EP4217600B1 - Ensemble comprenant un filtre à air et une vanne de dosage d'air - Google Patents

Ensemble comprenant un filtre à air et une vanne de dosage d'air Download PDF

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EP4217600B1
EP4217600B1 EP21755003.7A EP21755003A EP4217600B1 EP 4217600 B1 EP4217600 B1 EP 4217600B1 EP 21755003 A EP21755003 A EP 21755003A EP 4217600 B1 EP4217600 B1 EP 4217600B1
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    • F02M35/02—Air cleaners
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    • F02M35/10144—Connections of intake ducts to each other or to another device
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    • 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

  • the present invention relates to the field of the air intake line of an internal combustion engine. More particularly, the invention relates to an assembly comprising an air filter and an air metering valve.
  • FR3069892 a heat engine air filter comprising a hollow body and a cover closing the hollow body.
  • Other similar devices are known from documents US 2014/262572 A1 , US 2003/070647 A1 And KR 2002 0012970 A .
  • 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 cover and this seal to be removed.
  • the invention also relates to an internal combustion engine, characterized in that it comprises an assembly according to any one of the variants previously described.
  • FIGS. 1 and 2 show set 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 fixed 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.
  • the set 1 also comprises an air metering valve 3 still conventionally referred to as the throttle body.
  • the air filter 2 comprises a hollow body 4 in which is housed a filter cartridge 5, for example of substantially parallelepiped shape.
  • the hollow body 4 of the air filter 2 comprises, on one of its lateral faces, a fixing device 6 with the corresponding engine part, of the quarter-turn locking device type.
  • a cover 7 closes the hollow body 4 in a removable manner to allow replacement of the filter cartridge 5.
  • the cover 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 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 cover 7 is fixed to the hollow body 4 using at least one fixing device which can be dismantled manually without tools, such as a snap-on hinge 10.
  • the filter cartridge 5 delimits with the hollow body 4 an upstream dirty air chamber 11 into which opens an air inlet 12 intended to be in communication with the front of the vehicle for the air intake.
  • a downstream clean air 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 rectangular seal 14 extends along the horizontal plane P1.
  • This seal 14 is for example made of a polyurethane foam-based material.
  • Another sealing 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 air metering valve 3.
  • This seal 15 is located around the second opening 9.
  • This annular seal 15 extends along the vertical plane P2.
  • This seal 15 ensures a seal between the filter 2 and the air metering valve 3.
  • This seal 15 is advantageously a lip seal but could alternatively be of another type, such as for example an O-ring.
  • indexing means here consist of a male part in the form of a tab 16 projecting from the seal 15.
  • the tab 16 is designed to be housed in a female part in the form of a notch 17.
  • the tab 15 extends radially relative to the seal plane.
  • this notch 17 is provided on the air metering valve 3.
  • This notch is 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 come to bear on the sides forming the width of the seal 14 of the filter cartridge 5, in order to prevent the movement of the filter cartridge 5 and to 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 sealing gasket during each cartridge maintenance operation. It is a reusable gasket thanks to its indexer, which means that there are fewer parts to store and manage in After-Sales.
  • the invention allows a better cartridge life thanks to its regular maintenance, accessibility, disassembly/assembly ergonomics.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Description

  • 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 connait du document FR3069892 un filtre à air de moteur thermique comportant un corps creux et un couvercle fermant le corps creux. D'autres dispositifs analogues sont connus des documents US 2014/262572 A1 , US 2003/070647 A1 et KR 2002 0012970 A . Dans FR3069892 , 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,
    • des moyens d'indexation du joint d'étanchéité -par rapport au couvercle,
    caractérisé en ce que les moyens d'indexation comprennent une partie mâle coopérant avec une partie femelle, la partie mâle étant une languette en saillie du joint d'étanchéité, la partie femelle comprenant une encoche portée par une nervure entourant le joint. 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, la languette s'étend radialement par rapport au plan du 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 composent 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. Cette encoche est 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 portées 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 (5)

  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,
    - des moyens d'indexation du joint d'étanchéité (15) par rapport au couvercle (7),
    caractérisé en ce que les moyens d'indexation comprennent une partie mâle coopérant avec une partie femelle, la partie mâle étant une languette (16) en saillie du joint d'étanchéité (15), la partie femelle comprenant une encoche (17) portée par une nervure (18) entourant le joint (15).
  2. Ensemble (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la languette (16) s'étend radialement par rapport au plan du joint (15).
  3. Ensemble (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la nervure (18) est portée par la vanne (3) de dosage d'air ou par le couvercle (7).
  4. 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).
  5. Moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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