FR2823550A1 - Multi-layer plastic pipe e.g. for vehicle engine air intake has inner polar and outer supple layers and intermediate layer providing adhesion - Google Patents
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Abstract
Description
délimite intérieurement au moins deux conduits tubulaires moulés (15).internally defines at least two molded tubular conduits (15).
TUYAU, EN PARTICULIER POUR UN CIRCUIT D'ADMISSION D'AIR DANS PIPE, PARTICULARLY FOR AN AIR INTAKE CIRCUIT IN
UN MOTEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE.A MOTOR VEHICLE ENGINE.
L'invention concerne la structure d'un tuyau, en particulier pour un circuit d'admission d'air dans un moteur de véhicule automobile. D'une manière générale, un tuyau qui transporte un fluide sous forme liquide ou gazeuse doit notamment résister à la pression, à la température et à l'agressivité du fluide transporté d'une part, et à l'agressivité The invention relates to the structure of a pipe, in particular for an air intake circuit in a motor vehicle engine. In general, a pipe which transports a fluid in liquid or gaseous form must in particular resist the pressure, the temperature and the aggressiveness of the transported fluid on the one hand, and the aggressiveness
du milieu environnant d'autre part.from the surrounding environment on the other hand.
0 Dans le cas d'un circuit d'admission d'air pour moteur turbocompressé d'un véhicule automobile, le fluide est de l'air chaud à une pression de l'ordre de 1,5 à 2 bars et à une température de 1'ordre de 1 00 C à C. Cependant, cet air chaud est chargé d'huile, en particulier celle utilisée pour lubrifier le turbocompresseur. La présence de cette huile impose 0 In the case of an air intake circuit for a turbocharged engine of a motor vehicle, the fluid is hot air at a pressure of the order of 1.5 to 2 bars and at a temperature of 1'00 C to C. However, this hot air is loaded with oil, in particular that used to lubricate the turbocharger. The presence of this oil imposes
un tuyau dont la couche interne doit résister à 1'effet agressif de 1'huile. a hose whose inner layer must resist the aggressive effect of the oil.
D'une manière générale et à la satisfaction des constructeurs automobiles, le matériau couramment utilisé jusqu'à maintenant est un In general and to the satisfaction of automobile manufacturers, the material currently used up to now is a
copolymère d'éthylène et d'acide acrylique, en particulier du VAMAC. copolymer of ethylene and acrylic acid, in particular VAMAC.
Par ailleurs, la température sous le capot moteur tendant à augmenter de plus en plus, le tuyau d'admission d'air est placé dans un environnement extérieur de plus en plus chaud, si bien que le tuyau doit résister à une température extérieure de l'ordre de 150 à 1 70 C. Cependant, comme le VAMAC peut supporter une telle température d'une part, et qu'il peut y avoir une atmosphère légèrement chargé d'huile sous le capot moteur 2 5 d'autre part, les constructeurs automobiles ont quasiment imposé que la couche externe du tuyau soit globalement de la méme constitution que celle In addition, the temperature under the engine hood tends to increase more and more, the air intake pipe is placed in an increasingly warm outdoor environment, so that the pipe must withstand an outside temperature of l range from 150 to 1,70 C. However, since VAMAC can withstand such a temperature on the one hand, and there may be a slightly oil-laden atmosphere under the engine hood 2 5 on the other hand, car manufacturers have almost imposed that the outer layer of the pipe is generally of the same constitution as that
de sa couche interne.of its inner layer.
Concrètement, la structure d'un tuyau d'admission d'air selon l'art antérieur qui vient d'être évoqué n'est pas sans présenter des inconvénients, en particulier: - une mauvaise tenue à froid qui se traduit par un durcissement du tuyau pouvant conduire à un démanchement de la connectique de raccordement; - une rigidité trop importante aux températures normales de fonctionnement, ce qui n'est pas un facteur d'amortissement des vibrations; et Concretely, the structure of an air intake pipe according to the prior art which has just been mentioned is not without its drawbacks, in particular: - poor cold resistance which results in hardening of the pipe which may lead to a separation of the connection connectors; - too much rigidity at normal operating temperatures, which is not a vibration damping factor; and
- un prix de revient relativement élevé. - a relatively high cost price.
Le but de l'invention est de concevoir une nouvelle structure de tuyau, en particulier dans le choix des matériaux utilisés pour pallier The object of the invention is to design a new pipe structure, in particular in the choice of materials used to overcome
o notamment les inconvénients précités. o in particular the aforementioned drawbacks.
A cet effet, I'invention propose un toyau, en particulier pour un circuit d'admission d'air dans un moteur de véhicule automobile, tuyau qui est caractérisé par une structure comprenant au moins: - une couche interne formée à partir d'un matériau polaire constitué au moins en partie par un élastomère choisi parmi les copolymères d'éthylène et d'acide acrylique, parmi les copolymères d'éthylène et d'acétate de vinyle ou parmi les polymères d'acrylate, - une couche externe présentant de la souplesse et formée à partir d'un matériau apolaire tel qu'un EPDM, et - une couche intermédiaire pour faciliter 1'adhésion entre les To this end, the invention proposes a toy, in particular for an air intake circuit in a motor vehicle engine, a pipe which is characterized by a structure comprising at least: - an internal layer formed from a polar material constituted at least in part by an elastomer chosen from copolymers of ethylene and acrylic acid, from copolymers of ethylene and vinyl acetate or from acrylate polymers, - an outer layer having flexibility and formed from a nonpolar material such as EPDM, and - an intermediate layer to facilitate adhesion between the
couches interne et externe.inner and outer layers.
D'une manière générale, la couche intermédiaire ou d'adhérisation est avantageusement réalisée à partir d'un mélange de matériaux réticulables au peroxyde, comme cela est le cas pour un EPDM qui Generally, the intermediate or adhesion layer is advantageously produced from a mixture of materials crosslinkable with peroxide, as is the case for an EPDM which
2 5 a été choisi pour donner plus de souplesse au tuyau. 2 5 was chosen to give more flexibility to the pipe.
Selon un exemple de réalisation, la couche intermédiaire est un mélange d'EPDM et d'un copolymère d'éthylène et d'acide acrylique tel que du VAMAC D. Avantageusement, un tricot en aramide par exemple est intercalé entre la couche intermédiaire et la couche externe du tuyau pour According to an exemplary embodiment, the intermediate layer is a mixture of EPDM and of a copolymer of ethylene and of acrylic acid such as VAMAC D. Advantageously, a knitted fabric of aramid for example is interposed between the intermediate layer and the outer layer of the pipe for
assurer la tenue en pression.ensure pressure resistance.
Ainsi, un tayau selon l'invention permet d'allier une bonne tenue à 1'huile et à la chaleur en intérieur d'une part, à la température et à l'environnement extérieur d'autre part, tout en lui conférant une bonne souplesse aux températures normales de fonctionnement, une bonne tenue aux basses températures jusqu'au -40 C et une meilleure aptitude pour limiter la transmission des bruits, grâce à la présence de la couche externe Thus, a hose according to the invention makes it possible to combine good resistance to oil and heat indoors on the one hand, temperature and the external environment on the other hand, while giving it good flexibility at normal operating temperatures, good resistance to low temperatures down to -40 C and better ability to limit the transmission of noise, thanks to the presence of the outer layer
o souple.o flexible.
Par ailleurs, un tel tuyau est d'un prix de revient moins élevé car un EPDM utilisé en couche externe est un matériau nettement plus avantageux que le VAMAC utilisé jusqu'à maintenant sur quasiment toute In addition, such a pipe is of a lower cost price because an EPDM used as an outer layer is a material clearly more advantageous than the VAMAC used until now on almost all
l'épaisseur du tuyau.the thickness of the pipe.
D'autres avantag es, caractéristiq u es et détai ls d e l' i nvention Other advantages, characteristics and details of the invention
ressortiront du complément de description qui va suivre en référence au will emerge from the additional description which follows with reference to
dessin annexé, donné à titre d'exemple et qui illustre un tuyau conforme à l'invention. Le tuyau T tel qu'illustré sur le dessin annexé est un exemple de réalisation d'un tuyau ayant une structure selon 1'invention, à savoir un tuyau ayant au moins une couche interne 10, une couche intermédiaire 12, un attached drawing, given by way of example and which illustrates a pipe in accordance with the invention. The pipe T as illustrated in the accompanying drawing is an embodiment of a pipe having a structure according to the invention, namely a pipe having at least one internal layer 10, an intermediate layer 12, a
tricot 14 et une couche externe 16.knit 14 and an outer layer 16.
La structure d'un tel tuyau a été particulièrement conçue pour transporter un fluide tel que de l'air chargé d'huile dans un circuit d'admission The structure of such a pipe has been specially designed to transport a fluid such as oil-laden air in an intake circuit
2 5 d'air pour un moteur de véhicule automobile. 2 5 of air for a motor vehicle engine.
Dans cette application, on réalise la couche interne 10 à partir d'un matériau polaire qui peut être un copolymère d'éthylène et d'acide acrylique, en particulier du VAMAC G. un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle couramment dénommé EVA, ou un polymère d'acrylate couramment dénommé ACM. De tels matériaux ont des propriétés adaptées pour résister à l'agressivité des vapeurs d'huile présentes dans l'air transporté par le tuyau T. Ces matériaux polaires se caractérisent notamment par la présence d'interactions électroniques fortes qui sont en l'espèce générées par I'effet d'une fonction acide ou acrylate, ce qui entrane une déformation du In this application, the inner layer 10 is produced from a polar material which can be a copolymer of ethylene and acrylic acid, in particular VAMAC G. a copolymer of ethylene and vinyl acetate commonly known as EVA, or an acrylate polymer commonly known as ACM. Such materials have properties adapted to resist the aggressiveness of the oil vapors present in the air transported by the pipe T. These polar materials are characterized in particular by the presence of strong electronic interactions which are generated in this case by the effect of an acid or acrylate function, which causes deformation of the
nuage électronique et la création de dipôles. electronic cloud and the creation of dipoles.
La couche externe 16 qui forme le revêtement du tuyau T a essentiellement pour fonction de donner de la souplesse au tuyau T. Le choix du matériau utilisé pour réaliser cette couche externe 16 s'est porté sur un o EPDM qui est un matériau élastomère apolaire. A titre d'exemple, I'EPDM The external layer 16 which forms the coating of the pipe T essentially has the function of giving flexibility to the pipe T. The choice of the material used to produce this external layer 16 has focused on an EPDM which is an apolar elastomer material. For example, EPDM
peut être du KELTAN 740, du KELTAN 509X100 ou du VISTALON 7000. can be KELTAN 740, KELTAN 509X100 or VISTALON 7000.
Un matériau apolaire se caractérise par une chane composée de carbones et d'hydrogènes qui ne génèrent pas une déformation du nuage électronique, si bien que le choix d'un matériau polaire qui se trouve imposé pour sa tenue à l'huile, et le choix d'un matériau apolaire tel qu'un EPDM qui convient en terme de souplesse, font que le(s) matériau(x) utilisé(s) pour réaliser la couche intermédiaire doit être compatible avec des An apolar material is characterized by a chain composed of carbons and hydrogens which do not generate a deformation of the electronic cloud, so that the choice of a polar material which is imposed for its resistance to oil, and the choice of an apolar material such as an EPDM which is suitable in terms of flexibility, means that the material (s) used to make the intermediate layer must be compatible with
comportements électroniques différents des matériaux polaires et apolaires. different electronic behaviors of polar and apolar materials.
La couche intermédiaire 12 a pour fonction d'assurer I'adhérisation entre les couches interne 10 et externe 16. D'une manière générale, on sait qu'une couche intermédiaire faite d'un mélange des matériaux constitutifs des deux couches à assembler l'une à l'autre peut The intermediate layer 12 has the function of ensuring adhesion between the internal layers 10 and external 16. In general, it is known that an intermediate layer made of a mixture of the materials constituting the two layers to be assembled one to the other can
favoriser l'adhérisation.promote adhesion.
Ainsi, lorsque la couche interne 10 est réalisée en VAMAC G qui est un matériau réticulable aux amines, alors que la couche externe 16 est réalisée en EPDM qui est un matériau réticulable au peroxyde, un mélange de ces deux matériaux pour constituer la couche intermédiaire 12 ne peut pas Thus, when the internal layer 10 is made of VAMAC G which is a material crosslinkable with amines, while the external layer 16 is made of EPDM which is a material crosslinkable with peroxide, a mixture of these two materials to constitute the intermediate layer 12 can not
être envisagé.to be considered.
Le choix du matériau pour la réalisation de la couche externe 16 s'étant porté sur un EPDM, la couche intermédiaire 12 est réalisée sur la base d'un mélange d'EPDM et d'un autre matériau qui soit à la fois réticulable au peroxyde et compatible avec le VAMAC. Selon l'invention, cet autre matériau est du VAMAC D qui satisfait aux conditions précitées, et le mélange est réalisé dans des proportions sensiblement égales d'EPDM et de The choice of material for the production of the outer layer 16 being carried on an EPDM, the intermediate layer 12 is produced on the basis of a mixture of EPDM and another material which is both crosslinkable with peroxide and compatible with VAMAC. According to the invention, this other material is VAMAC D which satisfies the aforementioned conditions, and the mixing is carried out in substantially equal proportions of EPDM and
VAMAC D.VAMAC D.
La définition de la composition du mélange pour la réalisation de la couche intermédiaire 12 pourrait inciter à réaliser également la couche interne 10 en VAMAC D, mais ce matériau ne tient pas suffisamment à la The definition of the composition of the mixture for the production of the intermediate layer 12 could encourage the production of the internal layer 10 also of VAMAC D, but this material does not hold sufficiently to the
pression alternée après extrusion. alternating pressure after extrusion.
1 o Lorsque la couche interne 10 est réalisée à partir d'un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle ou d'un polymère d'acrylate, qui sont également des matériaux réticulables au peroxyde, la couche 1 o When the inner layer 10 is made from a copolymer of ethylene and vinyl acetate or an acrylate polymer, which are also materials crosslinkable with peroxide, the layer
intermédiaire 12 peut avoir la même constitution que précédemment. intermediate 12 can have the same constitution as before.
Le tricot 14 qui est intercalé entre la couche intermédiaire 12 et la couche externe 16 est destiné à assurer la tenue en pression du tuyau T. The knitted fabric 14 which is interposed between the intermediate layer 12 and the outer layer 16 is intended to ensure the pressure resistance of the pipe T.
Il peut être réalisé en aramide par exemple. It can be made of aramid for example.
Avec les matériaux utilisés et tels que définis précédemment, la couche intermédiaire 12 permet d'obtenir un niveau d'adbérence entre les couches interne 10 et externe 16, qui est de l'ordre de 2 daN/cm alors qu'il ne With the materials used and as defined above, the intermediate layer 12 makes it possible to obtain a level of adhesion between the internal layers 10 and external 16, which is of the order of 2 daN / cm while it does not
serait qu'à peine de 0,5 daN/cm sans la présence de cette couche 12. would be barely 0.5 daN / cm without the presence of this layer 12.
Avantageusement, le procédé de fabrication du tuyau T consiste à coextruder dans une première phase la couche interne 10 et la couche intermédiaire 12, et dans une deuxième étape la couche d'EPDM Advantageously, the method of manufacturing the pipe T consists in coextruding in a first phase the internal layer 10 and the intermediate layer 12, and in a second step the layer of EPDM
avec interposition du tricot 14.with interposition of knitting 14.
Dans un circuit d'admission d'air pour moteur de véhicule automobile, le tuyau peut avoir un diamètre interne allant de 15mm à 50mm, et présente une épaisseur de l'ordre de 5mm, la couche interne ayant une épaisseur de l'ordre de 1,5mm, la couche intermédiaire de l'ordre de 0,5mm In an air intake circuit for a motor vehicle engine, the pipe can have an internal diameter ranging from 15mm to 50mm, and has a thickness of around 5mm, the internal layer having a thickness of around 1.5mm, the intermediate layer of the order of 0.5mm
et la couche externe de l'ordre de 3mm. and the outer layer on the order of 3mm.
Bien entendu, le tuyau selon l'invention pout être également utilisé dans d'autres applications o le fluide transporté n'est pas Of course, the hose according to the invention can also be used in other applications where the fluid transported is not
nécessairement de l'air.necessarily air.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20101230 |