EP4217600A1 - Ensemble comprenant un filtre a air et une vanne de dosage d'air - Google Patents

Ensemble comprenant un filtre a air et une vanne de dosage d'air

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EP4217600A1
EP4217600A1 EP21755003.7A EP21755003A EP4217600A1 EP 4217600 A1 EP4217600 A1 EP 4217600A1 EP 21755003 A EP21755003 A EP 21755003A EP 4217600 A1 EP4217600 A1 EP 4217600A1
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EP
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seal
assembly
air
cover
filter
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Pending
Application number
EP21755003.7A
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German (de)
English (en)
Inventor
Amine REZOUG
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Stellantis Auto SAS
Original Assignee
PSA Automobiles SA
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M35/02—Air cleaners
    • F02M35/0201—Housings; Casings; Frame constructions; Lids; Manufacturing or assembling thereof
    • F02M35/0205—Details, e.g. sensors or measuring devices
    • F02M35/0207—Details, e.g. sensors or measuring devices on the clean air side
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    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10091—Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
    • F02M35/10144—Connections of intake ducts to each other or to another device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10242—Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
    • F02M35/10255—Arrangements of valves; Multi-way valves

Definitions

  • TITLE SET COMPRISING AN AIR FILTER AND AN AIR METERING VALVE
  • the present invention relates to the field of the air intake line of an internal combustion engine. More particularly, the subject of the invention is an assembly comprising an air filter and an air metering valve.
  • Document FR3069892 discloses a heat engine air filter comprising a hollow body and a cover closing the hollow body.
  • the cover is removable to allow replacement of the filter cartridge housed inside the body.
  • the filter includes a seal interposed between the filtered air outlet on the cover and a throttle body inlet.
  • the cartridge maintenance operation requires the removal of the cover and this seal.
  • Several factors such as thermal shocks, vibrations and pressure impact the shape of the seal and these deformations make it difficult to use this same seal without obtaining an air leak between the throttle body and the cover, or perfect filtration and sufficient air flow on an engine are essential conditions for its longevity, for normal energy consumption.
  • an air filter comprising a cover, this cover comprising an opening, - an air metering valve comprising a filtered air inlet,
  • the indexing means comprise a male part cooperating with a female part.
  • the male part is a tab projecting from the seal.
  • the tongue extends radially with respect to the plane of the seal.
  • the female part comprises a notch.
  • the notch is carried by a rib surrounding the seal.
  • the rib is carried by the air metering valve or by the cover.
  • the air filter comprises a filter cartridge with a seal positioned along a circumference of the filter cartridge, the cover further comprising a rib bearing against the seal.
  • the invention also relates to an internal combustion engine, characterized in that it comprises an assembly according to any one of the previously described variants.
  • FIG 1 is a perspective view of an air filter for an intake line of a heat engine according to the present invention.
  • FIG 2 is a longitudinal sectional view of the air filter of Figure 1.
  • Figures 1 and 2 show assembly 1 comprising an air filter 2 for an intake line of an internal combustion engine.
  • an engine can equip a motor vehicle.
  • the air filter 2 can be attached to the body of the vehicle or to a part of the engine, such as for example a cylinder head cover or an oil separator.
  • Set 1 includes another air metering valve 3 still conventionally referred to as the butterfly housing.
  • the air filter 2 comprises a hollow body 4 in which is housed a filter cartridge 5, for example of substantially parallelepipedal shape.
  • the hollow body 4 of the air filter 2 comprises, on one of its side faces, a fixing device 6 with the corresponding engine part, of the quarter-turn locking device type.
  • a lid 7 closes the hollow body 4 removably to allow replacement of the filter cartridge 5.
  • the lid 7 is made in a single part.
  • the hollow body 4 and the cover 7 are for example made of a rigid plastic material, in particular of polyamide.
  • the cover 7 is intended to close a first opening 8 of the body 4 extending in a substantially horizontal plane P1 and a second opening 9 of the hollow body 4 extending in a plane P2 substantially orthogonal to the plane P1, in other words, vertical.
  • the lid 7 is fixed to the hollow body 4 using at least one fixing device, the dismantling of which can be carried out manually without tools, such as an interlocking hinge 10.
  • the filter cartridge 5 delimits with the hollow body 4 an upstream dirty air chamber 11 into which an air inlet 12 opens, intended to be in communication with the front facade of the vehicle for the air intake.
  • a clean air downstream chamber 13 is also delimited by the filter cartridge 5 and the cover 7.
  • a seal 14 is interposed between the hollow body 4 of the air filter 2 and the cover 7. This seal 14 is positioned along a circumference of the filter cartridge 5. This seal 14 of rectangular shape extends along the horizontal plane P1. This seal 14 is for example made of a material based on polyurethane foam.
  • Another seal 15 is interposed between the downstream air chamber 13 of the cover 7 of the air filter 2 and a filtered air inlet of the valve 3 for air metering.
  • This seal 15 is located around the second opening 9.
  • This ring-shaped seal 15 extends along the vertical plane P2.
  • This seal 15 provides a seal between the filter 2 and the valve 3 air metering.
  • This seal 15 is advantageously a lip seal but could alternatively be of another type, such as an O-ring for example.
  • indexing means are provided for indexing the gasket 15 with respect to the cover 7.
  • indexing means here consist of a male part in the form of a tab 16 projecting from the gasket 15.
  • the tongue 16 is provided to be housed in a female part in the form of a notch 17.
  • the tongue 15 extends radially with respect to the joint plane.
  • this notch 17 is provided on the air metering valve 3 and carried by a rib 18. This rib at least partially surrounds the seal 15.
  • the rib 18 and the notch 17 could be carried by the cover.
  • ribs 19, 19' are arranged so as to bear against the sides forming the width of the seal 14 of the filter cartridge 5, in order to prevent the displacement of the filter cartridge 5 and prevent the passage of unfiltered air.
  • Indexing allows the air filter seal to return to its initial position after disassembly/assembly and after each maintenance operation.
  • the invention makes it possible to avoid replacing the seal during each cartridge maintenance operation. It is a reusable seal thanks to its indexer, which means fewer After-Sales parts to store and manage.
  • the invention allows a longer life of the cartridge thanks to its regular maintenance, accessibility, ergonomics disassembly/assembly.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

La présente concerne un ensemble (1) comprenant un filtre à air (2) comprenant un couvercle (7), ce couvercle (7) comprenant une ouverture (9), une vanne de dosage d'air comprenant une entrée d'air filtré, un joint d'étanchéité (15) disposé entre l'ouverture (9) et l'entrée d'air filtré, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'indexation du joint d'étanchéité (15) par rapport au couvercle (7).

Description

DESCRIPTION
TITRE : ENSEMBLE COMPRENANT UN FILTRE A AIR ET UNE VANNE DE DOSAGE D’AIR
La présente invention revendique la priorité de la demande française N 02009722 déposée le 24.09.2020 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
La présente invention concerne le domaine de la ligne d’admission d’air d’un moteur à combustion interne. Plus particulièrement, l’invention a pour objet un ensemble comprenant un filtre à air et une vanne de dosage d’air.
On connaît du document FR3069892 un filtre à air de moteur thermique comportant un corps creux et un couvercle fermant le corps creux. Le couvercle est amovible pour permettre un remplacement de la cartouche filtrante logée à l'intérieur du corps. Le filtre comprend un joint d’étanchéité interposé entre la sortie d’air filtré présente sur le couvercle et une entrée de boitier papillon. Cependant L’opération d’entretien de la cartouche nécessite le démontage du couvercle et de ce joint. Plusieurs facteurs tels que les chocs thermiques, les vibrations et la pression impactent la forme du joint et ces déformations rendent difficile l’utilisation de ce même joint sans obtenir une fuite d’air entre le boitier papillon et le couvercle, or une parfaite filtration et un débit d’air suffisant sur un moteur sont des conditions primordiales pour sa longévité, pour une consommation énergétique normale.
L'invention vise à remédier efficacement à ces inconvénients en proposant un ensemble comprenant :
- un filtre à air comprenant un couvercle, ce couvercle comprenant une ouverture, -une vanne de dosage d’air comprenant une entrée d’air filtré,
-un joint d’étanchéité disposé entre l’ouverture et l’entrée d’air filtré, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens d’indexation du joint d’étanchéité par rapport au couvercle.
L’effet technique est d’assurer l’étanchéité du filtre à air après le remontage en repositionnant le joint tel qu’il était avant le démontage. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaisons :
Selon une réalisation, les moyens d’indexation comprennent une partie mâle coopérant avec une partie femelle.
Selon une réalisation, la partie mâle est une languette en saillie du joint d’étanchéité.
Selon une réalisation, la languette s’étend radialement par rapport au plan du joint.
Selon une réalisation, la partie femelle comprend une encoche.
Selon une réalisation, l’encoche est portée par une nervure entourant le joint.
Selon une réalisation, la nervure est portée par la vanne de dosage d’air ou par le couvercle.
Selon une réalisation, le filtre à air comprend une cartouche filtrante avec un joint d’étanchéité positionné suivant une circonférence de la cartouche filtrante, le couvercle comprenant en outre une nervure venant en appui sur le joint d’étanchéité.
L’invention a aussi pour objet un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu’il comprend un ensemble selon l’une quelconque des variantes précédemment décrites.
D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence aux figures dans lesquelles :
[Fig 1] est une vue en perspective d'un filtre à air pour une ligne d'admission d'un moteur thermique selon la présente invention.
[Fig 2] : est une vue en coupe longitudinale du filtre à air de la figure 1 .
Les figures 1 et 2 montrent ensemble 1 comprenant un filtre à air 2 pour une ligne d'admission d'un moteur à combustion interne. Un tel moteur peut équiper un véhicule automobile. Le filtre à air 2 pourra être fixé sur la caisse du véhicule ou sur une pièce du moteur, comme par exemple un couvre-culasse ou un déshuileur. L’ensemble 1 comprend encore une vanne de dosage d’air 3 encore classiquement désigné comme le boitier papillon.
A cet effet, le filtre à air 2 comporte un corps creux 4 dans lequel est logée une cartouche filtrante 5, par exemple de forme sensiblement parallélépipédique. Le corps creux 4 du filtre à air 2 comporte, sur une de ses faces latérales, un dispositif de fixation 6 avec la pièce du moteur correspondante, de type dispositif de verrouillage à quart de tour.
Un couvercle 7 ferme le corps creux 4 de façon amovible pour permettre un remplacement de la cartouche filtrante 5. Avantageusement, le couvercle 7 est réalisé en une seule partie. Le corps creux 4 et le couvercle 7 sont par exemple réalisés dans un matériau plastique rigide, notamment en polyamide.
Plus précisément, le couvercle 7, est destiné à venir fermer une première ouverture 8 du corps 4 s'étendant dans un plan P1 sensiblement horizontal et une deuxième ouverture 9 du corps creux 4 s'étendant dans un plan P2 sensiblement orthogonal au plan P1 , autrement dit vertical.
Le couvercle 7 est fixé au corps creux 4 à l'aide d'au moins un dispositif de fixation dont le démontage peut être effectué manuellement sans outil, tel qu'une charnière emboîtable 10.
Comme on peut le voir sur la figure 2, la cartouche filtrante 5 délimite avec le corps creux 4 une chambre amont d'air sale 11 dans laquelle débouche une entrée d'air 12 destinée à être en communication avec la façade avant du véhicule pour la prise d'air. Une chambre aval d'air propre 13 est également délimitée par la cartouche filtrante 5 et le couvercle 7.
Afin d'assurer l'étanchéité de l'ensemble, un joint 14 est interposé entre le corps creux 4 du filtre à air 2 et le couvercle 7. Ce joint 14 est positionné suivant une circonférence de la cartouche filtrante 5. Ce joint 14 de forme rectangulaire s'étend suivant le plan horizontal P1 . Ce joint 14 est par exemple réalisé dans un matériau à base de mousse polyuréthane.
Un autre joint d'étanchéité 15 est interposé entre la chambre aval d'air 13 du couvercle 7 du filtre à air 2 et une entrée d’air filtré de la vanne 3 de dosage d’air. Ce joint d’étanchéité 15 se situe autour de la deuxième ouverture 9. Ce joint 15 de forme annulaire s'étend suivant le plan vertical P2. Ce joint 15 assure une étanchéité entre le filtre 2 et la vanne 3 de dosage d’air. Ce joint 15 est avantageusement un joint à lèvres mais pourrait en variante être d'un autre type, comme par exemple un joint torique.
Conformément à l’invention, il est prévu des moyens d’indexation du joint 15 par rapport au couvercle 7. Ces moyens d’indexation se compose ici d’une partie mâle se présentant sous la forme d’une languette 16 faisant saillie du joint 15. La languette 16 est prévue pour se loger dans une partie femelle se présentant sous la forme d’une encoche 17. La languette 15 s’étend radialement par rapport au plan de joint. De préférence, cette encoche 17 est aménagée sur la vanne 3 de dosage d’air et portée par une nervure 18. Cette nervure entoure au moins partiellement le joint 15.
Néanmoins, en variante, la nervure 18 et l’encoche 17 pourraient être portée par le couvercle.
Afin de maintenir en position le joint 14 entourant la cartouche filtrante 5; il peut être prévu d’aménager dans le couvercle 7 deux nervures 19, 19’. Ces nervures sont disposées de sorte à venir en appui sur les côtés formant la largeur du joint 14 de la cartouche filtrante 5, afin d’empêcher le déplacement de la cartouche filtrante 5 et éviter le passage de l’air non filtré.
L’indexage permet au joint du filtre à air de retrouver sa position initiale après un démontage/montage et après chaque opération d’entretien.
Ainsi, l’invention, permet d’éviter de remplacer le joint étanchéité lors de chaque opération d’entretien de cartouche. C’est un joint réutilisable grâce à son indexeur, ce qui permet d’avoir moins de pièces en Après-Vente à stocker et à gérer. L’invention permet une meilleure durée de vie de la cartouche grâce à son entretien régulier, l’accessibilité, ergonomie démontage/montage.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble (1 ) comprenant :
- un filtre à air (2) comprenant un couvercle (7), ce couvercle (7) comprenant une ouverture (9),
-une vanne de dosage d’air (3) comprenant une entrée d’air filtré,
-un joint d’étanchéité (15) disposé entre l’ouverture (9) et l’entrée d’air filtré, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens d’indexation du joint d’étanchéité (15) par rapport au couvercle (7).
2. Ensemble (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens d’indexation comprennent une partie mâle coopérant avec une partie femelle.
3. Ensemble (1 ) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie mâle est une languette (16) en saillie du joint d’étanchéité (15).
4. Ensemble (1 ) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la languette (16) s’étend radialement par rapport au plan du joint (15).
5. Ensemble (1 ) selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la partie femelle comprend une encoche (17).
6. Ensemble (1 ) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’encoche (17) est portée par une nervure (18) entourant le joint (15).
7. Ensemble (1 ) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la nervure (18) est portée par la vanne (3) de dosage d’air ou par le couvercle (7).
8. Ensemble (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le filtre à air (2) comprend une cartouche filtrante (5) avec un autre joint d’étanchéité (14) positionné suivant une circonférence de la cartouche filtrante (5), le couvercle (7) comprenant en outre une nervure (19, 19’) venant en appui sur cet autre joint d’étanchéité (14).
9. Moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu’il comprend un ensemble (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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