FR3014148B1 - Collecteur d'admission d'air pour moteur thermique comprenant un attenuateur acoustique - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un collecteur d'admission (20, 120, 220) adapté pour guider de l'air vers l'intérieur d'un moteur, ledit collecteur d'admission comprenant une entrée adaptée pour recevoir de l'air, une sortie adaptée pour être connectée à l'intérieur du moteur, caractérisé en ce que le collecteur d'admission (20, 120, 220) est pourvu d'un atténuateur acoustique (40, 50, 60).
Description
COLLECTEUR D’ADMISSION D’AIR POUR MOTEUR THERMIQUE COMPRENANT UN ATTENUATEUR ACOUSTIQUE
Domaine de l’invention
La présente invention concerne le domaine automobile et plus spécifiquement les moteurs à combustion des véhicules automobiles. En l’occurrence, la présente invention concerne un atténuateur acoustique positionné entre un compresseur permettant d’obtenir de l’air de suralimentation et l’entrée d’air d’une chambre de combustion d’un moteur, l’atténuateur acoustique étant intégré dans le collecteur d’admission de la chambre de combustion du moteur.
Etat de la technique
De nos jours, les moteurs à combustion des véhicules automobiles sont fréquemment alimentés en air comprimé, désigné à l’aide du terme « air de suralimentation », afin d’améliorer les performances de ces moteurs. . L’air comprimé est obtenu en utilisant un compresseur entraîné par les gaz d’échappement. En langue anglaise, ledit compresseur est souvent désigné par le terme « turbo charger ». Ensuite, l’air de suralimentation est guidé dans un conduit vers l’entrée d’air de la chambre de combustion du moteur.
La circulation de l’air de suralimentation entre le compresseur et l’entrée d’air d’une chambre de combustion produit des perturbations sonores audibles par l’utilisateur du véhicule automobile.
Afin de supprimer les perturbations sonores, et notamment les perturbations sonores associées à de hautes fréquences, il est connu d’utiliser un atténuateur acoustique entre le compresseur et l’entrée d’air de la chambre à combustion dudit moteur. Cet atténuateur peut également être utilisé pour obtenir une signature acoustique associée à un moteur spécifique d’un véhicule automobile.
En principe, un tel atténuateur acoustique est positionné le plus près possible du compresseur. Cela signifie que l’atténuateur acoustique est installé à l’intérieur du conduit permettant d’acheminer l’air de suralimentation du compresseur en direction du moteur du véhicule automobile. Un tel atténuateur acoustique, intégré dans un conduit, destiné à acheminer l’air comprimé et à traiter une bande de fréquence, située entre 1500 Hertz (Hz) et 3300 Hertz (Hz), est décrit au sein du document FR28946645. Pour un fonctionnement optimal, l’atténuateur acoustique, tel que décrit au sein de la demande de brevet FR28946645 doit être positionné le plus près possible du compresseur. Cependant, l’atténuateur acoustique tel que décrit dans la demande de brevet FR28946645 appartient à un dispositif volumineux et impliquant des coûts de fabrication élevés.
Objet de l’invention L’atténuateur acoustique selon la présente invention vise à remédier aux inconvénients des atténuateurs acoustiques, tels que divulgués dans l’état de la technique, en proposant une intégration optimisée d’un atténuateur acoustique afin de positionner l’atténuateur acoustique à proximité ou dans le collecteur d’admission du moteur d’un véhicule automobile.
En règle générale, l’air de suralimentation d’un moteur à combustion est obtenu en utilisant un compresseur entraîné par des gaz d’échappement, c’est-à-dire des gaz à haute température. Par conséquent, la compression de l’air a pour effet d’échauffer cet air. Ainsi, il s’avère nécessaire de refroidir l’air comprimé avant son introduction à l’intérieur du moteur et ce, afin d’abaisser la température de l’air comprimé avant son introduction dans un cylindre du moteur d’un véhicule automobile.
Afin de refroidir l’air comprimé, il est connu d’utiliser un échangeur de chaleur comprenant un faisceau d’échange de chaleur constitué d’un ensemble de plaques positionnées les unes sur les autres et formant, en combinaison, un conduit permettant de guider un fluide, tel qu’un liquide, d’une entrée vers une sortie. Ce liquide peut être, par exemple, l’eau du circuit de refroidissement d’un véhicule automobile. Afin d’améliorer l’échange de chaleur, l’assemblage des plaques est complété grâce à la présence d’éléments intercalaires ondulés. Un tel échangeur de chaleur peut être positionné à l’intérieur d’un carter ou boîtier qui fait partie du collecteur d’admission. L’intégration de l’échangeur de chaleur à l’intérieur du collecteur d’admission permet d’optimiser l’occupation de l’espace au sein du compartiment moteur du véhicule. Le collecteur d’admission peut être positionné directement après le compresseur. Ainsi, il est alors possible d’intégrer l’atténuateur acoustique soit à l’entrée soit à l’intérieur du collecteur d’admission comprenant l’échangeur de chaleur. L’amortissement des perturbations sonores ainsi obtenu est donc optimisé dans la mesure où l’intégration de l’atténuateur acoustique permet une installation compacte et peu volumineuse. A cet effet, la présente invention concerne un collecteur d’admission adapté pour guider de l’air vers l’intérieur d’un moteur, ledit collecteur d’admission comprenant une entrée adaptée pour recevoir de l’air, une sortie adaptée pour être connectée à l’intérieur du moteur, dans lequel le collecteur d’admission est pourvu d’un atténuateur acoustique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’échangeur de chaleur est positionné à l’intérieur dudit collecteur d’admission et adapté pour un échange de chaleur avec l’air entre ladite entrée et ladite sortie.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’atténuateur est positionné auprès de l’entrée de l’air en amont de l’échangeur de chaleur afin de traiter l’air avant son introduction à l’intérieur de l’échangeur de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’atténuateur est positionné à l’intérieur dudit collecteur d’admission.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’atténuateur acoustique est intégré à l’une des parois dudit collecteur d’admission.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’atténuateur acoustique est pourvu d’au moins une chambre connectée avec l’intérieur du collecteur d’admission.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’atténuateur acoustique est positionné dans un conduit directement assujetti audit collecteur d’admission afin de traiter de l’air, à l’aide de l’atténuateur acoustique, pendant son introduction à l’intérieur dudit collecteur d’admission.
Brève descriptions des dessins
Les but, objet et caractéristiques de la présente invention ainsi que ses avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, des modes de réalisation préférés d’un atténuateur acoustique selon l’invention, faite en référence aux dessins dans lesquels : la figure 1 montre une vue, en coupe, d’un atténuateur acoustique selon un premier mode de réalisation de la présente invention, intégré dans la paroi d’un collecteur d’admission, à titre d’exemple ; la figure 2 représente un atténuateur acoustique selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention, dans lequel l’atténuateur acoustique est ajouté à l’extérieur d’une paroi d’un collecteur d’admission, à titre d’exemple, et la figure 3 montre, un atténuateur acoustique selon un troisième mode de réalisation de la présente invention, dans lequel l’atténuateur acoustique est intégré dans un conduit situé entre le compresseur et l’entrée d’un collecteur d’admission, à titre d’exemple.
Description détaillée des modes de réalisation
La figure 1 montre une vue en coupe d’un premier mode de réalisation d’un atténuateur acoustique au sein du compartiment moteur d’un véhicule automobile selon la présente invention.
La figure 1 montre un collecteur d’admission 20, souvent désigné par l’homme du métier sous l’appellation anglaise « intake manifold ». Le collecteur d’admission 20 est fixé à la culasse de la chambre de combustion du moteur (non montré), c’est-à-dire à l’entrée du cylindre comme montré sur les figures 2 et 3. Le collecteur d’admission 20 comprend au moins une paroi 21. Le collecteur d’admission 20 comprend, en son intérieur, un échangeur de chaleur 30, schématiquement représenté sous la forme d’un bloc. L’échangeur de chaleur 30 comprend, par exemple, un faisceau d’échange de chaleur constitué d’un assemblage de plaques, positionnées les unes sur les autres et formant en combinaison un conduit permettant de guider un fluide liquide, utilisé pour éventuellement refroidir, au moyen du collecteur d’admission d’air, l’air comprimé destiné au moteur du véhicule automobile. En effet, en fonction du régime du moteur, l’air peut être refroidi, totalement, partiellement ou l’air peut ne pas être refroidi. Le fluide liquide utilisé pour refroidir l’air à l’intérieur de l’échangeur de chaleur 30 est, par exemple, l’eau du circuit de refroidissement dudit véhicule automobile. L’air est guidé à l’extérieur du faisceau d’échange de chaleur de l’entrée du collecteur d’admission vers la sortie, c’est-à-dire en direction du moteur.
Comme indiqué sur la figure 1, au moins une portion de la paroi 21 du collecteur d’admission 20 est pourvue d’un atténuateur acoustique 40. L’atténuateur acoustique 40 comprend différentes chambres 41, 42 et 43 délimitées par la paroi 21 du collecteur d’admission 20 et une paroi 45 commune aux chambres 41, 42, 43. Les différentes chambres 41, 42, 43 sont adjacentes et connectées, via la paroi 45, avec l’intérieur du collecteur d’admission 20.
Des ouvertures 46, 47, 48, situées sur la paroi 45, permettent aux chambres 41, 42 et 43 de fonctionner comme un atténuateur acoustique. La forme et le volume des chambres 41, 42 et 43, ainsi que la forme de la paroi 45 sont adaptés afin que l’atténuateur acoustique 40 puisse traiter des fréquences comprises entre 1500 Hertz (Hz) et 3300 Hertz (Hz). Ainsi, une atténuation sonore optimale d’une valeur minimale de 20 décibels (Db) peut être obtenue sur la bande de fréquence précitée. L’atténuateur acoustique 40, tel que montré sur la figure 1, fait partie intégrante de la paroi 21 du collecteur d’admission 20. En d’autres termes, une forme spécifique de la paroi 21, générant un espace additionnel permettant d’obtenir la fonction d’atténuateur acoustique, est créée lors de la fabrication de la paroi 21 du collecteur d’admission 20. L’air comprimé qui est dirigé vers le moteur est obtenu grâce à un compresseur (non montré). Le compresseur et le collecteur d’admission sont connectés au moyen d’une connexion (non montrée).
La figure 2 représente en détail un deuxième mode de réalisation d’un collecteur d’admission 120 comprenant un atténuateur acoustique 50. Selon la figure 2, le collecteur d’admission 120 est pourvu d’une paroi 121, comprenant une portion de paroi 55, à l’extérieur de laquelle un atténuateur acoustique 50 est fixé. L’atténuateur acoustique 50 comprend une structure permettant de délimiter, entre l’intérieur de l’atténuateur acoustique 50 et l’extérieur de la paroi 121, des chambres 51, 52 et 53. Des ouvertures 56, 57, 58 permettant de communiquer avec l’intérieur du collecteur d’admission 120, sont présentes sur la paroi 55. La figure 2 montre, de façon schématique, un échangeur de chaleur 130 permettant d’éventuellement refroidir l’air grâce au collecteur d’admission 120 et de guider l’air éventuellement refroidi en direction du moteur du véhicule automobile.
Selon le mode de réalisation décrit sur la figure 2, l’atténuateur acoustique 50 peut être fixé à l’extérieur du collecteur d’admission 120 grâce à une soudure, à un moyen d’adhésion tel qu’une colle ou à des moyens de fixation tels que des vis. L’air comprimé qui est dirigé vers le moteur est obtenu grâce à un compresseur (non montré). Le compresseur et le collecteur d’admission sont connectés au moyen d’une connexion (non montrée).
La figure 3 montre un troisième mode de réalisation selon la présente invention d’un collecteur d’admission 220, en combinaison avec un atténuateur acoustique 60. Dans ce mode de réalisation, l’intérieur du collecteur d’admission 220 est connecté à un compresseur 70 au moyen d’un conduit 80. Ainsi, l’air est comprimé grâce au compresseur 70 Grâce à rutilisation du conduit 80, l’air comprimé en provenance du compresseur 70 est dirigé vers le collecteur d’admission 220 afin d’être guidé en direction du moteur du véhicule automobile. Ainsi, dans le présent mode de réalisation, l’atténuateur acoustique 60 est disposé autour du conduit 80. Avant de pénétrer à l’intérieur dudit collecteur d’admission 220, l’atténuateur acoustique 60 réduit les perturbations sonores, associées à des fréquences telles que des hautes fréquences. Les propriétés acoustiques du moteur sont ainsi améliorées.
La figure 3 représente, de façon schématique, un échangeur de chaleur 230 utilisé pour refroidir de l’air comprimé relativement chaud avant son introduction à l’intérieur du moteur.
Selon la présente invention, le collecteur d’admission 20, 120, 220 peut être réalisé à l’aide d’un métal tel que l’aluminium. Alternativement, l’on peut utiliser un matériau tel que du plastique pour fabriquer le collecteur d’admission 20,120, 220.
Selon les modes de réalisation décrit dans les figures 1, 2 et 3, l’atténuateur acoustique 40, 50, 60 se trouve soit à l’intérieur, soit à proximité du collecteur d’admission 20, 120, 220. Cela signifie que le compresseur 70 peut être également situé à proximité du collecteur d’amission. L’utilisation de l’atténuateur acoustique 40, 50, 60 selon l’invention permet un assemblage relativement compact des différents éléments. La structure telle que montrée sur les figures 1 et 2 permet l’intégration d’un atténuateur acoustique à l’intérieur des parois 21, 121 du collecteur d’admission 20, 120. Cette construction autorise l’utilisation d’un atténuateur acoustique sans pour autant nécessiter une pièce additionnelle. La structure telle que représentée sur la figure 1 et 2 permet d’économiser le volume à l’intérieur du compartiment moteur du véhicule automobile.
Il convient de noter que pour obtenir un atténuateur acoustique 40, 50, 60, différentes techniques sont connues de l’art antérieur. L’atténuateur acoustique 40, 50, 60 peut être obtenu en utilisant soit une pluralité de chambres acoustiques, soit un conduit comprenant en son intérieur un matériau tel qu’une mousse capable de traiter les perturbations sonores générées par le passage des gaz d’échappement à l’intérieur dudit conduit.
Claims (2)
- REVENDICATIONS1. Collecteur d'admission (20,120) adapté pour guider de l’air vers l’intérieur d’un moteur, ledit collecteur d’admission (20, 120) comprenant une entrée adaptée pour recevoir de l’air, une sortie adaptée pour être connectée à l’intérieur du moteur, caractérisé en ce que le collecteur d’admission (20,120) est pourvu d'un atténuateur acoustique (40, 50) et en ce qu’un échangeur de chaleur est positionné à l’intérieur dudit collecteur d’admission (20, 120) et adapté pour un échange de chaleur avec l’air entre ladite entrée et ladite sortie, en ce que l’atténuateur (40, 50) est positionné auprès de l’entrée de l'air en amont de l'échangeur de chaleur afin de traiter l’air avant son introduction à l’intérieur de l’échangeur de chaleur et en ce que l’atténuateur acoustique (40, 50) est intégré à l’une des parois dudit collecteur d’admission (20,120).
- 2. Collecteur d'admission (20, 120) selon la revendication 1, dans lequel l’atténuateur acoustique (20, 120) est pourvu d'au moins une chambre connectée (41, 42, 43, 51, 52, 53) avec l’intérieur du collecteur d'admission (20,120).
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