FR3073012A1 - Filtre a air pour une ligne d'admission d'air d'un moteur a combustion - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet un filtre à air (6) configuré pour équiper une ligne d'admission d'air vers un moteur à combustion interne suralimenté d'un véhicule automobile. Le filtre à air (6) loge un média filtrant (26) et comporte au moins une entrée d'air (14) et au moins une sortie d'air (15). Le filtre à air (6) loge un silencieux (13) comprenant au moins un corps à cellules ouvertes (27) perméable à l'air et au moins une plaque ajourée (28) comportant une pluralité d'ouvertures circulaires, au moins deux dites ouvertures étant de diamètres différenciés.

Description

FILTRE A AIR POUR UNE LIGNE D'ADMISSION D'AIR D'UN

MOTEUR A COMBUSTION [001] L'invention relève du domaine des moteurs thermiques, notamment ceux équipant des véhicules automobiles, et porte plus particulièrement mais de façon non exclusive sur les lignes d'admission d'air vers un moteur à combustion interne suralimenté équipant un véhicule automobile pour sa propulsion. L'invention concerne plus spécifiquement un filtre à air équipant une telle ligne d'admission d'air et logeant un dispositif réducteur du bruit généré par la circulation d'air à son travers.

[002] Parmi les moteurs à combustion équipant les véhicules automobiles pour leur propulsion, il est connu ceux qui sont sélectivement suralimentés en comburant, air notamment. Une telle suralimentation d'air du moteur est notamment régulée en fonction des phases d'accélération et/ou de décélération du véhicule. Le moteur est alimenté en air via une ligne d'admission d'air qui est organisée pour réguler la quantité d'air admise vers le moteur à une pression de consigne.

[003] La ligne d'admission d'air comprend au moins un canal principal d'acheminement de l'air vers le moteur. Suivant le sens d'écoulement d'air à travers le canal principal, celui-ci comprend d'amont en aval au moins une bouche d'admission d'air à l'intérieur du canal principal, un filtre à air, un compresseur de turbocompresseur, une vanne de dosage et une bouche d'évacuation de l'air vers le moteur.

[004] Le filtre à air comprend un boîtier logeant un média filtrant, couramment formé d'une feuille en matériau cellulaire, pour retenir des particules acheminées par l'air circulant à l'intérieur de la ligne d'admission d'air. Le compresseur permet ensuite de comprimer au besoin l'air évacué hors du filtre à air à une pression nominale prédéfinie. La vanne de dosage permet de réguler la quantité d'air évacuée hors du canal principal vers le moteur.

[005] Il est connu des lignes d'admission d'air comprenant aussi un canal de décharge qui est montée en dérivation du canal principal pour permettre une recirculation de l'air à son travers. Le canal de décharge est raccordé au canal principal en aval et en amont du compresseur, et est munie d'une électrovanne qui régule la circulation d'air à l'intérieur du canal de décharge, d'aval en amont suivant le sens de circulation de l'air à travers le canal principal. Le filtre à air peut alors être mis à profit pour le raccordement amont du canal de décharge au canal principal.

[006] Ainsi en phase d'accélération du véhicule, le compresseur est activé et la vanne de dosage est au moins partiellement ouverte pour procurer la suralimentation en air du moteur. Inversement en phase de décélération du véhicule, le compresseur est mis à l'arrêt, l'électrovanne et la vanne de dosage étant alors au moins partiellement fermées.

[007] Cependant lors de la mise à l'arrêt du compresseur, son inertie intrinsèque poursuit une compression de l'air, qui tend alors à provoquer temporairement un phénomène d'inversion du sens de circulation d'air à l'intérieur du compresseur. Un tel phénomène, communément désigné par pompage, est susceptible de détériorer le compresseur. L'électrovanne est alors exploitée pour réguler la circulation d'air à travers le canal de décharge et donc à travers le compresseur, et ainsi limiter les conséquences d'un tel phénomène de pompage.

[008] Par ailleurs, la circulation de l'air à travers la ligne d'admission d'air est génératrice de bruits, qui sont sources de nuisances sonores perceptibles par les passagers du véhicule. De tels bruits sont amplifiés par le filtre à air, qui est agencé en caisson, notamment par suite de l'admission d'air dans le filtre à air.

[009] Il a alors été proposé d'aménager le filtre à air pour atténuer les bruits générés par la circulation de l'air à l'intérieur du filtre à air, tel qu'il ressort par exemple du document FR 3 032 239 (PEUGEOT CITROËN AUTOMOBILE).

[0010] Plus particulièrement, le document FR 3 032 239 propose d'équiper le filtre à air d'un dispositif de réduction du bruit, désigné par silencieux. Le silencieux associe un corps en mousse à cellules ouvertes et des plaques ajourées à travers lesquelles circule l'air provenant du canal de décharge, qui est admis à l'intérieur du filtre à air via une entrée d'air secondaire.

[0011] Les plaques ajourées sont munies d'ouvertures pour le passage de l'air à leur travers, et délimitent entre elles un réceptacle logeant le corps en mousse. Le corps en mousse est ainsi confiné à l'intérieur du réceptacle sur lequel débouche l'entrée d'air secondaire, l'une des plaques ajourées formant le réceptacle débouchant sur un compartiment du filtre à air muni d'une sortie d'air.

[0012] Le corps en mousse permet de réduire par absorption acoustique l'air provenant du canal de décharge. Les ouvertures que comportent les plaques ajourées sont configurées pour diviser le flux d'air provenant du canal de décharge en jets multiples, de manière à réduire l'intensité des turbulences de l'air admis à l'intérieur du compartiment par interaction des jets entre eux.

[0013] Bien que l'atténuation obtenue des bruits au moyen d'un tel silencieux soit efficace, l'organisation du silencieux, ses modalités de fonctionnement et/ou ses modalités d'implantation dans le filtre à air méritent d'être améliorées. De telles améliorations visent notamment à accroître les performances du filtre à air pour limiter la génération des dites nuisances sonores et/ou pour réduire les coûts de son obtention.

[0014] Pour réduire les coûts de la ligne d'admission d'air, il est connu de supprimer le canal de décharge et de relier directement le compresseur au filtre à air, ou en amont de celui-ci, via un canal de recirculation d'air. Une électrovanne intégrée au compresseur permet de réguler la circulation de l'air depuis le compresseur vers le filtre à air.

[0015] Cependant, une telle architecture de la ligne d'admission d'air n'est pas satisfaisante au regard des nuisances sonores générées par suite de l'admission d'air à l'intérieur du filtre à air en provenance du compresseur.

[0016] Dans ce contexte, la présente invention a pour objet un filtre à air, notamment configuré pour équiper une ligne d'admission d'air vers un moteur à combustion interne, ledit moteur étant par exemple du type suralimenté et destiné à équiper un véhicule automobile. L'invention a aussi pour objet une telle ligne d'admission d'air comprenant un filtre à air conforme à l'invention, ainsi qu'un groupe motopropulseur pour un véhicule automobile équipé d'une telle ligne d'admission d'air et un véhicule automobile équipé d'un tel groupe motopropulseur [0017] L’invention a pour ainsi pour objet un filtre à air d’une une ligne d'admission d'air d’un moteur à combustion interne, ledit filtre à air logeant un média filtrant et comportant au moins une entrée d'air et au moins une sortie d'air , le filtre à air logeant un silencieux comprenant, suivant le sens du chemin de circulation de l'air à son travers défini d'amont en aval depuis l'entrée d'air vers la sortie d'air, au moins un corps à cellules ouvertes perméable à l'air et au moins une plaque ajourée comportant une pluralité d'ouvertures circulaires, tel qu'au moins deux dites ouvertures sont de diamètres différenciés.

[0018] Le filtre à air de l'invention est plus spécifiquement du type logeant un dispositif de réduction du bruit généré par l'air circulant à travers la ligne d'admission d'air, désigné par silencieux. Le silencieux est du type comprenant au moins un corps à cellules ouvertes perméable à l'air et au moins une plaque ajourée de distribution de l'air provenant du corps à cellules ouvertes.

[0019] Le but principal de l'invention est de proposer un tel filtre à air muni d'un silencieux, dont l'efficacité vis-à-vis d'une réduction des bruits générés par la circulation d'air à travers le filtre à air et/ou à travers la ligne d'admission d'air est améliorée par rapport aux filtres à air du même type existants.

[0020] Il est plus spécifiquement visé par l'invention de procurer des modalités de circulation de l'air à travers le filtre à air, et notamment à travers le silencieux, qui soient particulièrement efficaces pour atténuer les nuisances sonores générées par suite du fonctionnement du compresseur, notamment lorsqu'il est placé en phase d'arrêt.

[0021] Un autre but de l'invention est de procurer une réduction efficace desdites nuisances sonores à moindres coûts, dans le contexte d'une concurrence économique notoirement sévère dans le milieu automobile. Il est plus spécifiquement visé par l'invention de proposer un tel filtre à air de structure simple pouvant être obtenu à moindres coûts.

[0022] Un autre but de l'invention est de proposer un tel filtre à air pouvant efficacement fonctionner sur une ligne d'admission d'air indifféremment du type comprenant un dit canal de décharge monté en dérivation du canal principal, ou du type comprenant un dit canal de recirculation d'air reliant le compresseur au filtre à air.

[0023] Un autre but de l'invention est de proposer un tel filtre à air dont les modalités de fonctionnement limitent le risque de pompage de l'air par le compresseur, notamment en phase d'arrêt.

[0024] Un autre but de l'invention est de proposer un tel filtre à air dont les pertes de charge induites par son fonctionnement sont d'un impact réduit sur les performances du moteur du véhicule obtenues, notamment au regard de l'exploitation d'un couple optimisé pouvant être développé par le moteur lorsqu'il est suralimenté en comburant.

[0025] Un autre but de l'invention est de proposer un tel filtre à air qui soit aisément intégrable à un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile du type équipé d'un moteur à combustion interne suralimenté, et cela sans affecter son efficacité pour des groupes motopropulseurs d'architectures diversifiées et/ou respectivement équipés de lignes d'admission d'air qui peuvent être d'architectures diversifiées.

[0026] Les buts visés par la présente invention sont atteints isolément ou en combinaison par application des dispositions qui suivent.

[0027] Le filtre à air de l'invention est configuré pour équiper une ligne d'admission d'air vers un moteur à combustion interne suralimenté d'un véhicule automobile. L’invention a pour objet un tel filtre à air loge typiquement un média filtrant.

[0028] Le filtre à air de l'invention comporte au moins une entrée d'air et au moins une sortie d'air. Tel que classiquement, l'entrée d'air et la sortie d'air sont notamment au moins formées par les débouchés respectifs de conduits dédiés au raccordement du filtre à air sur la ligne d'admission d'air.

[0029] Le filtre à air est notamment prévu d'être placé au moins sur un canal de recirculation d'air que comprend la ligne d'admission d'air, et qui relie au filtre à air un compresseur que comprend la ligne d'admission d'air.

[0030] Plus précisément selon une architecture particulière de la ligne d'admission d'air, l'entrée d'air est un organe d'admission d'air à l'intérieur du filtre à air en provenance d'un canal de recirculation d'air que comprend la ligne d'admission d'air et qui relie le filtre à air à un compresseur. La sortie d'air est un organe d'évacuation, hors du filtre à air, de l'air préalablement admis à l'intérieur du filtre à air via ladite au moins une entrée d'air. La sortie d'air est notamment reliée à une bouche d'admission d'air à l'intérieur de la ligne d'admission d'air depuis l'extérieur du véhicule.

[0031] Un filtre à air conforme à l'invention loge aussi un dispositif de réduction du bruit généré par l'air circulant à travers la ligne d'admission d'air, désigné par silencieux. Le silencieux comprend, suivant le sens du chemin de circulation de l'air à son travers défini d'amont en aval depuis l'entrée d'air vers la sortie d'air, au moins un corps à cellules ouvertes perméable à l'air et au moins une plaque ajourée comportant une pluralité d'ouvertures circulaires.

[0032] Il est compris que les ouvertures sont ménagées à travers la plaque perpendiculairement à son plan général d'extension, en étant réparties suivant les deux directions définissant le plan général d'extension sur la plaque.

[0033] Par ailleurs pour si besoin préciser les notions relatives abordées, les dimensions d'extension du filtre à air et du silencieux, ainsi que d'une cuve et/ou d'un couvercle que comprend par exemple le filtre à air et qui sont mentionnés plus loin, sont typiquement globalement orientées suivant les trois directions d'un repère orthonormé défini par une direction longitudinale, une direction verticale et une direction transversale.

[0034] Les notions amont et aval sont considérées suivant le sens de circulation de l'air à travers le filtre à air défini depuis l'entrée d'air vers la sortie d'air. Autrement dit, un chemin de circulation de l'air à l'intérieur du filtre à air est défini d'amont en aval depuis l'entrée d'air vers la sortie d'air.

[0035] Dans ce contexte selon un premier aspect de l'invention, le filtre à air de l'invention est principalement reconnaissable en ce qu'au moins deux dites ouvertures sont de diamètres différenciés. Autrement dit, au moins deux ouvertures séparées l'une de l'autre par de la matière constitutive de la plaque présentent des diamètres respectifs qui sont différents l'un de l'autre.

[0036] Ainsi les modalités de distribution de l'air hors du silencieux individuellement à travers plusieurs ouvertures de la plaque peuvent être modulées par variations des diamètres respectifs des ouvertures. Autrement dit, la différenciation de diamètre des ouvertures permet de moduler la surface de diffusion de l'air à travers la plaque, notamment selon les positions relatives des ouvertures par rapport à l'entrée d'air et/ou la sortie d'air.

[0037] Une telle variation de distribution de l'air à travers la plaque permet de moduler localement l'affaiblissement recherché des turbulences en sortie du silencieux en fonction de la variation de la dynamique de traversée par l'air du corps à cellules ouvertes suivant son plan général d'extension. Autrement dit, en fonction des caractéristiques de la dynamique de l'air traversant localement le corps à cellules ouvertes, la plaque ajourée permet de faire varier en corrélation la dynamique de l'air distribué à travers deux ouvertures de diamètres différentiés pour limiter au mieux la formation de turbulences à l'intérieur de la cuve.

[0038] Il en ressort une aptitude performante du filtre à air au regard de l'atténuation des bruits générés par l'air circulant à son travers. Une telle performance peut être encore accrue en combinaison avec les dispositions prévues selon un deuxième aspect de l'invention décrit plus loin.

[0039] Une autre utilité de l'invention est de permettre une installation du silencieux à l'intérieur d'un logement ménagé par la cuve, en amont d'un compartiment de la cuve sur lequel débouche la sortie d'air. Plus particulièrement, le silencieux peut être disposé à l'intérieur du logement en s'étendant suivant un plan longitudinaltransversal, le silencieux pouvant alors être disposé en surplomb du compartiment sur lequel débouche la sortie d'air.

[0040] Plus spécifiquement, l'invention est avantageusement applicable dans le cadre d'une large extension du silencieux dans un plan longitudinal-transversal, suivant lequel le volume du silencieux, et notamment du corps à cellules ouvertes, peut-être optimisé tout en réduisant son extension verticale. Les pertes de charge de l'air induites par sa circulation à travers le silencieux peuvent ainsi être limitées tout en optimisant le ralentissement de la vitesse de l'air circulant à travers le corps à cellules ouvertes et la limitation des turbulences générées par suite de son évacuation à travers la plaque.

[0041] La réduction de perte de charge est utile pour limiter l'ampleur du phénomène de pompage de l'air par le compresseur lorsqu'il est placé en phase d'arrêt. Les performances du moteur sont aussi augmentées par un développement rapide et optimisé du couple devant être fourni pour propulser le véhicule en phase de suralimentation du moteur. En outre, la disposition du silencieux dans un plan longitudinal-transversal permet de simplifier l'organisation et/ou les modalités d'implantation du silencieux à l'intérieur du filtre à air.

[0042] Il est aussi avantageusement procuré une réduction des coûts d'obtention du silencieux et/ou de ceux induits par son installation dans le filtre à air, sans affecter la performance du silencieux à atténuer les bruits générés par la circulation de l'air à travers la ligne d'admission d'air, et/ou une réduction de l'effet d'amplification de tels bruits par le filtre à air en limitant les turbulences induites par la circulation de l'air à son travers.

[0043] Ainsi selon une forme de réalisation, le silencieux est disposé, sur le chemin de circulation de l'air à l'intérieur du filtre à air, suivant un plan longitudinaltransversal d'extension du filtre à air. Lesdites au moins deux ouvertures de diamètres différenciés sont de préférence longitudinalement adjacentes.

[0044] Selon une spécificité, une variation de diamètre entre deux dites ouvertures de diamètres différenciés et longitudinalement adjacentes, est plus particulièrement réalisée par diminution du diamètre de l'ouverture longitudinalement la plus proche de la sortie d'air par rapport à l'autre ouverture. Ladite diminution de diamètre est de préférence réalisée par application au plus grand diamètre d'un coefficient multiplicateur compris entre 0,75 et 0,98.

[0045] Selon une forme de réalisation facilitant la réalisation industrielle de la plaque, la valeur du coefficient multiplicateur est sensiblement inchangée pour l'ensemble d'une pluralité de jeux de deux dites ouvertures de diamètres différenciés et adjacentes. Il n'est cependant pas à exclure une variation significative de la valeur du coefficient multiplicateur pour au moins deux jeux de deux dites ouvertures de diamètres différenciés et adjacentes.

[0046] Autrement dit, la différenciation de diamètre entre deux ouvertures est appliquée successivement de manière continue par jeux de deux dites ouvertures qui sont adjacentes. Pour faciliter la réalisation industrielle de la plaque, il est cependant préféré d'appliquer la différenciation de diamètre entre deux ouvertures successivement par paliers définis par des groupes adjacents d'ouvertures dont les diamètres sont identiques.

[0047] Ainsi selon une forme préférée de réalisation, les ouvertures sont réparties sur la plaque ajourée par groupes d'ouvertures de mêmes diamètres. La différentiation de diamètre entre deux ouvertures adjacentes est appliquée à l'ensemble des ouvertures des groupes d'ouvertures comprenant respectivement les ouvertures adjacentes de diamètres différentiés.

[0048] Dans ce cas, la valeur du coefficient multiplicateur est de préférence sensiblement inchangée pour l'ensemble d'une pluralité de jeux de deux dites ouvertures de diamètres différenciés et adjacentes. Une variation sensible de la valeur du coefficient multiplicateur est notamment opérée en fonction du nombre de groupes d'ouvertures de mêmes diamètres.

[0049] A titre illustratif pour un nombre de trois groupes adjacents d'ouvertures de mêmes diamètres, une valeur adéquate du coefficient multiplicateur appliqué est successivement de 0,8 et de 0,75, pour obtenir par exemple une variation du diamètre des ouvertures, successivement par groupe, de 10 mm pour un premier groupe, de 8 mm pour un deuxième groupe et de 6 mm pour un troisième groupe. Il est compris que les différentes valeurs indiquées sont données à titre illustratif, et seront si besoin adaptées en fonctions des dimensions du filtre à air.

[0050] Par ailleurs, les ouvertures que comportent les plaques ajourées sont configurées pour diviser en jets d'air multiples le flux d'air provenant du corps à cellules ouvertes, de manière à réduire l'intensité des turbulences de l'air générées par suite de son évacuation hors du silencieux vers l'intérieur de la cuve, et notamment vers ledit compartiment sur lequel débouche la sortie d'air. Une telle réduction de l'intensité des turbulences obtenue par interaction des jets d'air entre eux, participe ainsi à la réduction de l'amplification par le filtre à air des bruits générés par la circulation de l'air à l'intérieur de la ligne d'admission d'air.

[0051] Pour optimiser un tel résultat, il est proposé de définir une constante en fonction de la distance de séparation entre les ouvertures et de leur diamètre. A partir d'une application de ladite règle, l'entraxe entre les ouvertures d'un groupe d'ouvertures de mêmes diamètres peut être identifié.

[0052] Ainsi conformément au deuxième aspect de l'invention, il est proposé une forme de réalisation selon laquelle les ouvertures d'un quelconque groupe d'ouvertures de mêmes diamètres, sont disposées à une distance l'une de l'autre qui est définie par application de la règle suivante :

A = R / R+E, dans laquelle règle A est une constante comprise entre 0,8 et 1 exclu, R est le rayon de chacune des ouvertures et E est la moitié de la distance de séparation entre les ouvertures du groupe d'ouvertures.

[0053] Une valeur de la constante comprise entre 0,95 et 0,98 procure un résultat satisfaisant au regard d'un compromis entre une limitation de la perte de charge de l'air circulant à travers le silencieux, une performance du silencieux au regard de l'atténuation acoustique desdits bruits et les conditions satisfaisantes d'une réalisation industrielle du silencieux, et notamment de la plaque.

[0054] Les ouvertures sont notamment réparties à travers la plaque suivant un réseau maillé dont les mailles sont chacune configurées en polygone régulier, les sommets des mailles étant définis par l'axe de révolution des ouvertures.

[0055] Ledit polygone régulier peut par exemple être configuré en carré. Il est cependant préféré une forme de réalisation selon laquelle ledit polygone régulier est configuré en triangle équilatéral. Ainsi, les jets d'air diffusés respectivement à travers chacune des ouvertures interagissent avec chacun des jets d'air diffusés par les ouvertures adjacentes.

[0056] Autrement dit selon une forme préférée de réalisation et pour au moins un groupe d'ouvertures de mêmes diamètres, les ouvertures sont réparties à travers la plaque ajourée suivant un réseau maillé dont les mailles sont chacune configurées en triangle équilatéral dont les sommets sont définis par l'axe de révolution les ouvertures.

[0057] Selon une forme de réalisation, le filtre à air comprend un couvercle muni de l'entrée d'air et coiffant verticalement une cuve munie de la sortie d'air. L'entrée d'air et la sortie d'air sont respectivement ménagées à l'une quelconque des extrémités longitudinales du filtre à air. Autrement dit selon diverses formes de réalisation, l'entrée d'air et la sortie d'air peuvent être ménagées à une même extrémité longitudinale du filtre à air ou respectivement à l'une et l'autre des extrémités longitudinales du filtre à air.

[0058] Le silencieux est avantageusement logé à l'intérieur de la cuve en interposition verticale entre le couvercle et la sortie d'air.

[0059] Selon une forme spécifique de réalisation, la cuve ménage un logement de réception du silencieux qui est disposé en surplomb d'un compartiment sur lequel débouche la sortie d'air.

[0060] Le logement est notamment avantageusement délimité par la paroi périphérique de la cuve s'étendant verticalement suivant l'extension longitudinale et l'extension transversale du filtre à air et ménageant une enceinte à l'intérieur de laquelle est logé le silencieux. Un rebord, indifféremment continu ou discontinu, formé à la face interne de ladite paroi périphérique délimite la base du logement, en ménageant une assise sur laquelle est installé le silencieux via la plaque.

[0061] Les notions de surplomb, de base et/ou de couverture ou de coiffe sont bien entendu appréciées au regard de l'extension verticale du filtre à air lorsqu'il est disposé suivant une orientation verticale selon laquelle le couvercle surplombe la cuve.

[0062] L'extension de la plaque placée en couverture du compartiment suivant ledit plan longitudinal-transversal est ainsi optimisée, avec pour avantage d'augmenter au mieux le nombre d'ouvertures ménagées à travers la plaque. En outre, la totalité de la face du corps à cellules ouvertes orientée vers le couvercle est disponible pour l'admission à son travers de l'air à traiter acoustiquement. La performance du silencieux en est ainsi optimisée.

[0063] Ainsi selon une forme de réalisation, le silencieux est disposé au moins en partie dans un logement de la cuve surplombant un compartiment de la cuve sur lequel débouche la sortie d'air. Le corps à cellules ouvertes et la plaque ajourée s'étendent et portent l'un contre l'autre suivant un plan général d'extension du silencieux, pour rappel défini par sa direction longitudinale et sa direction transversale. La plaque ajourée repose sur une assise ménagée par un rebord d'une paroi périphérique de la cuve d'extension verticale.

[0064] Il en ressort que la face du corps à cellules ouvertes orientée vers le couvercle est apte à être globalement traversée par l'air admis à l'intérieur du filtre à air via la bouche d'entrée. Le corps à cellules ouvertes est apte à être maintenu plaqué contre la plaque ajourée sous l'effet de la poussée exercée par l'air le traversant.

[0065] Il est proposé à titre indicatif une taille des cellules du corps à cellules ouvertes présentant un diamètre de l'ordre de 1800 pm. Une telle taille des cellules répond à un compromis satisfaisant entre une perte de charge limitée de l'air s'écoulant à travers le corps à cellules ouvertes et une taille des cellules ouvertes aussi faible que possible pour ralentir efficacement la vitesse de l'air lorsqu'il traverse le silencieux.

[0066] Par ailleurs, les ouvertures que comporte la plaque ajourée sont de préférence évasées suivant une pente comprise entre 2° et 3°, le débouché des ouvertures de plus grande dimension étant orienté vers l'extérieur du silencieux.

[0067] De préférence, le média filtrant couvre au moins la face du corps à cellules ouvertes qui est orientée vers le couvercle. L'organisation et/ou les modalités d'implantation du silencieux à l'intérieur du filtre à air permettent avantageusement d'agencer le silencieux à moindres coûts. Le silencieux peut en effet être alors agencé en cartouche et ainsi permettre son installation aisée à l'intérieur du filtre à air par un opérateur.

[0068] Ainsi selon forme avantageuse de réalisation, le silencieux est agencé en cartouche monolithique comprenant le corps à cellules ouvertes et la plaque ajourée, la cartouche étant de préférence avantageusement munie du média filtrant.

[0069] Le corps à cellules ouvertes est susceptible de comprendre une strate unique et homogène d'une masse à cellules ouvertes. Selon une variante, le corps à cellules ouvertes est susceptible de comprendre plusieurs strates de même densité ou de densité différentiées et/ou issues d'un même matériau ou de matériaux différentiés. La juxtaposition de la structure différenciée des strates peut être notamment réalisée suivant la direction verticale, et/ou potentiellement encore longitudinalement selon les positions relatives des strates par rapport aux ouvertures de diamètres différentiées.

[0070] Le corps à cellules ouvertes peut par exemple être est formé d'au moins un corps en mousse et/ou d'au moins un corps en fibres enchevêtrées. Autrement dit, le corps à cellules ouvertes peut être formé d'un ou plusieurs corps en mousse, d'un ou plusieurs corps en fibres enchevêtrées, ou encore d'un ou plusieurs corps en mousse et d'un ou plusieurs corps en fibres enchevêtrées.

[0071] L'invention a aussi pour objet une ligne d'admission d'air configurée pour acheminer de l'air vers un moteur à combustion interne suralimenté d'un véhicule automobile. La ligne d'admission d'air comprend au moins un canal principal équipé, d'amont en aval suivant le sens prévu de circulation d'air à son travers, d'une bouche d'admission d'air à l'intérieur du canal principal, d'un filtre à air, d'un compresseur de turbocompresseur, d'une vanne de dosage, et d'une bouche d'évacuation d'air vers l'extérieur du canal principal.

[0072] Selon l'invention, la ligne d'admission d'air est équipée d'un dit filtre à air qui est conforme à l'invention.

[0073] Selon une forme de réalisation, la ligne d'admission d'air comprend en outre un canal de recirculation d'air reliant le compresseur et le filtre à air.

[0074] Plus particulièrement suivant le sens de circulation de l'air à travers le canal principal, le canal de recirculation d'air comporte une bouche aval de raccordement au compresseur et une bouche amont de raccordement au filtre à air. Le compresseur est notamment équipé d'une électrovanne de régulation de la circulation de l'air à travers le canal de recirculation d'air, depuis le compresseur vers le filtre à air.

[0075] Selon une forme de réalisation, le canal de recirculation d'air est raccordé au filtre à air via l'entrée d'air et le canal principal est raccordé au filtre à air via la sortie d'air. Le filtre à air est notamment interposé entre la bouche d'admission d'air du canal principal et le compresseur.

[0076] Dans ce contexte suivant le sens général de circulation de l'air à travers la ligne d'admission d'air, la sortie d'air forme une entrée principale d'air pour l'admission dans le filtre à air de l'air prélevé depuis l'extérieur du véhicule par la ligne d'admission d'air. L'entrée d'air forme alors une sortie principale d'air pour l'évacuation hors du filtre à air vers le compresseur, via le canal de recirculation d'air, de l'air admis dans le filtre à air via l'entrée principale d'air et préalablement prélevé par la ligne d'admission d'air depuis l'extérieur du véhicule.

[0077] L'invention a aussi pour objet un groupe motopropulseur pour un véhicule automobile équipé d'une ligne d'admission d'air conforme à l'invention.

[0078] L'invention a encore pour objet un véhicule automobile équipé d'un groupe motopropulseur conforme à l'invention.

[0079] Des exemples de réalisation de la présente invention vont être décrits en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles :

- la figure 1 est une illustration schématique d'un exemple de réalisation d'une ligne d'admission d'air configurée pour acheminer de l'air vers un moteur à combustion interne suralimenté d'un véhicule automobile.

- la figure 2 et la figure 3 sont des illustrations en perspective, respectivement en vue assemblée et en vue éclatée, d'un exemple de réalisation d'un filtre à air de l'invention configuré pour équiper une ligne d'admission d'air pour un moteur à combustion interne suralimenté.

- la figure 4 est une illustration d'un exemple de réalisation d'une plaque ajourée que comprend un silencieux équipant un filtre à air conforme à l'invention, représentée suivant son plan général d'extension.

- la figure 5 est un schéma illustrant un exemple de positionnement relatif entre des ouvertures que comprend une plaque ajourée participante d'un silencieux équipant un filtre à air conforme à l'invention.

[0080] Les figures et leurs descriptions détaillées exposent l'invention selon des modalités particulières qui ne sont pas restrictives quant à la portée de l'invention telle que définie par les revendications. Les figures et leurs descriptions détaillées peuvent servir à mieux définir l'invention, si besoin en relation avec la description générale qui vient d’en être faite.

[0081] Sur la figure 1, une ligne d'admission d'air 1 est configurée pour acheminer de l'air vers un moteur 2 à combustion interne suralimenté d'un véhicule automobile. La ligne d'admission d'air 1 comprend un canal principal 3 d'acheminement de l'air vers le moteur 2. Le canal principal 3 comporte une bouche d'admission d'air 4 à l'intérieur de la ligne d'admission d'air 1, l'air prélevé étant notamment de l'air extérieur au véhicule. Le canal principal 3 comporte aussi une bouche d'évacuation d'air 5 pour délivrer vers le moteur 2 l'air préalablement admis à l'intérieur de la ligne d'admission d'air 1 via la bouche d'admission d'air 4.

[0082] Suivant le sens S1 de circulation de l'air à travers le canal principal 3, celuici comprend d'amont en aval depuis la bouche d'admission d'air 4 vers la bouche d'évacuation d'air 5, un filtre à air 6, un compresseur 7 de turbocompresseur et une vanne de dosage 8.

[0083] Selon l'exemple de réalisation illustré, la ligne d'admission d'air 1 est du type comprenant en outre un canal de recirculation d'air 9 reliant le compresseur 7 au filtre à air 6. A cet effet, le canal de recirculation d'air 9 comporte une bouche d'entrée 10 pour son raccordement au compresseur 7 et une bouche de sortie 11 pour son raccordement au filtre à air 6.

[0084] Le compresseur 7 est équipé d'une électrovanne 12 régulant la circulation d'air à travers le canal de recirculation d'air 9, depuis le compresseur 7 vers le filtre à air 6, notamment lorsque le compresseur 7 est placé en phase d'arrêt. Le sens S2 de circulation de l'air à travers le canal de recirculation d'air 9, et par suite à travers le filtre à air 6, est opposé au sens S1 de circulation de l'air à travers le canal principal 3.

[0085] Sur les figures 1 à 3, le filtre à air 6 s'étend suivant les trois directions d'un repère orthonormé défini par une direction longitudinale L1, une direction transversale T1 et une direction longitudinale L1. Le filtre à air 6 s'étend essentiellement suivant un plan longitudinal-transversal P1 défini par la direction longitudinale L1 et la direction transversale T1, et s'étend suivant la direction verticale V1. Le filtre à air 6 est équipé d'un silencieux 13 s'étendant essentiellement suivant le plan longitudinal-transversal P1.

[0086] Le filtre à air 6 comporte au moins une entrée d'air 14 pour l'admission d'air à l'intérieur du filtre à air 6, et une sortie d'air 15 pour l'évacuation hors du filtre à air 6 de l'air préalablement admis à l'intérieur du filtre à air 6 via l'entrée d'air 14. L'air circule à l'intérieur du filtre à air 6 suivant le sens S2 de circulation de l'air à travers le canal de recirculation d'air 9, en traversant le silencieux 13.

[0087] Selon les exemples de réalisation des filtres à air 6 respectivement illustrés sur la figure 1 et sur les figures 2 et 3, la sortie d'air 15 est notamment dédiée au raccordement du filtre à 6 à un tronçon amont 16 du canal principal 3 muni de la bouche d'admission d'air 4 comme illustré sur la figure 1. Il est ainsi compris que les notions d'entrée d'air 14 et de sortie d'air 15 sont affectées au regard de la circulation à l'intérieur du filtre à air 6 de l'air provenant du compresseur 7 placé en phase d'arrêt.

[0088] L'entrée d'air 14 et la sortie d'air 15 sont de préférence ménagées à une même extrémité longitudinale 18a du filtre à air 6. Selon une variante, l'entrée d'air et la sortie d'air 15 peuvent être respectivement ménagées à l'une et l'autre des extrémités longitudinales 18a, 18b du filtre à air 6. L'entrée d'air 14 et la sortie d'air sont ouvertes sur le volume intérieur du filtre à air 6 suivant des plans P2 verticaltransversal respectifs, pouvant être sensiblement inclinés par rapport à la direction longitudinale L1 suivant la direction transversale T1.

[0089] Sur les figures 2 et 3, le filtre à air 6 comprend un boîtier au moins composé d'un couvercle 19 et d'une cuve 20 qui s'étendent essentiellement suivant le plan P1 longitudinal-transversal. Le couvercle 19 coiffe la cuve 20 suivant la direction verticale V1, le couvercle 19 comportant l'entrée d'air 14 et la cuve 20 comportant la sortie d'air 15.

[0090] Sur la figure 3, l'entrée d'air 14 est formée par l'un des débouchés d'un conduit d'admission d'air 23, via lequel le filtre à air 6 est raccordé au canal de recirculation d'air 9. La sortie d'air 15 est formée par l'un des débouchés d'un conduit d'évacuation d'air 24, via lequel le filtre à air 6 est raccordé au canal principal 3, notamment à son tronçon amont 16.

[0091] La sortie d'air 15 débouche sur un compartiment inférieur 21 de la cuve 20, qui est surplombé par un logement 22 que comprend la cuve 20 pour la réception au moins en partie du silencieux 13. Le silencieux 13 est ainsi installé en interposition verticale entre une enceinte 19a du couvercle 19 à l'intérieur de laquelle est admis l'air en provenance de l'entrée d'air 14, et le compartiment inférieur 21 de la cuve 20 sur lequel débouche la sortie d'air 15.

[0092] Suivant le sens S2 de circulation de l'air à travers le canal de recirculation de l'air 9, l'air est admis dans le couvercle 19 via l'entrée d'air 14, puis est évacué vers le silencieux 13 qui est alors traversé par l'air. L'air s'écoule ensuite vers le compartiment inférieur 21 de la cuve 20, puis est évacué hors du filtre à air 6 via la sortie d'air 15 vers le tronçon amont 16 du canal principal 3.

[0093] Le filtre à air 6 est équipé d'un média filtrant 26, notamment en cellulose. Le média filtrant 26 s'étend suivant le plan P1 longitudinal-transversal d'extension du filtre à air 6, en couvrant verticalement V1 le silencieux 13 à sa face orientée en direction du volume intérieur du couvercle 19.

[0094] Le silencieux 13 comprend un corps à cellules ouvertes 27 perméable à l'air et une plaque ajourée 28 qui s'étendent suivant le plan P1 longitudinal-transversal d'extension du filtre à air 6, et donc qui s'étendent parallèlement au plan général d'extension du média filtrant 26. Le corps à cellules ouvertes 27 est par exemple formé d'au moins une strate à cellules ouvertes qui est formée d'au moins un bloc de mousse et/ou d'au moins une masse de fibres enchevêtrées, notamment d'origine végétale.

[0095] Le corps à cellules ouvertes 27 couvre verticalement la plaque ajourée 28 à sa face orientée en direction du volume intérieur du couvercle 19. Par suite de la circulation de l'air à son travers suivant le sens S2, le corps à cellules ouvertes 27 est maintenu plaqué contre la plaque ajourée 28.

[0096] Selon l'exemple de réalisation illustré, au moins le corps à cellules ouvertes 27 et la plaque ajourée 28 sont rassemblée dans une cartouche monolithique 29, ce qui facilite l'installation du silencieux 13 dans le filtre à air 6. La cartouche monolithique 29 comprend de préférence aussi le média filtrant 26.

[0097] Le silencieux 13 est installé au moins en partie à l'intérieur du logement 22 de la cuve 20, voire aussi en partie à l'intérieur d'un espace intérieur du couvercle 19, par exemple ménagée à l'intérieur d'une embase 19b qu'il comporte. La cuve 20 comporte une assise 31 sur laquelle repose le silencieux 13 via la plaque ajourée 28. La plaque ajourée 28 repose sur l'assise 31 via ses bords périphériques, pour optimiser le passage de l'air à son travers. L'assise 31 est par exemple formée d'un rebord 32 ménagé le long de la face intérieure de la paroi périphérique de la cuve 20 qui s'étend verticalement V1.

[0098] Sur la figure 4, la plaque ajourée 28 comporte une pluralité d'ouvertures 33 circulaires, qui sont axialement ménagées à travers la plaque ajourée 28 suivant son épaisseur, ou autrement dit suivant la direction verticale V1 d'extension du silencieux 13. Les ouvertures 33 sont réparties suivant le plan général de la plaque ajourée 28 selon un réseau maillé à mailles polygonales régulières, dont les sommets identifient l'axe de révolution des ouvertures 33.

[0099] Les ouvertures 33 sont réparties par divers jeux J1, J2, J3 d'ouvertures 33, regroupant chacun des ouvertures 33 de mêmes diamètres D1, D2, D3 qui sont transversalement T1 alignées. Les ouvertures 33 sont aussi réparties sur la plaque ajourée 28 par groupes G1, G2, G3 d'ouvertures 33, qui comprennent chacun des ouvertures 33 de mêmes diamètres D1, D2, D3.

[00100] Chacun des groupes G1, G2, G3 d'ouvertures 33 comprennent au moins un dit jeu J1, J2, J3 d'ouvertures 33 de mêmes diamètres D1, D2, D3. Selon l'exemple illustré, les groupes G1, G2, G3 d'ouvertures 33 sont au nombre de trois et comprennent chacun plusieurs jeux J1, J2, J3 d'ouvertures 33 de mêmes diamètres D1, D2, D3 qui sont successivement répartis suivant la direction longitudinale L1 d'extension de la plaque ajourée 28 et donc du filtre à air 6.

[00101] Les diamètres D1, D2, D3 respectifs d'au moins deux ouvertures 33a, 33b ou 33b, 33c longitudinalement adjacentes sont différenciés. En d'autres termes tel qu'illustré, parmi les ouvertures 33 que comporte la plaque ajourée 28 au moins deux ouvertures 33a, 33b ou 33b, 33c longitudinalement adjacentes présentent pour l'une première des ouvertures 33a ou 33b adjacentes un plus grand diamètre que pour l'autre deuxième 33b ou 33c des ouvertures adjacentes.

[00102] La réduction de diamètre de la deuxième ouverture 33b ou 33c est déterminée par application au diamètre D1 ou D2 de la première ouverture 33a ou 33b un coefficient multiplicateur compris entre 0,75 et 0,98. Plus particulièrement, les ouvertures 33 respectives des jeux J1, J2, J3 d'ouvertures 33 longitudinalement adjacents et participant de groupes G1, G2, G3 d'ouvertures 33 respectifs, sont de diamètres D1, D2, D3 différenciés. Considérant des groupes G1, G2, G3 d'ouvertures 33 sont au nombre de trois, le coefficient multiplicateur appliqué au plus grand diamètre D1 ou D2 est successivement de 0,8 et de 0,75.

[00103] Une première ouverture 33a ou 33b de plus grand diamètre D1 ou D2 est située longitudinalement L1 plus loin de l'extrémité longitudinale 18a du filtre à air 6 comportant la sortie d'air 15, qu'une deuxième ouverture 33b ou 33c de plus petit diamètre D2 ou D3. Autrement dit la distance Dt1 ou Dt3 séparant longitudinalement L1 la sortie d'air 15 et une première ouverture 33a ou 33b de plus grand diamètre D1 ou D2 que le diamètre D2 ou D3 d'une deuxième ouverture 33b ou 33c, est supérieure à la distance Dt2 ou Dt4 séparant longitudinalement L1 la sortie d'air 15 et la deuxième ouverture 33b ou 33c.

[00104] Sur la figure 4, le réseau maillé de répartition des ouvertures 33 sur la plaque ajourée 28 est à mailles carrées. Sur la figure 5, le réseau maillé de répartition des ouvertures 33 sur la plaque ajourée 28 est à mailles configurées en triangle équilatéral. Tel qu'illustré sur la figure 4, la dimension des mailles du réseau maillé varie en fonction du diamètre D1, D2, D3 des ouvertures 33 que comprennent respectivement chacun des groupes G1, G2, G3 d'ouvertures 33.

[00105] Plus particulièrement sur la figure 5 et pour un quelconque groupe G1, G2, G3 d'ouvertures 33 considéré, la distance Dt5 de séparation entre au moins deux ouvertures 33 adjacentes est définie selon une règle prenant en compte la valeur du rayon R1 des ouvertures 33, telle que précédemment définie dans la 10 description générale de l'invention. Dans le cas préféré qui est illustré selon lequel les mailles sont configurées en triangle équilatéral, les distances Dt5 de séparation entre chacune des ouvertures 33 adjacentes de mêmes diamètres sont identiques.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. - Filtre à air (6) d’une une ligne d'admission d'air (1) d’un moteur (2) à combustion interne, ledit filtre à air (6) logeant un média filtrant (26) et comportant au moins une entrée d'air (14) et au moins une sortie d'air (15), le filtre à air (6) logeant un silencieux (13) comprenant, suivant le sens (S1 ) du chemin de circulation de l'air à son travers défini d'amont en aval depuis l'entrée d'air (14) vers la sortie d'air (15), au moins un corps à cellules ouvertes (27) perméable à l'air et au moins une plaque ajourée (28) comportant une pluralité d'ouvertures (33) circulaires, caractérisé en ce qu'au moins deux dites ouvertures (33a, 33b ; 33b, 33c) sont de diamètres (D1, D2 ; D2, D3) différenciés.
2. 2. - Filtre à air (6) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le silencieux (13) est disposé sur le chemin de circulation de l'air à l'intérieur du filtre à air (6), suivant un plan (P1) longitudinal-transversal d'extension du filtre à air (6), lesdites au moins deux ouvertures (33a, 33b ; 33b, 33c) de diamètres (D1, D2 ; D2, D3) différenciés étant longitudinalement (L1) adjacentes.
3. 3. - Filtre à air (6) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une variation de diamètre (D1, D2 ; D2, D3) entre deux dites ouvertures (33a, 33b ; 33b, 33c) de diamètres (D1, D2 ; D2, D3) différenciés et longitudinalement adjacentes, est réalisée par diminution du diamètre (D2 ; D3) de l'ouverture (33b ; 33c) longitudinalement (L1) la plus proche de la sortie d'air (15) par rapport à l'autre ouverture (33a ; 33b), ladite diminution de diamètre (D2 ; D3) étant réalisée par application au plus grand diamètre (D1 ; D2) d'un coefficient multiplicateur compris entre 0,75 et 0,98.
4. 4. - Filtre à air (6) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les ouvertures (33) sont réparties sur la plaque ajourée (28) par groupes (G1, G2, G3) d'ouvertures (33) de mêmes diamètres, la différentiation de diamètre (D1, D2, D3) entre deux ouvertures (33a, 33b ; 33b, 33c) adjacentes étant appliquée à l'ensemble des ouvertures (33) des groupes (G1, G2, G3) d'ouvertures (33) comprenant respectivement les ouvertures adjacentes (33a, 33b ; 33b, 33c) de diamètres (D1, D2, D3) différentiés.
5. 5. - Filtre à air (6) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les ouvertures (33) d'un quelconque groupe (G1, G2, G3) d'ouvertures (33) de mêmes diamètres (D1, D2, D3), sont disposées à une distance (Dt5) l'une de l'autre qui est définie par application de la règle suivante :

   A = R / R+E dans laquelle règle A est une constante comprise entre 0,8 et 1 exclu, R est le rayon (R1) de chacune des ouvertures (33) et E est la moitié de la distance (Dt5) de séparation entre les ouvertures (33) du groupe (G1, G2, G3) d'ouvertures (33).
6. 6. - Filtre à air (6) selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que pour au moins un groupe (G1, G2, G3) d'ouvertures (33) de mêmes diamètres (D1, D2, D3), les ouvertures (33) sont réparties à travers la plaque ajourée (28) suivant un réseau maillé dont les mailles sont chacune configurées en triangle équilatéral dont les sommets sont définis par l'axe de révolution des ouvertures (33).
7. 7. - Filtre à air (6) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le filtre à air comprend un couvercle (19) munie de l'entrée d'air (14) et coiffant verticalement (V1) une cuve (20) munie de la sortie d'air (15), l'entrée d'air (14) et la sortie d'air (15) étant respectivement ménagées à l'une quelconque des extrémités longitudinales (18a, 18b) du filtre à air (6), et en ce que le silencieux (13) est logé à l'intérieur de la cuve (20) en interposition verticale (V1) entre le couvercle (19) et la sortie d'air (15).
8. 8. - Filtre à air (6) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le silencieux (13) est disposé au moins en partie dans un logement (22) de la cuve (20) surplombant un compartiment (21 ) de la cuve (20) sur lequel débouche la sortie d'air (16), le corps à cellules ouvertes (27) et la plaque ajourée (28) s'étendant et portant l'un contre l'autre suivant un plan général d'extension du silencieux (13), la plaque ajourée (28) reposant sur une assise (31) ménagée par un rebord (32) d'une paroi périphérique de la cuve (20) d'extension verticale (V1).
9. 9. - Filtre à air (6) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,

   5 caractérisé en ce que le silencieux (13) est agencé en cartouche (29) monolithique comprenant le corps à cellules ouvertes (27) et la plaque ajourée (28), la cartouche (29) étant munie du média filtrant (26).
10. 10. - Filtre à air (6) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,

    10 caractérisé en ce que le corps à cellules ouvertes (27) est formé d'au moins un corps en mousse et/ou d'au moins un corps en fibres enchevêtrées.