FR2551501A1 - Dispositif d'admission pour un moteur automobile a combustion interne - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF D'ADMISSION POUR UN MOTEUR AUTOMOBILE A COMBUSTION INTERNE. SELON L'INVENTION, CE DISPOSITIF COMPREND UN CONDUIT ABSORBANT LES SONS20 FORME DANS UN MATERIAU POREUX ET FORMANT AU MOINS UNE PARTIE D'UN PASSAGE D'AIR A TRAVERS LEQUEL L'AIR EST ASPIRE PAR LE MOTEUR. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT DANS L'INDUSTRIE AUTOMOBILE.
Description
I La présente invention concerne généralement les systèmes d'admission de
moteurs automobiles à combustion interne et a essentiellement pour objet un moyen pour rendre silencieux ou dinminuer le bruit d'admission ou d'entrée d'un moteur. Le bruit d'admission d'un moteur est essentiellement dû aux battements de pression (bruit de battement) et à la turbulence d'air (bruit de flux d'air) se produisant dans le système d'admission Le bruit d'échappement est 10 causé par le même phénomène Les bruits d'admission et d'échappement constituent une part importante des bruits
du moteur.
On a durant longtemps étouffé le bruit d'admission
au moyen d'un filtre à air situé dans le système d'admis15 sion comme le montre la figure 1.
Sur le dessin, on a représenté un système d'admission d'un moteur automobile comprenant un conduit d'admission 10 disposé sur le moteur proprement dit 12, un filtre à air 14, un conduit d'admission 16 reliant le conduit d'admission 10 et le filtre à air 14, et un conduit à air froid 18 à travers lequel l'air arrive au filtre à air 14 Le filtre à air 14 est configuré pour constituer un silencieux du type à capacité ayant de plus une fonction de filtration pour étouffer ou diminuer le bruit d'admission. 25 Dans un tel système d'admission, en formant l'extrémité d'entrée du conduit à air froid 18 avec une section transversale plus petite, le bruit de flux d'air se produisant près de l'extrémité d'entrée du conduit d'air 18 peut être réduit Ceci, lorsque combiné à l'effet 30 de silencieux du filtre à air 14, est pratiquement efficace pour assourdir ou diminuer le bruit d'admission mais s'accompagne d'une augmentation de la résistance d'admission d'air causée par une efficacité diminuée d'admission d'air et par conséquent une puissance en sortie'réduite du moteur. 35 Pour cette raison, on a jusqu'à présent donné la priorité à l'efficacité d'admission et fait l'extrémité d'entrée du conduit à air 18 d'une section transversale relativement grande en sacrifiant dans une certaine mesure l'amélioration sur le bruit d'admission,c'est-à-dire, on a jusqu'à présent compté entièrement sur le filtre à air pour réduire le bruit d'admission, d'o en résulte une réduction insuffisante du bruit d'admission. Selon la présente invention, on a fourni un dispositif d'admission nouveau et amélioré pour un moteur automobile à combustion interne comprenant un tuyau absorbant les sons formé à partir d'un matériau poreux et formant 10 au moins une partie d'un passage d'air à travers lequel
l'air est aspiré par le moteur.
Un tel tuyau absorbant les sons est pratiquement efficace pour diminuer le bruit d'admission du moteur sans
détériorer effectivement l'efficacité d'admission.
C'est donc un objet de la présente invention que de fournir un dispositif d'admission d'air amélioré et nouveau pour un moteur automobile à combustion interne et
permettant de résoudre les problèmes précités.
Un autre objet de la présente invention est de 20 fournir un dispositif d'admission du type précité pouvant
fournir un effet silencieux amélioré sans diminuer l'efficacité d'admission.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un dispositif d'admission du type précité qui soit 25 simple de structure en dépit de sa grande utilisation et qui
soit facilement adaptable aux moteurs automobiles courants.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront
plus clairement à la lumière de la description explicative 30 qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif
illustrant plusieurs modes de réalisation actuellement préférés de l'invention et dans lesquels: la figure 1 représente un système d'admission 35 d'un moteur automobile à combustion interne selon l'art antérieur; la figure 2 est une vue en perspective montrant une partie principale nouvelle d'un dispositif d'admission selon la présente invention, dans lequel les parties ou portions communes avec le dispositif d'admission selon l'art antérieur de la figure I, ont été omises; la figure 3 est un diagramme montrant la comparaison du niveau de puissance du son entre un moteur automobile équipé d'un système d'admission selon la présente invention et un système d'admission selon l'art antérieur; la figure 4 est un diagramme montrant les spectres de son comparés de moteurs automobiles équipés d'un système d'admission selon la présente invention et d'un système d'admission selon l'art antérieur; la figure 5 est une vue en coupe d'une partie principale nouvelle d'un système d'admission selon un autre 15 mode de réalisation de la présente invention dans lequel les parties ou portions communes avec le système d'admission selon l'art antérieur représenté à la figure I ont été omises; la figure 6 est une vue en perspective du mode 20 de réalisation de la figure 5; et la figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'une partie principale nouvelle d'un dispositif d'admission selon un autre mode de réalisation de la présente invention, dans lequel les parties ou portions communes au dispositif 25 d'admission de l'art antérieur représenté à la figure 1
n'ont pas été représentées.
En référence à la figure 2 des dessins dans laquelle les éléments correspondants ou identiques à ceux du dispositif d'admission de la figure 1 portent les mêmes 30 références numériques que ceux-ci, un dispositif d'admission selon un mode de réalisation de la présente invention comprend un tuyau ou tube absorbant les sons 20 relié à l'extrémité en amont 18 a du conduit d'air 18 Le tuyau absorbant les sons 20 est d'une longueur prédéterminée par 35 exemple 200 mm et est fait d'un matériau poreux afin de
présenter une perméabilité à l'air.
Le conduit absorbant les sons 20 doit être résistant à l'eau, à la corrosion, non inflammable, inusable, etc Pour parvenir à ces exigences, un métal aggloméré est employé comme matériau poreux dans ce mode de réalisation, produit par agglomération ou frittage d'une poudre d'aluminium et renfermant une porosité variant de 30 % à 60 % Le matériau poreux peut également être une céramique ou un acier simple ou feuilleté dans certaines circonstances. Avec la structure précitée, le système d'admis10 sion selon la présente invention peut efficacement assourdir ou diminuer le bruit d'admission du moteur puisque le bruit du courant d'air se produisant à proximité de l'extrémité en amont 18 a du conduit à air 18 est assourdi ou diminué par le conduit absorbant les sons 20, tandis que le bruit 15 de battement ou de pulsation dû à l'ouverture et à la fermeture de la valve d'admission est assourdi ou diminué
par le filtre à air 14.
La raison pour laquelle le bruit du flux d'air
est étouffé ou diminué par le conduit absorbant les sons 20, 20 peut être expliquée comme suit Premièrement, cette diminution est due à l'action d'étouffement acoustique du matériau poreux dans lequel le conduit 20 est formé.
Deuxièmement, cet effet est dû à la perméabilité à l'air du conduit absorbant les sons 20 puisqu'une couche limite 25 qui se produit autrement sur la paroi périphérique interne du conduit absorbant les sons 20 due à la viscosité du flux d'air à travers celui-ci, ne se développe pas ou du moins le développement d'une couche limite est supprimé par l'effet de perméabilité à l'air, par lequel la diffu30 sion du flux d'air dans le conduit 20 est obtenue, réduisant ainsi la vélocité du flux d'air améliorant en même temps le gradient de vélocité du flux d'air, c'est-àdire
rendant plus petit le gradient de vélocité.
De plus, par une telle élimination de la couche 35 limite, l'extrémité d'entrée d'air du système d'admission donne en fait une aire en section du flux augmentée, améliorant ainsi l'efficacité de l'admission Ceci par
conséquent rend possible la diminution de l'airede section du flux du conduit absorbant les sons 20 envue d'améliorer de plus l'effet silencieux tout en conservant une efficacité d'admission prédéterminée.
La figure 3 montre en comparaison les niveaux de pression de son mesurés de moteurs automobiles équipés du système d'admission selon la présente invention et d'un système d'admission de comparaison selon l'art antérieur les courbes en pointillé indiquant le niveau de pression 10 de son d'un moteur équipé du système d'admission selon la présente invention et la ligne en trait plein indiquant le niveau de pression de son d'un moteur équipé d'un système d'admission selon l'art antérieur La figure 4 montre une comparaison du spectre de son mesuré de moteurs 15 automobiles équipés d'un système d'admission selon la présente invention et d'un système d'admission comparable selon l'art antérieur, la ligne pointillée indiquant le spectre de son du moteur équipé du dispositif d'admission selon la présente invention et la ligne en trait plein 20 indiquant le spectre de son d'un moteur équipé d'un dispositif d'admission selon l'art antérieur On comprendra à l'aide des figures 3 et 4 que la présente invention est efficace pour étouffer ou diminuer le bruit d'admission
du moteur.
Les figures 5 et 6 montrent un autre mode de
réalisation de la présente invention.
Dans celui-ci, le conduit absorbant les sons 20 est recouvert d'un conduit en acier 22 perforé ou percé d'un nombre de trous 22 a en vue d'améliorer la résistance, 30 la durabilité, l'apparence etc Dans cet exemple, il est important que le conduit en acier 22 soit formé avec autant de trous 22 a que possible afin de donner une porosité suffisamment grande Le conduit absorbant les sons 20 est ajusté dans ou recouvert de façon ajustée par le conduit d'acier perforé 22 qui à son tour est ajusté à l'extrémité en aval de celui-ci de l'extrémité en amont 18 a
du conduit d'air 18.
La figure 7 représente un autre mode de
réalisation selon la présente invention.
Dans cette réalisation, le conduit d'admission 16 est séparé en deux parties pour introduire entre celles-ci le tuyau absorbant les sons 20 Le tuyau 20 est recouvert d'un tuyau d'acier perforé 26 afin de former un espace annulaire ou une couche d'air 28 autour de celui-ci Le tuyau d'acier perforé 26 est fixé par ses extrémités opposées aux parties formant extrémités des deux demio 10 parties du tuyau séparé d'admission 16 Ce mode de réalisation produit sensiblement les mêmes effets que les modes de réalisation antérieurs De plus, en contrôlant la couche d'air 28, le spectre de son du moteur peut
être contrôlé.
R E V E N D I C AT I O N S
1. Dispositif d'admission d'un moteur automobile à combustion interne comprenant un tuyau absorbant
les sons ( 20) formé dans un matériau poreux et formant au 5 moinsune partie d'un passage d'air à travers lequel l'air est aspiré par le moteur.
2. Dispositif selon la revendication 1,
caractérisé en ce qu'il comprend de plus un tuyau de métal perforé ( 22) qui recouvre le tuyau absorbant les sons ( 2:0) 10 précité.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le conduit absorbant les sons ( 20) précité est recouvert en ajustement par le conduit en
métal perforé ( 22) précité.
4 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le conduit absorbant les sons ( 20) précité est recouvert par le conduit en métal perforé ( 22)
précité afin de former une couche d'air environnant.
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un filtre à air ( 14) et un conduit à air froid ( 18) y étant fixé, dans lequel le tuyau absorbant les sons ( 20) est fixé à
l'extrémité en amont dudit conduit à air froid ( 18 a).
6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un filtre à air ( 14) et un conduit à air froid ( 18) y étant fixé, dans lequel le conduit absorbant les sons ( 20) précité et le conduit en métal perforé ( 22) précité sont fixés à l'extrémité en amont dudit conduit à air froid ( 18 a). 30 7 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un conduit d'admission ( 10), un filtre à air ( 14), un conduit d'admission reliant ledit conduit d'admission ( 10) et ledit filtre à air ( 14) et un conduit à air froid ( 18) fixé audit filtre à air ( 14), dans lequel le conduit d'admission
( 16) est séparé en deux demi-parties afin d'insérer entre celles-ci le conduit absorbant les sons ( 20) et dans lequel le conduit en métal perforé ( 26) précité est fixé par ses extrémité opposées auxdites demiparties du conduit d'admission séparé ( 16).
8. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le matériau précité est un fritté d'aluminium comportant une gamme de porosité variant de 30 à 60 %.
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