automobile, ledit organe de suralimentation (3) comprenant un raccord (30) de sortie d’air tel selon la revendication précédente.
  7. 7. Ensemble formé d’un organe de suralimentation (3) d'air d'admission selon la revendication précédente et d’un moteur (1) à combustion comprenant un équipement (11 ) monté en regard dudit organe de suralimentation (3), ledit ensemble étant configuré de sorte que le joint (312-1, 312-2, 312-3, 312-4) de l’embase (310) du raccord (30) de l’organe de suralimentation (3) affleure avec ledit équipement (11) de manière à réduire le débit d’un flux d’air chaud circulant entre le raccord (30) et ledit équipement (11).
  8. 8. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel l’équipement (11) comprend en outre une paroi (11 A) et un joint (11 B) s’étendant en saillie depuis ladite paroi (11 A),
    5 en regard du joint (312-1, 312-2, 312-3, 312-4) du raccord (30) de l’organe de suralimentation (3) de manière à réduire le débit d’un flux d’air chaud circulant entre le raccord (30) et l’équipement (11 ).
  9. 9. Ensemble selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu’il est formé, d’une part, d’un organe de suralimentation (3) d'air d’admission d’un moteur (1) à combustion
  10. 10 interne pour véhicule automobile et, d’autre part, d’un moteur (1) à combustion comprenant un équipement (11) monté en regard dudit organe de suralimentation (3), ledit équipement (11 ) comprenant une paroi (11 A) et un joint (11 B) s’étendant en saillie depuis ladite paroi (11 A) de manière à réduire le débit d’un flux d’air chaud circulant entre ledit équipement (11) et ledit organe de suralimentation d’air (3).
  11. 15 10. Véhicule automobile comprenant un ensemble selon l’une des revendications précédentes 7 à 9.
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