FR3120397A1 - Agencement de valve poumon pour filtre a air et filtre d’admission d’air pour moteur incluant cet agencement - Google Patents

Agencement de valve poumon pour filtre a air et filtre d’admission d’air pour moteur incluant cet agencement Download PDF

Info

Publication number
FR3120397A1
FR3120397A1 FR2101988A FR2101988A FR3120397A1 FR 3120397 A1 FR3120397 A1 FR 3120397A1 FR 2101988 A FR2101988 A FR 2101988A FR 2101988 A FR2101988 A FR 2101988A FR 3120397 A1 FR3120397 A1 FR 3120397A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
valve
receptacle
membrane
air
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2101988A
Other languages
English (en)
Inventor
Bruno LE MOUELLIC
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sogefi Filtration SA
Filtrauto Italia SRL
Original Assignee
Sogefi Filtration SA
Sogefi Filtration SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sogefi Filtration SA, Sogefi Filtration SpA filed Critical Sogefi Filtration SA
Priority to FR2101988A priority Critical patent/FR3120397A1/fr
Publication of FR3120397A1 publication Critical patent/FR3120397A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02Air cleaners
    • F02M35/0201Housings; Casings; Frame constructions; Lids; Manufacturing or assembling thereof
    • F02M35/0209Housings; Casings; Frame constructions; Lids; Manufacturing or assembling thereof comprising flexible, resilient, movable or rotatable elements, e.g. with vibrating or contracting movements; Springs; Valves; Flaps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02Air cleaners
    • F02M35/08Air cleaners with means for removing dust, particles or liquids from cleaners; with means for indicating clogging; with by-pass means; Regeneration of cleaners
    • F02M35/088Water, snow or ice proofing; Separation or drainage of water, snow or ice
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10006Air intakes; Induction systems characterised by the position of elements of the air intake system in direction of the air intake flow, i.e. between ambient air inlet and supply to the combustion chamber
    • F02M35/10013Means upstream of the air filter; Connection to the ambient air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10236Overpressure or vacuum relief means; Burst protection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10242Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
    • F02M35/10255Arrangements of valves; Multi-way valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/126Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a diaphragm, bellows, or the like
    • F16K31/1266Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a diaphragm, bellows, or the like one side of the diaphragm being acted upon by the circulating fluid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)

Abstract

L’agencement de valve pour filtre à air permet l’introduction d’un flux additionnel d'air dans un circuit d’admission d’un moteur à combustion interne, au travers d’une ouverture auxiliaire (O) distincte d’une entrée principale formée dans le boîtier du filtre. La valve (10) inclut des moyens (S), solidaires d’un réceptacle (2), qui permettent une fixation sur une paroi (P) de boîtier délimitant l’ouverture (O). Le réceptacle (2) supporte un clapet (3) de fermeture de l’ouverture auxiliaire, une position d’ouverture étant obtenue en surmontant une force exercée par un élément de rappel (12) sur une partie arrière du clapet (3). La valve inclut une conduite (C3) faisant communiquer un volume interne (C2) du réceptacle, délimité par une membrane (5), et une zone du circuit d’air située au-delà du filtre. Le clapet (3) libère l’ouverture auxiliaire (O) en réponse à une dépressurisation du volume (C2) commandée via la conduite (C3). Figure de l’abrégé : Figure 1

Description

AGENCEMENT DE VALVE POUMON POUR FILTRE A AIR ET FILTRE D’ADMISSION D’AIR POUR MOTEUR INCLUANT CET AGENCEMENT
La présente divulgation relève du domaine des filtres à air, notamment les filtres destinés à l’air d’aspiration de moteurs à combustion interne. L’invention concerne plus particulièrement une valve se montant sur le boîtier d’un filtre à air et destinée à augmenter l’apport d’air en cas de défaillance dans le circuit d’admission d’air.
Arrière-plan technologique
On connaît, par le document US 2014166127 A1, une soupape d’admission auxiliaire prévue au niveau du filtre à air, permettant d’amener de l’air dans un circuit d’admission pour moteur à combustion interne. Le flux d’air additionnel est admis en aval de l’élément filtrant dans une position d’ouverture de la soupape, en cas de colmatage, par exemple si des particules de glace ou de neige obstruent la circulation d’air. Ce type de soupape requiert une partie filtrante. Il est difficile d’envisager de disposer plusieurs de ces soupapes qui intègrent chacune une partie filtrante.
En pratique, le fonctionnement de cette soupape est tel que l’ouverture s’obtient uniquement lorsque la dépression hors du boitier de filtre est supérieure à la zone d’aval, cette différence de pression faisant bouger le clapet porteur des portions d’obturation. Ce mode de fonctionnement ne permet pas d’améliorer les performances du moteur dans des situations particulières nécessitant une admission d’air accrue.
Résumé
La présente divulgation vient améliorer la situation.
A cet effet, il est proposé un agencement de valve permettant l’introduction d’un flux additionnel d'air dans un filtre à air pour circuit d’air d’alimentation d’un moteur à combustion interne, cette introduction étant réalisée au travers d’une ouverture d’un boîtier du filtre à air, dite ouverture auxiliaire, distincte d’une entrée principale du filtre à air formée dans le boîtier, la valve comprenant :
- un réceptacle formant une paroi de fond de la valve ;
- un clapet mobile, de préférence déplaçable longitudinalement suivant un axe de déplacement traversant l’ouverture auxiliaire, le clapet étant relié au réceptacle, le clapet étant déplaçable entre une position de fermeture et une position d’ouverture pour libérer au moins en partie l’ouverture auxiliaire ;
- un élément de rappel sollicitant par défaut le clapet vers la position de fermeture ; et
- un élément de canalisation pour faire communiquer entre eux un volume interne, prévu à l’intérieur du réceptacle et délimité par une membrane, et une zone du circuit d’air située entre le filtre à air et une chambre de combustion du moteur,
sachant que le clapet est :
rendu solidaire d’une partie longitudinalement déplaçable de la membrane,
pourvu d’un élément d’obturation formant une extrémité axiale de la valve opposée à la paroi de fond, et
est déplacé de la position de fermeture à la position d’ouverture en réponse à une dépressurisation du volume interne via l’élément de canalisation.
Avec cet agencement, l’ouverture auxiliaire est avantageusement commandée de l’extérieur pour que l’apport d’air coïncide avec des besoins en air du moteur. L’élément d’obturation peut être formé à l’extérieur du réceptacle et guidé dans ce réceptacle en étant entraîné par une partie longitudinalement déplaçable de la membrane, ce qui offre une flexibilité de montage. La valve forme une valve poumon participant à améliorer les performances du moteur dans certaines situations.
L’actionnement du déplacement du clapet étant réalisée depuis une zone externe, il peut être commandé selon les circonstances. Dans des situations d’obstruction, ou des situations défavorables (démarrage à froid par exemple), la possibilité de commander une ouverture d’air additionnel, qui peut être de l’air chaud ou froid, peut constituer un avantage.
La valve inclut par exemple des moyens de fixation, solidaires du réceptacle, qui sont aptes à se fixer sur une paroi du boîtier délimitant l’ouverture auxiliaire, par exemple en périphérie de cette ouverture auxiliaire.
Dans certaines formes de réalisation, le réceptacle peut pivoter dans un état de pré-fixation de la valve, autour d’un axe d’articulation obtenu au niveau d’un système de rotation incluant une première partie des moyens de fixation, afin de permettre à l’axe longitudinal de passer d’une configuration sensiblement parallèle à l’ouverture auxiliaire à une configuration d’alignement dans laquelle le clapet et le réceptacle sont disposés en regard de l’ouverture auxiliaire. Le verrouillage de cette configuration d’alignement est permis par une deuxième partie des moyens de fixation. Cette deuxième partie est prévue sur un côté opposé par rapport à la première partie des moyens de fixation, de sorte que le réceptacle et le clapet sont disposés entre cette première partie et cette deuxième partie, indépendamment de l’état (non-fixé, pré-fixé ou fixé et verrouillé) de la valve.
Il doit être compris que la valve peut s’adapter pour un montage aussi bien par l’extérieur que par l’intérieur de la paroi du boîtier de filtre, pour une grande flexibilité dans les options de montage. Le réceptacle peut être directement monté sur la paroi, sans pièce additionnelle entre le réceptacle et la paroi. Avec cet agencement, la valve est compatible avec un montage aisé, et ne nécessitant pas de maintenance. Le clapet peut buter directement contre la paroi rigide du boîtier.
Selon une particularité, l’élément d’obturation siège contre ladite paroi du boîtier, directement ou par l’intermédiaire d’un organe d’étanchéité annulaire porté par l’élément d’obturation, afin d’obturer l’ouverture auxiliaire dans ladite position de fermeture. L’élément d’obturation peut inclure ou porter une portion annulaire en matériau élastiquement déformable (élastomère ou autre matériau similaire), formant une lèvre d’étanchéité qui s’amincit en s’étendant radialement vers l’extérieur, cette lèvre faisant aussi légèrement saillie vers l’ouverture par rapport au reste de l’élément d’obturation qui peut s’étendre parallèlement à l’ouverture auxiliaire.
Avantageusement, la valve peut être pré-assemblée avec une structure d’un seul bloc, le corps de valve formant le réceptacle étant portée directement par la paroi de boîtier pour minimiser le nombre de pièces de l’assemblage, avec un clapet pouvant être maintenu directement sur un guide du réceptacle contenant la membrane et pouvant s’appuyer directement contre la bordure de l’ouverture auxiliaire qui est de préférence une bordure plane (l’ouverture auxiliaire pouvant être délimitée dans une paroi généralement plane du boîtier).
La valve peut être située en amont dans le circuit d'admission d'air, avant les ramifications du collecteur. Cette structure permet d'augmenter le volume d’air admis dans le filtre à air et de diminuer la résistance au flux d'air d'admission, afin de pouvoir augmenter la puissance du moteur.
La valve peut être située dans la zone d’amont, dans la partie basse du filtre à air ; dans cette zone, il a été constaté que le niveau de charge est sensiblement constant, et en fonction de la dépression créée par le débit d’air, une ouverture de la valve pourra être obtenue.
L’élément d’obturation peut être librement déplaçable à l’encontre d’une force de rappel de l’élément de rappel pour atteindre la position d’ouverture, l’élément d’obturation présentant :
- une face externe soumise à une pression extérieure ; et
- une face interne soumise à la pression d’intérieur régnant dans le boîtier de filtre, dans une zone d’amont en amont d’un élément filtrant du filtre,
ce grâce à quoi le clapet est adapté pour occuper la position d’ouverture lors d’une situation de dépression dans la zone d’amont de l’élément filtrant.
Dans des formes de réalisation, la partie flexible de la membrane permettant de délimiter le volume interne peut être disposée entièrement à l’intérieur du réceptacle, de sorte que cette partie flexible forme une séparation entre deux volumes ou compartiments internes. La mobilité de la membrane permet un équilibrage de pression entre ces deux compartiments. Dans des exemples de construction du réceptacle, il est prévu une ou plusieurs des dispositions suivantes :
- le clapet présente une tige, optionnellement creuse.
- la tige guide le déplacement du clapet et présente une extrémité insérée dans le réceptacle.
- il est prévu un premier compartiment du côté du réceptacle par lequel s’insère la tige du clapet, la membrane étant apte à former une séparation entre ce premier compartiment et le volume interne qui forme un second compartiment du réceptacle.
- l’élément de canalisation débouche dans le second compartiment du réceptacle, par une zone de débouché entourée par un ressort formant l’élément de rappel.
- la membrane présente un bord extérieur annulaire pincé ou coincé de façon étanche entre deux coques constitutives du réceptacle.
- l’élément de rappel est disposé dans le volume interne qui est un compartiment du réceptacle délimité entre la membrane et une coque des deux coques (coque qui inclut la paroi de fond).
- l’autre coque parmi les deux coques comporte un manchon, de préférence intérieur, permettant un guidage en translation du clapet.
-- l’autre coque délimite un autre compartiment séparé du volume interne par la membrane.
- le manchon est formé comme une projection intérieure depuis une paroi de coque en regard de la paroi de fond, qui s’étend parallèlement à la paroi de fond.
- le manchon fait saillie vers l’intérieur, en s’étendant du côté d’un autre compartiment, complémentaire du compartiment logeant l’élément de rappel.
- une pièce solidaire d’un bord ou rebord intérieur annulaire de la membrane est interposée radialement entre le manchon et une extrémité d’une tige du clapet coulissant au travers du manchon.
- le manchon, dans la position de fermeture, entoure une extrémité de tige du clapet sur laquelle est extérieurement engagée, de préférence avec un effet de serrage radial, une pièce solidaire d’un bord ou rebord intérieur annulaire de la membrane (la tige de clapet pouvant être solidaire en coulissement de cette pièce par la fixation réalisée dans une zone de fixation recouverte par le manchon).
- la membrane est réalisée en matériau flexible.
- la partie longitudinalement déplaçable de la membrane inclut un rebord intérieur annulaire de la membrane, de préférence plus épais et/ou plus rigide que le reste de la membrane.
- le rebord intérieur est maintenu attaché à une douille emmanchée à une extrémité de tige du clapet.
- la douille forme une pièce d’appui pour l’élément de rappel, en permettant une compression de cet élément de rappel qui est fonction du déplacement de la membrane en direction de la paroi de fond.
- l’aspiration est permise via un élément de canalisation formant une ouverture qui débouche dans le volume interne, soit du côté opposé à la paroi de fond avec l’élément de canalisation qui forme un embout externe formé sur le clapet à l’opposé de la paroi de fond pour relier un tuyau ou conduit flexible analogue, soit du côté de la paroi de fond qui inclut dans ce cas un embout externe pour relier le tuyau ou conduit flexible analogue.
Selon une option, le réceptacle peut se placer à l’intérieur du boîtier de filtre à air, de préférence avec l’élément de canalisation formé sur le clapet et dans la tige de ce dernier pour déboucher dans le réceptacle. Le clapet aussi s’étend à l’intérieur du boîtier de filtre à air, avec l’élément d’obturation présentant une circonférence externe est supérieure à la circonférence de l’ouverture auxiliaire. Selon une variante, le réceptacle peut se placer à l’extérieur du boîtier de filtre à air, de préférence avec l’élément de canalisation formé sur la paroi de fond. Dans ce dernier cas, le clapet s’étend à l’extérieur du boîtier de filtre et présente un élément d’obturation dont la circonférence externe est supérieure à la circonférence de l’ouverture auxiliaire.
L’ouverture auxiliaire correspond à un orifice traversant, typiquement délimité directement par le boîtier de filtre ou éventuellement un orifice délimité par une portion de bordure portée par/rapportée sur le boîtier sans que cette portion de bordure ne soit portée par la valve ou un support commun.
Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en œuvre, indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :
- la membrane est réalisée en matériau plastique, en étant dépourvue de couche métallique.
- les moyens de fixation et une coque du réceptacle sont réalisés dans une même pièce unique en matière plastique (pièce moulée), renforcée ou non par des fibres.
- les moyens de fixation présentent, de préférence dans une pièce en matériau plastique constituant une partie du réceptacle, un ou plusieurs éléments d’ancrage axialement saillants de façon à s’étendre au-delà de l’élément d’obturation et en périphérie de l’élément d’obturation, pour permettre une fixation du réceptacle dans la paroi du boîtier délimitant l’ouverture auxiliaire.
- la fixation du ou des éléments d’ancrage est réalisée par emboîtage élastique.
- la valve traverse axialement cette paroi de boîtier uniquement au niveau du ou des éléments d’ancrage, par exemple dans deux zones espacées entre elles.
- il est prévu deux éléments d'ancrage s'étendant parallèlement à l'axe de déplacement.
- les moyens de fixation sont rigidement connectés au réceptacle.
- les moyens de fixation comportent : des premiers moyens d'accrochage apte à se fixer sur le boîtier, les premiers moyens d'accrochage définissant un axe de pivotement qui peut être perpendiculaire à l'axe de déplacement du clapet, et des deuxièmes moyens d'accrochage incluant au moins un élément d'ancrage apte à coopérer avec une fente ou un évidement de la paroi du boîtier à l’issue d’une rotation autour de l’axe de pivotement.
- le ou les éléments d’ancrage peuvent verrouiller une fixation du réceptacle, sur la paroi du boîtier avec le réceptacle espacé de cette paroi et le clapet espacé par rapport aux moyens de fixation, ce verrouillage étant obtenu par exemple à l’issue d’une rotation dans un premier sens de rotation du réceptacle autour de l’axe de pivotement permettant de rapprocher puis d’engager ledit élément d’ancrage dans la fente ou évidement, dans une configuration de retenue dudit élément d’ancrage contre un bord/rebord de prise (formé sur la paroi de boîtier), afin de s’opposer à une rotation du réceptacle dans un deuxième sens inverse du premier sens de rotation.
- le clapet est une pièce en matériau plastique (pièce moulée).
- l’embout externe vient de matière avec une pièce plastique formant l’un parmi le clapet et une coque du réceptacle.
- la membrane présente une conformation pliée dans la position de fermeture.
- dans la position de fermeture, la membrane, le bord extérieur annulaire et le rebord intérieur annulaire sont chacun plus éloignés de la paroi de fond que ne l’est une zone annulaire intermédiaire de pliure de la membrane, qui est de préférence annulaire.
- le rebord intérieur annulaire peut être axialement plus éloigné de la paroi de fond que ne l’est le bord extérieur annulaire, dans la position de fermeture.
- l’élément d’obturation mobile est apte à se rapprocher progressivement de la paroi de fond au fur et à mesure d’une réduction du volume du compartiment logeant l’élément de rappel.
- le réceptacle renferme une douille annulaire, solidaire du déplacement du clapet et distincte de la membrane.
- la douille présente un conduit central traversant, dans lequel s’engage une extrémité de tige du clapet, avec une retenue axiale par un relief radialement saillant de cette extrémité de tige.
- le relief, par exemple un bourrelet annulaire, est en prise sur un épaulement ou rebord de prise formée dans la face interne, typiquement de section circulaire, délimitant l’intérieur du conduit central.
- la douille forme une pièce suiveuse d’une partie déplaçable de la membrane qui peut être une partie centrale annulaire de cette membrane, incluant un rebord intérieur rigidifié ou plus épais que la partie flexible de la membrane.
- la douille présente une portion généralement radiale recouvrant un manchon ou portion tubulaire analogue formée dans le réceptacle, en étant entourée par une extrémité du ressort.
- la manchon entoure le conduit central de la douille, ce conduit central étant en saillie axiale vers l’extérieur depuis la portion généralement radiale de la douille.
- la douille recouvre la membrane du côté d’une face de la membrane qui est en regard de la paroi de fond.
Dans des formes de réalisation, la douille peut disposer de l’une et/ou l’autre des particularités suivantes :
- des moyens de fixation pour la fixation rigide de la douille, sur une extrémité de tige du clapet insérée dans le réceptacle ;
- une première gorge de retenue pour bloquer la partie longitudinalement déplaçable de la membrane;
- au moins une cavité, de préférence sous la forme d’une deuxième gorge, pour recevoir une partie (mobile) de l’élément de rappel qui est disposée à l’opposé d’une partie fixe de l’élément de rappel en appui sur une pièce constitutive de la paroi de fond.
Eventuellement, la première gorge est de forme annulaire, agencée autour des moyens pour la fixation de l’extrémité de tige du clapet, la première gorge débouchant axialement en direction de l’élément d’obturation.
La deuxième gorge permet loger une extrémité de l’élément de rappel qui est sous forme de ressort hélicoïdaI.
Optionnellement, l’élément d’obturation s’étend parallèlement à une portion radiale de la douille qui définit le fond de gorges annulaires. L’élément d’obturation est mobile entre une position distale du réceptacle correspondant à la position de fermeture prise par défaut par le clapet et une autre position plus proche du réceptacle dans laquelle la douille n’entoure plus le manchon du réceptacle, ce manchon conservant un effet de guidage vis-à-vis de la tige de clapet qui s’étend de façon tubulaire, dans le prolongement du conduit central de la douille apte à coulisser dans ce manchon.
Dans une construction particulière, l'élément de canalisation et l'élément d'obturation appartiennent à une même pièce constitutive du clapet. Eventuellement, l’élément d'obturation s’étend transversalement à l’élément de canalisation. L'élément de canalisation peut inclure, à l'opposé de l'embout externe, un tronçon de tige qui appartient à cette pièce et qui est fixé à demeure dans/sur le réceptacle.
Lorsqu’une telle pièce est utilisée pour former l’élément d’obturation et l’élément de canalisation, ce dernier peut être délimité, au moins pour partie, par une tige du clapet. Le clapet peut être de conception creuse dans sa partie centrale, par exemple avec une structure rectiligne du passage pour l’air, l’élément de canalisation pouvant être non coudé.
Optionnellement, la valve présente un axe longitudinal et le réceptacle peut être logé à l’intérieur du boîtier de filtre, la partie intérieure de la valve s’étendant longitudinalement depuis l’élément d’obturation de l’ouverture auxiliaire (qui est déplaçable aussi à l’intérieur du boîtier) jusqu’à la paroi de fond du réceptacle. De préférence, cette partie intérieure a une extension longitudinale inférieure à un diamètre de l’élément d’obturation.
Dans des constructions, le clapet siège derrière la paroi du boîtier (côté intérieur), typiquement en plaçant son élément d’obturation contre une face interne de la paroi du boîtier dans la position de fermeture. La valve peut être montée dans le filtre à air avant une étape de mise en place du couvercle du filtre à air. Avec ce genre d’assemblage, l’agencement de clapet peut présenter optionnellement une ou plusieurs des dispositions suivantes :
- l'élément de canalisation s’étend de part et d’autre de l’élément d’obturation en étant solidaire en déplacement de l’élément d’obturation.
- le réceptacle constitue une partie fixe de guidage du clapet.
- l’élément de canalisation s’étend typiquement au travers de l’ouverture auxiliaire (dans la position de fermeture), le réceptacle étant entièrement inclus dans le volume intérieur du boîtier du filtre à air.
- le clapet présente un embout externe de raccordement d’un tuyau de liaison fluidique avec la zone du circuit d’air.
- l’embout externe est en saillie en direction opposée au réceptacle.
- l’élément de canalisation s’étend d’une extrémité d’insertion (de prélèvement ou restitution d’air initialement présent dans le volume interne), insérée dans le réceptacle dans la position de fermeture, à une ouverture extérieure (pour la circulation d’air issu du volume interne à l’intérieur d’un tuyau raccordé sur l’embout externe) formée à l’extrémité libre de l’embout externe.
- l’élément d'obturation est guidé uniquement au niveau de sa tige formant tout ou partie de l’élément de canalisation.
- le réceptacle constitue une partie fixe et inclut un manchon de guidage du clapet en guidant en coulissement un tronçon de l’élément de canalisation relié à l’extrémité d’insertion.
- la partie longitudinalement déplaçable de la membrane entoure le manchon dans la position de fermeture.
Dans d’autres constructions, le clapet siège devant la paroi du boîtier (côté extérieur), typiquement en plaçant son élément d’obturation contre une face externe de la paroi du boîtier dans la position de fermeture. La valve peut être montée sur le filtre à air aussi bien avant qu’après une étape de mise en place du couvercle du filtre à air. Dans ce mode de montage externe, l’agencement de clapet peut présenter optionnellement une ou plusieurs des dispositions suivantes :
- la paroi de fond présente un embout externe de raccordement d’un tuyau de liaison fluidique avec la zone du circuit d’air.
- l’embout externe est en saillie en direction opposée au clapet.
- l’élément d'obturation est complètement externe au réceptacle (élément d’obturation non logé dans un quelconque corps de valve) et guidé uniquement au niveau de la tige engagée dans le réceptacle.
- la tige et l’élément d’obturation sont inclus dans une même pièce.
Selon une forme de réalisation, l’élément d’obturation inclut ou porte un organe d'étanchéité annulaire apte à s'appuyer axialement contre une bordure de la paroi délimitant l'ouverture auxiliaire, cette bordure formant une zone de siège plane pour le clapet.
Selon un autre aspect, il est proposé une utilisation d’une valve pour équiper un filtre à air, dans un circuit d’admission d’air pour moteur à combustion interne, la valve ayant une conception en trois parties, avec un corps externe de valve formant un réceptacle, un clapet incluant un élément d’obturation et une tige d’insertion dans le réceptacle, et des moyens de déplacement de la tige sensibles à une pression régnant dans un compartiment délimité intérieurement dans le réceptacle, entre l’enveloppe rigide du réceptacle et une membrane souple ou paroi équivalente mobile pour permettre une équilibrage de pression entre des compartiments séparés entre eux dans le réceptacle par une telle paroi mobile.
La valve peut être configurée pour réagir seulement au-delà d’un seuil de perte de charge communiquée au volume interne délimité par la membrane, par exemple dépassant une différence de pression de 60 millibars ou autre seuil choisi typiquement inférieur ou égal à 100 millibars.
La valve est utilisée pour ajuster la position du clapet, après les étapes suivantes de montage :
- solidarisation du corps externe de valve à la paroi de boîtier du filtre air, de façon à interposer le clapet entre un orifice de guidage du réceptacle, où la tige est montée coulissante, et l’ouverture auxiliaire prévue dans la paroi de boîtier (ouverture distincte de l’entrée principale et apte à communiquer avec la zone d’amont du filtre à air) ;
- connexion d’une conduite, par exemple sous forme de tuyau souple, à un embout externe qui fait saillie au travers de l’ouverture auxiliaire, l’embout externe permettant une aspiration d’air contenu dans le compartiment via un élément de canalisation longitudinal, la conduite étant relié à une zone de circuit d’admission située entre le filtre à air et la chambre de combustion du moteur.
Une perte de charge dans la zone de circuit à laquelle est raccordé le tuyau a pour effet d’attirer les moyens de déplacement dans une position plus éloignée de l’ouverture auxiliaire, par exemple en surmontant la force de rappel d’un élément de rappel logé dans le compartiment, ce grâce à quoi un apport d’air est permis au travers de l’ouverture auxiliaire par traction du clapet depuis une interface de fixation entre le clapet et la membrane.
Ici, les termes tuyau et tuyauterie sont désignés de façon équivalente : un « tuyau » peut désigner une pièce unique ou un assemblage de conduites/tubes permettant de canaliser l’air, de sorte qu’un flux d’air issu du volume interne du réceptacle, typiquement du côté de l’élément de rappel, peut être amené via ce tuyau ou tuyauterie dans la zone de piquage qui est une zone de circulation d’air où se produit une perte de charge.
Bien entendu, la position du piquage (où est raccordé le tuyau) peut varier selon les besoins, un constructeur automobile pouvant déplacer cette zone suivant des spécificités de fonctionnement et/ou des stratégies moteurs. Dans certaines options, le piquage peut être effectué là où la perte de charge sera la plus importante. Par exemple, ce piquage peut être prévu :
dans le cas d’un moteur atmosphérique, dans le collecteur d’admission ;
dans le cas d’un moteur turbo compressé, dans le conduit d’entrée turbo.
Également, le tuyau de ce système de dépression peut être directement relié au moteur, où il est également possible de faire le piquage.
Il est proposé, selon un aspect de la présente divulgation, un filtre d'admission d'air pour un moteur à combustion interne, comprenant :
- un élément filtrant ;
- un boîtier pourvu d’un composant de boîtier ayant un fond et d’un couvercle (pour délimiter un volume intérieur/chambre de filtration), le boîtier présentant une entrée d’air brut et une sortie d’air filtré, le couvercle étant apte, dans une configuration fermée du boîtier, à obturer une ouverture du composant de boîtier qui est située à l’opposé du fond et permet d’insérer l’élément filtrant dans le composant de boîtier ;et
- l’agencement de valve selon l’invention, l’ouverture auxiliaire étant formée dans l’un parmi le composant de boîtier et le couvercle,
l’élément filtrant étant interposé entre l’entrée et la sortie afin de délimiter, dans un volume intérieur du boîtier, une zone d’amont communiquant avec l’entrée et une zone d’aval communiquant avec la sortie,
l’ouverture auxiliaire permettant de faire entrer de l’air extérieur dans la zone d’amont.
L’ouverture auxiliaire est une ouverture d'aspiration supplémentaire prévue dans le boîtier de filtre, disposée à une certaine distance (non nulle) de l'ouverture d'aspiration principale, avec de préférence une position plus basse de l’ouverture auxiliaire, c’est-à-dire plus proche du fond.
La valve insérée sur le filtre à air permet ainsi une entrée additionnelle d’air chaud ou froid dans le filtre à air. Cela permet de soutenir l’alimentation en air, par exemple quand le dispositif en amont du filtre à air est défectueux.
D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
la montre, en vue de coupe, un agencement de valve avec une valve placé dans le volume intérieur du filtre à air, la valve présentant un clapet pourvu d’un élément d’obturation qui porte un embout externe de connexion fluidique avec une zone d’aspiration.
la est une vue (ici en coupe longitudinale) de la valve montrée sur la , illustrant le réceptacle formé à l’opposé de l’élément d’obturation du clapet.
la illustre la mobilité d’une portion de membrane solidaire du clapet de la valve, en montrant le passage de la position de fermeture à la position d’ouverture.
la est une vue en perspective d’une valve, dans laquelle l’embout externe est placé sur le réceptacle, à distance du clapet monté coulissant dans le réceptacle pour obturer par l’extérieur une ouverture auxiliaire d’un boîtier de filtre.
la est une vue (ici en coupe longitudinale) de la valve montrée sur la , dans un agencement de valve qui obture l’ouverture auxiliaire par l’extérieur.
la est une vue en perspective illustrant un exemple de filtre à air incluant une valve, ici montée dans le volume intérieur du boîtier de filtre, dont le clapet obture une ouverture auxiliaire donnant accès à la zone d’amont du filtre à air.
la est une vue en coupe du filtre de la , montrant un exemple de montage de la valve permettant d’amener un flux d’air complémentaire sur un flanc de paroi distant de l’entrée principale.
Il est exposé ci-après, de façon détaillée, plusieurs exemples de modes de réalisation non limitatifs. Sur les différentes figures, des références identiques indiquent des éléments identiques ou similaires.
En référence aux figures 1, 5 et 6-7, la valve 10 peut être montée dans un filtre à air 1 du type installé en amont du collecteur d'admission d'un moteur à combustion interne. La valve 10 inclut réceptacle 2, un clapet 3 mobile et des moyens de fixation qui sont solidaires du réceptacle 2, afin de permettre le montage de la valve 10 sur une paroi P d’un boîtier 4 (boîtier externe de délimitation de la chambre de filtration) du filtre à air 1. La valve 10 est montée en périphérie d’une ouverture du boîtier 4, formant une ouverture auxiliaire O, distincte d’une entrée 7 principale du filtre à air 1 formée aussi dans le boîtier 4. Le boîtier 4 peut optionnellement constituer une enveloppe de type boîte à air, par exemple pour l’admission d’air froid.
Dans l'exemple non limitatif des figures 6 et 7, le boitier 4 présente un composant de boîtier 4a pourvu d'une paroi latérale et d'un fond, et un couvercle 4b qui permet de fermer le boitier en obturant, ici par le dessus, la chambre de filtration. On comprend que le boitier 4 délimite un volume intérieur V du filtre 1. De façon connue en soi, un élément filtrant 6 est disposé dans le volume intérieur V. Un tel élément filtrant 6 peut être typiquement pourvu d'un cadre ou élément de bordure périphérique annulaire 6b, incluant typiquement des tronçons droits. Cet élément de bordure 6b forme un support du média filtrant qui inclut un matériaux fibreux adapté à la filtration de particules présentes dans le flux d'air F à épurer.
Dans la chambre de filtration formée par le volume intérieur V, l'élément filtrant 6 sépare une zone d’amont Z1 communiquant avec l’entrée 7 d’une zone d’aval Z2 communiquant avec la sortie 8, comme illustré dans l’exemple non limitatif de la . On comprend que la totalité de l'air ayant pénétré dans le volume intérieur circule d'abord dans la zone Z1. Ce flux d’air F ne peut rejoindre la zone d’aval Z2 qu'en ayant traversé au moins une couche de filtration définie par le média filtrant de l’élément filtrant 6.
Dans le cas d’un véhicule automobile, le filtre 1 peut typiquement servir de dernier filtre avant un collecteur d’admission d’un moteur ou entrée similaire de réception d’air purifié d’un moteur. Alternativement il peut former un préfiltre installé en amont, suivant le sens de circulation d’air dans le circuit d’admission d’air, d’un autre filtre formant un dernier filtre du circuit d’admission d’air.
Dans l’exemple illustré, le boîtier 4 peut être monté à la verticale ou globalement verticalement dans un véhicule, en présentant un fond qui forme ainsi un point bas de l’enceinte de filtration. De préférence, le boîtier 4 dispose d’une entrée 7 et d’une sortie 8 qui sont chacune éloignées du fond. On comprend que l’entrée 7 et la sortie 8 peuvent déboucher horizontalement, tandis que l’élément filtrant 6 est disposé de façon verticale (son élément de bordure 6b ou cadre s’étendant de façon droite, avec typiquement une épaisseur sensiblement constante) ou tout du moins en présentant une extrémité haute et une extrémité basse. Dans d’autres conceptions, le boîtier 4 est disposé différemment, par exemple pour que l’élément filtrant 6 s’étende horizontalement ou davantage horizontalement que verticalement.
Le couvercle 4b peut permettre d’obturer une ouverture du composant de boîtier 4a pour l’insertion de l’élément filtrant 6 dans le volume intérieur du composant de boîtier 4a, sans obturer un quelconque passage, typiquement latéral, servant à former l’entrée 7 ou la sortie 8 du boîtier 4. On a formé ici l’entrée 7 e la sortie dans le couvercle 4b mais d’autres dispositions sont permises. Une partie de l’élément de bordure 6b de l’élément filtrant 6 peut éventuellement être accessible à l’extérieur du boîtier 4, par exemple en participant au verrouillage du couvercle 4b (éventuellement dans une zone espacée de l’entrée 7 et la sortie 8, à distance de la valve 10).
En référence à la , le flux F d’air à filtrer (air brut) peut provenir d’une entrée de circuit par exemple pourvu d’une grille primaire retenant des feuilles ou autres éléments qui pourraient obstruer la ou les conduites du circuit d’admission d’air. Le boîtier 4 dispose d’au moins une entrée, ici l’entrée 7 par laquelle le flux F pénètre dans le volume intérieur V. L’élément filtrant 6 s’étend dans le volume intérieur V, entre cette entrée 7 et la sortie 8, comme bien visible sur la . La section de l’ouverture à l’entrée 7 peut être généralement ronde, ovale ou rectangulaire, plus large que haute ou inversement. La section de la sortie 8 peut être différente, par exemple circulaire. Un connecteur, éventuellement coudé, peut être raccordé à cette entrée 7 ou à cette sortie 8. Un élément ou tronçon coudé peut permettre de contourner un obstacle et définir une direction d’évacuation d’un flux d’air filtré F’ sortant, en convergeant vers un autre composant du circuit d’admission, par exemple vers un collecteur d’admission d’un moteur à combustion interne.
En référence aux figures 1 et 4, il est illustré une valve 10 permettant l’introduction d’un flux additionnel d'air dans le filtre 1, typiquement dans la zone d’amont Z1. La valve 10 comprend un support ou partie S de fixation, solidaire du réceptacle 2. Le réceptacle 2 est adapté pour guider le clapet 3 dans son déplacement entre une position de fermeture par défaut de l’ouverture auxiliaire O et une position d’ouverture. Dans les exemples illustrés, le clapet 3 présente un élément d’obturation 30 et est supporté par le réceptacle 2, l’élément d’obturation 30 pouvant être typiquement porté par une tige 3a maintenue suivant un axe longitudinal X de la valve 10, par un maintien adapté à l’aide de moyens de guidage prévus sur ou dans le réceptacle 2.
En référence à la , l'élément d'obturation 30 peut être accolé contre la bordure de l’ouverture O, de sorte que le clapet 3 siège par son élément d’obturation 30 contre la zone de siège annulaire formée paroi du boîtier P. Lorsque le clapet 3 inclut une pièce formant à la fois la tige 3a et l’élément d’obturation 30, cette pièce constitutive du clapet 3 peut :
- soit obturer directement l’ouverture auxiliaire O ;
- soit porter un organe d’étanchéité annulaire 30s, afin d’obturer l’ouverture auxiliaire.
La valve 10 inclut n’importe quels moyens S, solidaires du réceptacle 2, pour permettre une fixation sur la paroi P de boîtier délimitant l’ouverture O. De préférence, ces moyens se fixent uniquement du côté d’une extrémité axiale de la valve 10, autour de la zone de contact entre l’élément d’obturation 30 (partie frontale/avant du clapet 3) et la paroi P.
Le réceptacle 2 supporte le clapet 3 de fermeture de l’ouverture auxiliaire O, une position d’ouverture étant obtenue en surmontant une force ou contrainte, par exemple une force exercée par un élément de rappel 12 sur une partie arrière du clapet 3. En référence à la ou 4, la valve 10 peut inclure une conduite ou élément de canalisation C3 faisant communiquer un volume interne C2 du réceptacle 2, délimité par une membrane 5, et une zone du circuit d’air située au-delà du filtre. Le clapet 3 est agencé pour libérer l’ouverture auxiliaire O en réponse à une dépressurisation du volume C2 commandée via la conduite C3, par exemple grâce à une interface de solidarisation de l’arrière du clapet 3 à la membrane 5.
Dans ce qui suit, on décrit au moins un exemple non limitatif du clapet 3 dans le réceptacle 2, notamment en référence aux figures 1 à 5. Bien entendu, le nombre de pièces utilisé peut varier dans certaines options. Par exemple, l’élément de rappel 12 peut être conçu en une seule pièce ou en plusieurs parties. Dans des options, l’interface d’assemblage prévue entre la membrane 5 et l’élément de rappel peut être conçue différemment, par exemple en étant conçue d’une pièce avec une partie à effet ressort.
Montage mobile du clapet
Comme bien visible sur les figures 1 à 5, la tige 3a du clapet 3 peut être montée coulissante dans le réceptacle 2, de façon que le clapet 3 puisse occuper une position en retrait avec la tige 3a davantage insérée à l’intérieur du réceptacle 2. La position en retrait, par rapport à l’ouverture auxiliaire O, de l’élément d’obturation 30, est par exemple du genre illustré sur la (à droite) ou sur la . La tige 3a présente une extrémité formant une extrémité d’insertion E3 du clapet 3, insérée dans le réceptacle 2 dans la position de fermeture. Le réceptacle 2 peut s’étendre transversalement, ici perpendiculairement, à la direction de l’axe longitudinal X. Ainsi, le réceptacle 2 délimite un espace interne élargi d’un ratio supérieur ou égal à 2 :1 ou 3 :1 par rapport à la section de la tige 3a. De préférence, le ratio entre la circonférence de cet espace interne et la circonférence de l’élément d’obturation est compris entre 0,85 :1 et 1 :0,85. On comprend que le réceptacle 2 (avec ou sans prise en compte les organes d’attache formés à sa périphérie) et l’élément d’obturation 30 peuvent avoir un encombrement radial similaire.
La tige 3a présente une section compatible avec un coulissement dans une portion tubulaire 24 ou manchon longitudinal du réceptacle 2, délimitant un conduit de guidage de cette tige 3a, à l’opposé de la paroi de fond 2a. La portion tubulaire 24 est par exemple formée comme une projection intérieure, longitudinale, depuis une paroi (parallèle à la paroi de fond 2a) du réceptacle 2 en regard de l’élément d’obturation 30. La tige 3a ne peut pas être extraite entièrement du réceptacle 2, en raison d’un élargissement de section obtenu au niveau de / autour de l’extrémité d’insertion E3.
En référence aux figures 1 et 4, on peut voir que l’extrémité d’insertion E3 peut porter une pièce plus large que la section de la portion tubulaire 24. Cette extrémité d’insertion E3 peut s’emboîter dans une prise femelle, par exemple sous forme d’un orifice central, d’une douille 9 ou pièce analogue logée à l’intérieur du réceptacle 2. Dans des variantes, une soudure peut être réalisée pour solidariser la pièce formant la douille 9 à la tige 3. Cette pièce et une membrane 5 sont assemblées pour former une séparation de l’intérieur du réceptacle 2 en au moins deux compartiments, avec :
- un premier compartiment C1 délimité entre la paroi de fond 2a et la membrane 5 ; et
- un second compartiment C2 délimité par la membrane 5 et complémentaire du premier compartiment.
Dans ce qui suit, il est illustré deux compartiments C1, C2 avec uniquement une séparation permise par la membrane 5 solidarisée sur la douille 9. Dans des variantes, il est possible de subdiviser l’un de ces espaces en plusieurs sous-espaces, par utilisation de cloison(s) additionnelle(s), de préférence sans entraver significativement le mouvement de la membrane 5.
La douille 9 peut être emmanchée sur l’extrémité d’insertion E3 sans pièce intermédiaire, par encliquetage, vissage, fixation baïonnette ou autre fixation permettant à la tige 3a de suivre le déplacement, suivant l’axe longitudinal, de la douille 9. La tige 3 guide ce déplacement de la douille 9 initié par le changement de conformation et/ou position de la membrane 5. Typiquement, la membrane 5 est réalisée en matériau flexible et présente une partie longitudinalement déplaçable ici directement fixée à la douille 9, par exemple en recouvrant une partie de la douille 9 du côté opposé à la paroi de fond 2a.
La membrane 5 présente par exemple un bord extérieur annulaire pincé ou coincé de façon étanche entre deux parties constitutives du réceptacle 2. La membrane 5 présente en outre un rebord ou bord intérieur annulaire, éventuellement plus épais et/ou plus rigide que le reste de la membrane 5, et ancré sur ou dans une région de fixation de la douille 9.
Lors de l’assemblage des différentes pièces, le clapet 3 peut d’abord être monté solidaire de la douille 9, en passant au travers d’un orifice d’une partie du réceptacle 2, par exemple une première coque 21 comme il sera décrit plus loin. Une fois la membrane 5 raccordée au clapet 3 via la douille 9, un élément de rappel 12 peut être placé dans une position d’appui contre la douille 9, à l’opposé de la première coque 21, puis le réceptacle 2 peut être fermé, par fixation d’un couvercle à l’opposé du passage axial/orifice de la coque 21. Après fermeture de ce couvercle, le clapet 3 n’est plus séparable du réceptacle 2.
L’élément de rappel 12 peut être centré, du côté de sa partie fixe, à l’aide d’un relief interne de centrage 22c, tel que montré par exemple sur la , ou une partie de guidage adaptée. Lorsque l’élément de rappel a une extension longitudinale entre deux extrémités, comme dans le cas d’un ressort hélicoïdal, l’extrémité non fixe de l’élément de rappel 12 peut être logée dans une gorge G3 adaptée, inclue dans la douille 9 par exemple.
Plus généralement, le montage de la membrane 5 est réalisé afin que le déplacement du clapet 3 dépende de la position de la membrane 5 qui forme une paroi d’équilibrage de pression entre la pression régnant dans le premier compartiment C1 et la pression régnant dans le second compartiment C2.
En référence aux et 5, la valve 10 peut consister en une unité pré-assemblée, c’est-à-dire déjà assemblée avant son montage sur la paroi P de boîtier pour la placer en regard de l’ouverture auxiliaire O à obturer (ouverture visible notamment sur la ).
Afin de s’assurer d’un retour par défaut du clapet 3 à sa position de fermeture, qui est ici une position d’extension du clapet 3, la valve 10 peut inclure un élément de rappel 12, par exemple sous forme de ressort hélicoïdal ou ressort à lame en appui sur la douille 9, autre pièce intermédiaire apte à pousser la membrane 5 ou sur une partie rigide de la membrane 5. Dans les exemples non limitatifs illustrés, une partie longitudinalement déplaçable 50 de la membrane 5 est placée par défaut dans une position distale/éloignée de la paroi de fond 2a, par l’élément de rappel 12 qui a une première conformation étendue pour pousser la partie 50, éventuellement via la douille 9. Plus généralement, l’élément de rappel 12 est conçu et agencé pour placer, par défaut dans la valve pré-assemblée, le clapet 3 dans sa position d’extension/la plus en saillie par rapport au réceptacle 2, ce qui correspond à position de fermeture de l’ouverture auxiliaire O lorsque la valve 10 est montée/fixé fermement sur un côté de la paroi P.
En référence aux figures 3 et 5, l’ouverture de la vanne 10 peut être déclenchée par un effet d’aspiration depuis une zone distante reliée à un embout de la valve 10 via un tuyau T, conduite ou tube flexible adapté. L’embout est par exemple un embout externe 33, formant un embout mâle tubulaire sur lequel vient se fixer l’extrémité ouverte du tuyau T. L’embout externe 33 est éventuellement prévu à une extrémité axiale arrière de la valve 10, par référence au sens de circulation de l’air, d’arrière en avant au travers de l’ouverture auxiliaire O. L’embout externe 33 peut présenter au moins un relief 33r, tel qu’une nervure ou projection annulaire radiale similaire permettant la retenue de l’extrémité correspondante du tuyau T qui se déforme en épousant le profil de l’embout externe 33 : la zone du tuyau qui s’étend au-delà de la zone à relief(s) 33r correspond à une zone de serrage. Le cas échéant, un collier de serrage/sertissage peut être prévu pour le maintien serré du tuyau dans la région dite de serrage de l’embout externe 33, située au-delà d’une projection/relief 33r de cet embout externe 33. Dans un exemple de construction, l’embout externe 33 peut être effilé, typiquement tronconique pour faciliter son insertion dans l’extrémité flexible du tuyau T.
La zone distante avec laquelle le compartiment C2 communique peut être une zone du circuit où se produit une perte de charge, par exemple au moyen d’un piquage effectué là où la perte de charge est réputée la plus importante. La valve 10 inclut un canal C3, en connexion fluidique avec l’élément de canalisation/tuyau T au niveau de l’embout externe 33, afin que l’aspiration via le tuyau T soit communiquée jusqu’à un volume interne (compartiment C2) du réceptacle 2, délimité par la membrane 5, dans le but de déplacer la membrane 5 dans une direction de déplacement du clapet 3 à l’encontre de la force de rappel exercée par l’élément de rappel 12.
La force de rappel peut être calibrée afin de pouvoir déclencher une ouverture du clapet 3 lorsque la perte de charge est suffisamment importante : une aspiration significative dans le volume interne correspondant ici au compartiment C2 permet de déplacer la membrane 5 souple jusqu’à atteindre ou se rapprocher de la paroi de fond 2a. L’effet d’aspiration provient typiquement d’une zone du circuit d’air située entre le filtre à air 1 et une chambre de combustion du moteur.
Dans des options préférées, le déplacement de l’élément d’obturation 30 est guidé uniquement de façon linéaire, ici suivant l’axe longitudinal X de la valve 10 qui peut passer par la tige 3a. Ceci permet une conception simple de l’entraînement par une membrane 5 fonctionnant comme un diaphragme, à l’intérieur d’un réceptacle 2 composé de deux parties, par exemple deux coques 21, 22 jointes l’une derrière l’autre suivant l’axe longitudinal X. La coque 22 pourvue de la paroi de fond 2a peut être une pièce simple de conception, permettant de délimiter une extrémité de la valve 10, axialement à l’opposé de l’élément d’obturation 30.
En référence à la , on voit ainsi que la membrane 5 se déplace en force, à droite sur le dessin, pour comprimer le ressort formant l’élément de rappel 12. Avec cette compression, la douille 9 suit le mouvement vers la paroi de fond 2a et entraîne avec elle le clapet 3 qui coulisse dans la portion tubulaire 24. Il en résulte un retrait du clapet 3 par rapport à l’ouverture auxiliaire O, ce qui permet d’avoir une deuxième arrivée d’air dans la zone d’aval Z1 du filtre 1. Autrement dit, cet apport d’air additionnel peut être commandé, depuis une zone distante, en communiquant une dépressurisation au volume interne formant le compartiment C2, via l’élément de canalisation T et le passage de canalisation s’étendant de l’embout externe 33 à un orifice débouchant dans le compartiment C2.
Fixation et maintien en position du réceptacle
Les organes de support et fixation, ici appelés moyens de fixation S, appartenant à la valve 10 sont prévus pour se fixer rigidement à une paroi de boîtier, qui est ici une paroi P sensiblement plane ( ) pour délimiter l’ouverture auxiliaire O, par exemple sous l’entrée 7 principale, ou sous le niveau de la sortie 8 comme montré dans le cas de la . L’axe longitudinal X peut être parallèle à la direction générale de l’entrée principale ou présenter un angle inférieur ou égal à 80° par rapport à cette direction générale, tel que vu de l’extérieur du boîtier 4.
En référence aux figures 1-2 ou 4-5, les moyens de fixation S peuvent être inclus dans une pièce formant une partie du corps de valve, par exemple sous la forme d’organes périphériques intégralement formés avec une première coque 21, permettant de constituer une portion du réceptacle opposée à la paroi de fond 2a. Une deuxième coque 22 peut se clipser (s’emboîter de manière élastique, par exemple à l’aide de pattes complémentaires distribuées dans les bords annulaires de jointure respectifs des deux coques 21 et 22. En variante, la deuxième coque 22 peut se fixer de différentes façons, par exemple de façon amovible, sur la première coque 21. La deuxième coque 22 peut se fixer à la façon d’un couvercle, par vissage, encliquetage, jonction baïonnette. Dans des variantes, une soudure peut être réalisée.
Dans des options préférées, la deuxième coque 22 présente des pattes 2f élastiquement déformables, qui font saillie axialement en direction de l’élément d’obturation 30. Une coopération de forme, avec l’insertion radiale, vers l’intérieur ou vers l’extérieur, d’ergots R21 dans un évidement ou d’une forme creuse délimitée par un rebord de prise, permet d’assembler et verrouiller les deux coques 21, 22 avec un serrage axial, en obtenant un contact annulaire entre des bords de jointure délimitant l’intérieur respectif des coques 21, 22. Les ergots R21 peuvent être rigides et formés comme des saillies locales, radialement vers l’extérieur, par rapport à une circonférence circulaire de la première coque 21. La face d’attaque des ergots R21 est biseautée pour faciliter la déformation élastique des pattes 2f. En référence au cas non limitatif de la , on peut voir que les pattes 2f peuvent présenter une forme d'étrier, avec deux branches de liaison longitudinales délimitant entre elles un évidement où vient s’engager un ergot R21 correspondant. La terminaison de l’étrier, en saillie par rapport à la deuxième coque 22, raccorde les deux branches et forme une surface de butée pour le rebord de prise délimité par chaque ergot R21. Bien entendu, ce type de fixation peut être inversé pour tout ou partie de ces organes d’interconnexion (typiquement à coopération de forme), par exemple avec tout ou partie des pattes flexible formées sur la première coque 21.
Lorsqu’il est prévu un verrouillage entre les coques 21, 22, celui-ci s’accompagne d’une action de serrage mutuel des bords de jointure, ce qui permet de délimiter de façon étanche l’espace interne du réceptacle 2. La membrane 5 peut présenter un bord extérieur annulaire 5b pincé ou coincé de façon étanche entre deux coques 21, 22 ici constitutives du réceptacle 2.
L’orientation de ce réceptacle 2 et du clapet 3 qu’il supporte est stabilisée en utilisant au moins deux ou trois organes d’attache partant du réceptacle 2 et s’étendant axialement en direction d’une région de pourtour de l’ouverture auxiliaire O, appelée dans ce qui suit région d’attache RA, afin de s’appuyer et s’ancrer sur la paroi P du boîtier 4. Ces organes du support S forment des moyens d’appui et d’ancrage du corps de valve.
En référence à la , les organes d'attache comprennent au moins une ou deux pattes flexibles 14 qui s'étendent longitudinalement, en périphérie de l'élément d'obturation 30. Ces pattes flexibles 14 se terminent par une tête d’ancrage 15 présentant une face frontale biseautée facilitant l’insertion de cette tête au travers d'une fente f correspondante de la paroi P. Un rebord de prise 16 est formé, à la façon d’une gorge, à l’arrière de la tête d’ancrage 15. Outre ces pattes 14, le support S peut comporter en outre des éléments d’appui 18, allongés en s’étendant parallèlement aux pattes 14 mais avec une extension longitudinale plus courte, adaptée pour que la face axiale/frontale vienne en appui contre la paroi P sans la traverser. Eventuellement, les pattes 14 et les éléments d’appui 18 peuvent présenter une base commune formant la jonction avec l’une des coques, ici la première coque 21. Cette jonction, qu’elle soit commune ou non, peut être radiale pour assurer que chacun de ces organes d’attache 14, 18 soient éloignées d’un cylindre virtuel dont le périmètre correspond au périmètre externe ou délimitation analogue de l’élément d’obturation 30 : ainsi il n’y a pas d’interférence avec la zone de déplacement de l’élément d’obturation 30.
Avant d’engager ces organes d’attache qui stabilisent et verrouillent, ici par deux clips ou têtes d’ancrage 15, la fixation rigide du support S dont fait partie le réceptacle 2, il peut être réalisée une pré-fixation, à l’aide d’un système de rotation 11. En référence aux figures 1 et 3, on prévoit de former les organes d’attache 14, 18 d’un premier côté de la valve 10, et deux éléments d’axe 19 espacés, définissant un axe de rotation, placé du côté opposé au premier côté. Le système 11 présente une partie intégrée à ou rapportée sur la paroi P, ci-après appelée partie réceptrice, incluant des reliefs saillants 11a en direction du réceptacle 2 et décalés de la zone de déplacement de l’élément d’obturation 30, par exemple en étant placés dans une position diamétralement opposée aux fentes f, en référence à l’ouverture auxiliaire O. On a prévu ici deux éléments d’axe 19 espacés mais une construction avec un seul arbre formant l’axe ou avec au moins trois éléments d’axe peut être aussi réalisée.
Les éléments d’axe 19 peuvent être des pions orientés parallèlement à l’élément d’obturation 30, ces pions pouvant être éventuellement courts avec une extension perpendiculaire à l’axe longitudinal X. La partie réceptrice du système de rotation 11 peut inclure deux encoches 11b, formant une zone de support et guidage des éléments d’axes 19. Les encoches 11b débouchent vers le haut dans un mode de réalisation, l’ouverture auxiliaire O étant disposé au-dessus de la partie réceptrice du système de rotation 11.
Les éléments d’axe 19 peuvent être réliés à une coque 21 du réceptacle par deux branches longitudinales parallèles, chaque élément d’axe 19 ayant une jonction à une branche correspondante. A chaque jonction, il peut être prévu une bride formant une face F19 extérieure depuis laquelle fait saillie un élément d’axe 19. L’écartement ou distance d entre les deux faces F19, dans le cas de la par exemple, peut correspondre sensiblement à l’écartement entre les encoches 11b, ce qui permet un centrage de la valve 10, compte tenu de position des encoches 11b. Typiquement, ces encoches 11b sont réparties symétriquement de part et d’autre de l’ouverture auxiliaire O par rapport à un plan médian de l’ouverture O, qui est perpendiculaire à l’axe de rotation/pivotement. La valve 10 peut éventuellement présenter un plan de symétrie qui sépare la valve en deux moitiés, chaque moitié comprenant un élément d’axe et une partie des organes d’attache 14, 18.
En référence aux figures 1 et 4, les moyens S de fixation peuvent définir un axe de rotation qui est entièrement décalé par rapport à l’ouverture auxiliaire O, par exemple en étant situé entièrement sous cette ouverture O. Lorsqu’un système de rotation 11 est prévu, on comprend que les moyens S de fixation sont distribués entre :
- des premiers moyens d'accrochage apte à se fixer sur le boîtier, les premiers moyens d'accrochage définissant l’axe de rotation/pivotement, qui est perpendiculaire à l'axe de déplacement du clapet 3 à l’état monté de la valve 10 ;
- des deuxièmes moyen d'accrochage 14, 18 incluant au moins un élément(s) d'ancrage, comme les pattes 14 décrites ci-dessus, apte(s) à coopérer avec une fente f ou un évidement de la paroi du boîtier P à l’issue d’une rotation du réceptacle.
Quelle que soit la configuration et le positionnement choisis pour les deuxièmes moyens d’accrochage 14, 18, ceux-ci peuvent directement s’engager sur la paroi P ; à l’issue d’un pivotement dans un premier sens de rotation du réceptacle autour de l’axe de pivotement, permettant de rapprocher puis d’engager chaque élément d’ancrage 14 dans la fente f ou évidement analogue, dans une configuration de retenue de cet élément d’ancrage 14 contre un rebord de prise. Les têtes d’ancrage 15, en prise contre un bord de la fente f correspondante (du côté de la paroi P qui est à l’opposé du clapet 3), s’opposent ici à une rotation du réceptacle 2 dans un deuxième sens inverse du premier sens de rotation.
Premier exemple d’intégration de la valve
On décrit à présent plus en détail un premier mode de réalisation de la valve 10, en référence aux figures 1 à 3 et 6. Ici la valve 10 se monte à l'intérieur du filtre à air 1, c'est à dire dans la zone d’amont Z1 de la chambre de filtration.
Sous forme monobloc, le clapet 3 est constituée d’une pièce directement intégrée dans le réceptacle 2, simple à intégrer et présentant, suivant l’axe longitudinal de la valve, une pipette ou embout externe 33 accessible depuis l’extérieur du boîtier 4 du filtre à air 1. Ainsi, il est permis de commander cette valve de l’extérieur, via un tube ou tuyau T qui relie le compartiment C2 de cette valve 10 au moteur ou près du moteur, ce qui permet de fournir une dépression.
Lorsque les moyens S de fixation sont engagés sur la paroi P, par rotation, l’intérieur du boîtier 4 est accessible. Le couvercle 4b montré sur la peut être fermé après le montage et verrouillage en position de la valve 10. Comme déjà décrit plus haut, l’élément de rappel 12 sollicite le clapet 3 vers sa position de fermeture, ici en appui contre la face interne de la paroi P du boîtier 4.
En raison de la position du clapet 3, interposé entre le tuyau T raccordé sur l’embout externe 33 (l’embout 33 faisant saillie depuis une face externe de l’élément d’obturation 30 qui ferme hermétiquement l’ouverture auxiliaire O) et le réceptacle 2, il est prévu que l’élément de canalisation C3 soit formé longitudinalement, ici sur l’ensemble de la longueur du clapet 3. De cette façon, de l’air présent dans le compartiment C2 peut circuler longitudinalement vers le tuyau T et réciproquement de l’air peut retourner dans le compartiment C2 via le débouché O3, qui est par exemple un débouché axial formé à l’extrémité d’insertion E3 comme bien visible sur les figures 1 et 2, lorsque le clapet 3 retourne à une position de fermeture. On comprend que la configuration d’extension maximale du clapet 3 correspond à cette position de fermeture. Dans cette position de fermeture, la membrane 5 est plus proche de la première coque 21, le compartiment C1 étant rétréci et rendu étroit sous l’action de rappel du ressort hélicoïdal ou élément de rappel 12 analogue occupant une position d’extension qui repousse la portion 50 de la membrane contre ou près de la coque 21, au plus près du manchon 24.
Le réceptacle 2 constitue une partie fixe de guidage du clapet 3, et loge la douille 9 qui est une pièce longitudinalement mobile réalisant, avec la membrane 5, une séparation étanche entre le compartiment C2 logeant l’élément de rappel 12 et le compartiment C1 complémentaire délimité par la première coque 21. En référence à la , on peut voir que le seul clapet 3 va glisser dans la zone amont Z1 en réponse à la dépressurisation permise via une aspiration dans le tuyau T et la conduite C3. Il se produit ainsi une traction du clapet depuis la douille 9 solidarisée à la partie coulissante 50 de la membrane 5. Cet effet de traction est permis par une interface de fixation réalisée autour de l'extrémité d'insertion E3.
La compression d’un ressort peut diviser au moins par deux son extension longitudinale initiale prise dans la position de fermeture, ce qui permet au clapet 3 de se déplacer suivant l’axe X d’une distance au moins égale à la moitié de la longueur du ressort, cette distance pouvant être supérieure ou égale à 10 mm.
Le retrait du clapet 3 permet à l’air additionnel de rentrer dans la zone d’amont Z1, comme illustré par les deux flèches sur la droite de la . Les moyens de fixation S forment ici deux jambes espacées de fixation autour desquelles l’air peut circuler. De la même façon, de l’air peut circuler autour et entre les reliefs saillants 11a de support des éléments d’axe 19.
Dans une construction, la douille 9 dispose de plusieurs gorges dont une première gorge G1, ici annulaire, qui sert à sert à bloquer le rebord intérieur 5 à de la membrane 5, et une deuxième gorge G2 qui peut loger le manchon 24 formé sur la première coque 21, dans la position de fermeture. Après mise en place de l’extrémité d’insertion E3 dans l’orifice axiale de la douille 9, la douille 9 peut être retenue axialement entre un épaulement axial de la tige 3a et une projection annulaire où relief(s) externe(s) similaire(s) 13. Un tel relief 13 est par exemple formé à l'extrémité libre 2 de l'extrémité d'insertion E3, où est formé le débouché O3. La douille 9 peut permettre de fixer le rebord 5a à distance du clapet 3, autour de l’extrémité d’insertion E3.
Une paroi latérale externe de la douille 9 peut aussi permettre de fixer et/ou guider la membrane 5, afin d’éloigner progressivement la membrane 5 de la première coque 21. Avec cet agencement, la membrane 5 présente, autour du ressort ou autre élément de rappel 12, un profil ondulé ou tout du moins avec au moins une zone repliée d’avant en arrière et courbée, vu en coupe longitudinale, sans interférence entre cet élément de rappel 12 et la partie pliée de la membrane 5 pouvant être aspirée vers la paroi de fond 2a de la deuxième coque 22.
Dans ce type de montage intérieur, le corps de valve ou réceptacle 2 peut être simplement clipsé à la paroi externe P du filtre 1, par exemple dans la zone de fond de cuve. Ici, la fixation est réalisée à l’aide de deux clips et d’un système de rotation 11. La paroi P possède donc deux petits trous ou fentes f pour permettre le clipsage du corps/réceptacle 2 de la valve, et un trou plus important formant l’ouverture auxiliaire O obturée par l’élément d’obturation 30. Plus généralement, on comprend que la fixation peut être réalisée sur la paroi P, par des organes d’attache permettant de déporter et supporter le réceptacle 2 en retrait par rapport à l’élément d’obturation, ces organes d’attache étant répartis autour de et à distance de cet élément d’obturation 30. Ici, la valve 10 se trouve dans la zone d’amont (air sale), de sorte que l’air additionnel qui entrera via l’ouverture auxiliaire O sera ensuite filtré par le média dans le filtre à air 1.
Dans cet exemple, l’élément d’obturation 30 porte une lèvre d’étanchéité annulaire 30s sur sa circonférence, ce qui peut éviter au filtre à air 1 de subir une augmentation de température trop importante. L’élément de rappel 12 participe à l’obtention de cette étanchéité en poussant le clapet 3 vers la paroi P (ici indirectement, via la douille 9). Les fentes f peuvent éventuellement aussi être obturées de façon étanche ou quasi étanche, les têtes d’ancrage 15 pouvant être pourvues par exemple de parties/joints d’étanchéité déformables.
Dans ce premier mode de réalisation, les moyens de fixation S peuvent être robustes et intégrés dans une même pièce formant la première coque 21. L’utilisation d’un ressort unique en appui sur la paroi de fond 2a peut être préféré. Le ressort permet de contrôler l’effort de fermeture et d’ouverture. Avec un tarage spécifique du ressort, il est permis aisément de déterminer la valeur seuil souhaitée à partir de laquelle la membrane 5 est suffisamment déplacée pour ouvrir le clapet 3, selon les conditions de dépression dans le circuit d’admission équipé du filtre à air 1.
Deuxième exemple d’intégration de la valve
En référence à présent aux figures 4 et 5, on décrit une valve 10 de conception légèrement différente, en conservant le principe d’une membrane asservie via un système extérieur de mise en dépression. Ici la valve 10 est cependant montée extérieurement sur le filtre 1. Sauf mention contraire, le descriptif qui précède concernant la structure et la fixation du réceptacle 2 est applicable à ce deuxième exemple, compte tenu des nombreuses similitudes.
Comme visible sur la , on prévoit une deuxième coque 22’ qui fait office de couvercle de fermeture du réceptacle 2 et porte l’embout externe 33. Dans ce cas, l’élément de canalisation C3 est plus court, puisqu’il débouche directement dans le volume interne correspondant au compartiment C2’ délimité par la coque 22’, par un débouché axial O3’ qui est éloigné de l’ouverture auxiliaire O et distant du clapet 3.
Le montage dans le réceptacle 2 du clapet 3, ici pourvu d’une tige 3a, peut être complètement analogue au premier exemple d’intégration, à la différence près que la tige 3a ne fournit aucune communication entre l’extérieur du filtre 1 et la zone d’amont Z1. Comme bien visible sur la , l’élément d’obturation 30 est dépourvu d’ouverture traversante et peut ainsi obturer hermétiquement l’ouverture auxiliaire O.
La paroi P peut être identique à la paroi précédemment décrite, à l’exception de la formation de la partie de support, éventuellement sous forme de parties saillantes 11a, sur l’extérieur de cette paroi P. Le principe de fixation reste le même, avec la possibilité d’une pré-fixation via les encoches 11b, et l’utilisation du système de rotation 11 pour guider l’engagement des organes d’attaches 14, 18 coopérant avec la paroi P à l’opposé de l’ouverture auxiliaire O par rapport au système de rotation 11. Les têtes d’ancrage 15 ont un effet de retenue axiale en s’appuyant pas l’intérieur contre la face interne de la paroi P : ce sont les seules parties de la valve 10 qui s’étendent à l’intérieur du filtre 1.
L’assemblage du réceptacle 2 est complètement analogue. Cette conception permet de disposer de pièces identiques ou très proches, ce qui facilite la réalisation d’économies d’échelle, lorsque ce type de valve 10 est monté aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur du boîtier 4.
Le déplacement de la membrane 5 est commandée de la même façon que dans le cas décrit précédemment, avec le même type de guidage et la même compression de l’élément de rappel 12, ici un ressort hélicoïdal disposé exactement comme dans le réceptacle du premier exemple d’intégration. Pour éviter les redondances, les détails de structure et de fixation ne sont pas répétés.
Que ce soit dans le premier ou le deuxième exemple, on comprend que, dans une position d’ouverture suffisante du clapet 3, la membrane 5 peut être plaquée/positionnée davantage contre la paroi de fond 2a formée par la coque 22 ou 22’. De cette manière, le bord ou rebord intérieur 5a de la membrane 5 peut être axialement plus proche de la paroi de fond 2a que ne l’est le bord extérieur 5b fixe de la membrane 5, alors que c’est le contraire dans la position de fermeture. Comme illustré sur la , le bord extérieur 5b conserve sa position axiale qui est fixe, indépendamment de la conformation de la membrane 5, sans gêner les changements de conformation de l’élément de rappel 12 qui s’étend à proximité du bord/rebord intérieur 5a.
La douille 9 permet d’écarter le bord/rebord intérieur 5a de la tige 3 centrale, tout en réalisant un contact radial annulaire d’étanchéité contre l’extrémité d’insertion E3 de la tige 3a. Le bord/rebord intérieur 5a appartient à la partie 50 longitudinalement déplaçable de la membrane, qui est rendu indéformable en recouvrant une jupe externe de la douille servant à guider une extrémité mobile de l’élément de rappel 12.
Exemple d e fonctionnement et applications de la valve
La valve 10 est adaptée pour se fermer dès que la force de l’élément de rappel 12 est surmontée par l’aspiration en provenance de la zone de piquage du tuyau T et le déplacement associé de la membrane 5. Quand le clapet 3 libère l’ouverture auxiliaire O, la perte de charge peut diminuer et se retrouver à un niveau classique dans le filtre à air 1, grâce à l’apport d’air. Le clapet 3 va alors se refermer tout seul, la membrane 5 étant repoussée vers sa position initiale par l’action de l’élément de rappel 12.
À titre d’exemple, la perte de charge est généralement de 50 millibars lors du fonctionnement normal du filtre à air 1. Le ressort ou élément de rappel 12 (élément de rappel élastique de préférence) peut être conçu et agencé pour tenir sa position à cette perte de charge. Si le besoin d’amélioration est prévu à un niveau de l’ordre de 150 millibars de perte de charge (le moteur étant considéré en souffrance seulement dans cette situation), l’élément de rappel 12 sera calibré (tarage du ressort adapté) pour tenir jusqu’à 150 millibars et il changera de configuration, typiquement pour se comprimer, lorsque la perte de charge sera plus importante, ce qui entraîne le retrait du clapet 3. Avec une perte de charge plus importante, le clapet 3 s’ouvrira d’autant plus vite et/ou facilement.
Dans des cas avec de la neige, de l’air chaud est directement envoyé dans la chambre de filtration, par l’ouverture de la valve 10. Ceci permet alors de liquéfier la neige pour libérer la voie obstruée par la neige.
Dans des situations d’obstruction localisée bien en amont du filtre 1, par des polluants tel que de l’eau, de la neige, de la poussière, la perte de charge n’est pas identique dans tous le filtre à air. Le fait de pouvoir commander de l’extérieur la valve 10, via le tuyau T connecté sur l’embout 33, améliore la situation par rapport au cas d’une valve dans l’incapacité de s’ouvrir d’elle-même car la perte de charge ne sera pas élevée au niveau de la valve, typiquement dans la partie basse du filtre à air, alors qu’elle peut être importante dans d’autres parties du filtre à air. Pour des cas comme celui-ci, lors de l’obstruction, une alerte peut être envoyée sur le tableau de bord et il est possible de déclencher l’ouverture de cette valve 10 via le tuyau T qui la relie au moteur ou dans une partie proche du moteur, et qui permet de l’alimenter en dépression.
Un des avantages de l'agencement de valve est de tirer parti d’une zone en dépression, typiquement prévue entre le filtre à air et le moteur (ou éventuellement dans la zone d’aval du filtre à air), pour faire fonctionner plus efficacement le filtre à air 1, avec un minimum de modifications dans la conception du filtre à air. En pratique il suffit simplement de disposer d'une ouverture auxiliaire O prévue dans la paroi P du boîtier 4 de filtre à air et de quelques fentes et/ou zones d’accrochage en périphérie de cette ouverture auxiliaire.
La présente divulgation ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l’homme de l’art dans le cadre de la protection recherchée.
Par exemple plusieurs ouvertures auxiliaires peuvent être prévues dans un boîtier 4 de filtre à air, avec une valve prévue pour libérer chaque ouverture auxiliaire en fonction du besoin au niveau de l’admission du moteur. Le cas échéant lorsque plusieurs valves sont prévues, leurs commandes respectives peuvent être calibrées afin qu’un clapet d'une première valve puisse s'ouvrir avant l'ouverture du capet d'une deuxième valve. Autrement dit, l'apport d'air additionnel peut être accru selon le niveau de charge/accélération du moteur, malgré une éventuelle d’obstruction en amont du filtre 1.
Par ailleurs, l'embout externe 33 peut être disposé de n'importe quelle façon adaptée, sans forcément se connecter axialement au réceptacle 2. Dans des variantes de réalisation avec le réceptacle 2 positionné à l'extérieur du boîtier de filtre, l'embout externe 33 peut être connecté radialement ou formé aussi bien dans l'une ou l'autre des coques 21, 22 délimitant les deux compartiments intérieurs C1, C2 de la valve 10. La séparation entre les deux compartiments intérieurs peut être adaptée en fonction de la position de l’embout externe 33.

Claims (17)

  1. Agencement de valve permettant l’introduction d’un flux additionnel d'air dans un filtre à air (1) pour circuit d’air d’alimentation d’un moteur à combustion interne, ladite introduction étant réalisée au travers d’une ouverture d’un boîtier du filtre à air, dite ouverture auxiliaire (O), distincte d’une entrée principale (7) du filtre à air formée dans le boîtier (4), la valve (10) comprenant :
    des moyens de fixation (S), solidaires d’un réceptacle (2) formant une paroi de fond (2a) de la valve (10), les moyens de fixation (S) étant aptes à se fixer sur une paroi (P) du boîtier délimitant l’ouverture auxiliaire (O) ;
    un clapet (3) mobile, de préférence en se déplaçant longitudinalement suivant un axe de déplacement traversant l’ouverture auxiliaire (O), le clapet (3) étant relié au réceptacle (2), le clapet (3) étant déplaçable entre une position de fermeture et une position d’ouverture pour libérer au moins en partie cette ouverture auxiliaire (O) ; et
    un élément de rappel (12) sollicitant par défaut le clapet (3) vers la position de fermeture ;
    caractérisé en ce qu’il comporte en outre au moins un élément de canalisation (C3) pour faire communiquer entre eux un volume interne (C2 ; C2’), prévu à l’intérieur du réceptacle (2) et délimité par une membrane (5), et une zone du circuit d’air située entre le filtre à air (1) et une chambre de combustion du moteur,
    et en ce quele clapet (3) est :
    rendu solidaire d’une partie (50) longitudinalement déplaçable de la membrane (5),
    présente un élément d’obturation (30) formant une extrémité axiale de la valve (10) opposée à la paroi de fond (2a), et
    est déplacé de la position de fermeture à la position d’ouverture en réponse à une dépressurisation du volume interne (C2 ; C2’) via l’élément de canalisation (C3).
  2. Agencement selon la revendication 1, dans lequel la membrane (5) présente un bord extérieur annulaire (5b) pincé ou coincé de façon étanche entre deux coques (21, 22’) constitutives du réceptacle (2), l’élément de rappel (12) étant disposé dans le volume interne qui est un compartiment (C2 ; C2’) du réceptacle délimité entre la membrane (5) et une coque (22 ; 22’) des deux coques qui inclut la paroi de fond (2a).
  3. Agencement selon la revendication 2, dans lequel l’autre coque (21) parmi les deux coques :
    - délimite un autre compartiment (C1) séparé du volume interne (C2 ; C2’) par la membrane (5) ;
    - comporte un manchon (24) permettant un guidage en translation du clapet (3), le manchon (24) étant de préférence formé comme une projection intérieure depuis une paroi de ladite autre coque qui est parallèle à la paroi de fond (2a),
    et dans lequel une pièce solidaire d’un bord ou rebord intérieur annulaire (5a) de la membrane (5) est interposée radialement entre le manchon (24) et une extrémité (E3) d’une tige (3a) du clapet coulissant au travers du manchon (24).
  4. Agencement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la membrane (5) est réalisée en matériau flexible, la partie (50) longitudinalement déplaçable de la membrane (5) incluant un bord ou rebord intérieur annulaire (5a) de la membrane, plus épais et/ou plus rigide que le reste de la membrane, qui est maintenu attaché à une douille (9) emmanchée à une extrémité (E3) de tige du clapet.
  5. Agencement selon la revendication 4, dans lequel la membrane (5) présente une conformation pliée dans ladite position de fermeture, de façon à ce que, dans la membrane, le bord ou rebord intérieur annulaire (5a) et le bord extérieur annulaire (5b) sont chacun plus éloignés de la paroi de fond (2a) que ne l’est une zone annulaire intermédiaire de pliure, qui est de préférence annulaire, le bord ou rebord intérieur annulaire (5a) étant de préférence axialement plus éloigné de la paroi de fond (2a), dans cette position de fermeture, que ne l’est le bord extérieur annulaire (5b).
  6. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'élément de canalisation (C3) et l'élément d'obturation (30) appartiennent à une même pièce constitutive du clapet (3).
  7. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le clapet (3) siège contre une face interne de la paroi (P) du boîtier (4).
  8. Agencement selon la revendication 7, dans lequel l'élément de canalisation (C3) s’étend de part et d’autre de l’élément d’obturation (30) en étant solidaire en déplacement de l’élément d’obturation (30), et dans lequel le réceptacle (2) constitue une partie fixe de guidage du clapet (3).
  9. Agencement selon la revendication 7 ou 8, dans lequel le clapet (3) présente un embout externe (33) de raccordement d’un tuyau (T) de liaison fluidique avec ladite zone du circuit d’air, l’embout externe (33) étant en saillie en direction opposée au réceptacle (2), l’élément de canalisation (C3) s’étendant depuis une ouverture extérieure formée à l’extrémité libre de l’embout externe (33) jusqu’à une extrémité d’insertion (E3) insérée dans le réceptacle (2) dans ladite position de fermeture.
  10. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le clapet (3) siège contre une face externe de la paroi (P) du boîtier (4).
  11. Agencement selon la revendication 10, dans lequel la paroi de fond présente un embout externe (33) de raccordement d’un tuyau (T) de liaison fluidique avec ladite zone du circuit d’air, en saillie en direction opposée au clapet (3).
  12. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le réceptacle (2) renferme une douille (9) annulaire, solidaire du déplacement du clapet (3) et distincte de la membrane (5), la douille (9) incluant :
    des moyens de fixation pour la fixation rigide de la douille, sur une extrémité (E3) de tige du clapet insérée dans le réceptacle (2) ;
    une première gorge (G1) de retenue pour bloquer la partie (50) longitudinalement déplaçable de la membrane, la première gorge (G1) étant de forme annulaire et débouchant axialement en direction de l’élément d’obturation (30) ; et
    au moins une cavité, de préférence sous la forme d’une deuxième gorge (G2), pour recevoir une partie mobile de l’élément de rappel (12) qui est disposée à l’opposé d’une partie fixe de l’élément de rappel en appui sur une pièce constitutive de la paroi de fond (2a).
  13. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément d’obturation (30) inclut ou porte un organe d'étanchéité annulaire (30s) apte à s'appuyer axialement contre une bordure de la paroi (P) délimitant l'ouverture auxiliaire (O), ladite bordure formant une zone de siège plane pour le clapet (3).
  14. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément d’obturation (30) est déplaçable à l’encontre d’une force de rappel de l’élément de rappel (12) pour atteindre la position d’ouverture, l’élément d’obturation présentant :
    - une face externe soumise à une pression extérieure ; et
    - une face interne soumise à la pression d’intérieur régnant dans le boîtier de filtre (4), dans une zone d’amont (Z1) en amont d’un élément filtrant (6) du filtre (1),
    ce grâce à quoi le clapet (3) est adapté pour occuper la position d’ouverture lors d’une situation de dépression dans la zone d’amont (Z1).
  15. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens (S) de fixation présentent, de préférence dans une pièce en matériau plastique constituant une partie du réceptacle (2), un ou plusieurs éléments d’ancrage (14) axialement saillants de façon à s’étendre au-delà de l’élément d’obturation et en périphérie de l’élément d’obturation (30), pour permettre une fixation du réceptacle (2) par emboîtage élastique dans la paroi (P) du boîtier délimitant l’ouverture auxiliaire (O).
  16. Agencement selon la revendication 15, dans lequel les moyens de fixation (S) sont rigidement connectés au réceptacle (2) et comportent :
    des premiers moyens (19) d'accrochage apte à se fixer sur le boîtier (4), les premiers moyens d'accrochage (19) définissant un axe de pivotement perpendiculaire à l'axe de déplacement du clapet (3) ;
    des deuxièmes moyen d'accrochage (14, 18) incluant au moins un élément d'ancrage (14) apte à coopérer avec une fente (f) ou un évidement de la paroi (P) du boîtier à l’issue d’une rotation, dans un premier sens de rotation du réceptacle (2) autour de l’axe de pivotement permettant de rapprocher puis d’engager ledit élément d’ancrage (14) dans la fente (f) ou évidement, dans une configuration de retenue dudit élément d’ancrage (14) contre un bord ou rebord de prise, afin de s’opposer à une rotation du réceptacle (2) dans un deuxième sens inverse du premier sens de rotation.
  17. Filtre (1) d'admission d'air pour un moteur à combustion interne, comprenant :
    - un élément filtrant (6) ;
    - un boîtier (4) pourvu d’un composant de boîtier (4a) ayant un fond et d’un couvercle (4b), le boîtier (4) présentant une entrée d’air brut (7) et une sortie d’air filtré (8), le couvercle (4b) étant apte, dans une configuration fermée du boîtier (4), à obturer une ouverture du composant de boîtier (4a) qui est située à l’opposé du fond et permet d’insérer l’élément filtrant (6) dans le composant de boîtier (4a) ;et
    - l’agencement de valve selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’ouverture auxiliaire (O) étant formée dans l’un parmi le composant de boîtier (4a) et le couvercle (4b),
    l’élément filtrant (6) étant interposé entre l’entrée (7) et la sortie (8) afin de délimiter, dans un volume intérieur (V) du boîtier (4), une zone d’amont (Z1) communiquant avec l’entrée (7) et une zone d’aval (Z2) communiquant avec la sortie (8),
    l’ouverture auxiliaire (O) permettant de faire entrer de l’air extérieur dans la zone d’amont (Z1).
FR2101988A 2021-03-02 2021-03-02 Agencement de valve poumon pour filtre a air et filtre d’admission d’air pour moteur incluant cet agencement Pending FR3120397A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2101988A FR3120397A1 (fr) 2021-03-02 2021-03-02 Agencement de valve poumon pour filtre a air et filtre d’admission d’air pour moteur incluant cet agencement

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2101988A FR3120397A1 (fr) 2021-03-02 2021-03-02 Agencement de valve poumon pour filtre a air et filtre d’admission d’air pour moteur incluant cet agencement
FR2101988 2021-03-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3120397A1 true FR3120397A1 (fr) 2022-09-09

Family

ID=75278276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2101988A Pending FR3120397A1 (fr) 2021-03-02 2021-03-02 Agencement de valve poumon pour filtre a air et filtre d’admission d’air pour moteur incluant cet agencement

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3120397A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230056467A1 (en) * 2021-08-18 2023-02-23 Hyundai Motor Company Variable Valve Device of Vehicle Air Intake System

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2264194A1 (en) * 1974-03-14 1975-10-10 Peugeot & Renault Device for re-starting automobile engine when hot - uses bi-metal strip to operate carburettor by-pass valve
US4198028A (en) * 1978-09-01 1980-04-15 Canadian Fram Ltd. Deceleration valve
KR20020007241A (ko) * 2001-10-30 2002-01-26 박 봉 규 자동차용 에어클리너의 순간압력 상쇄장치
US20140166127A1 (en) 2012-12-17 2014-06-19 Hyundai Motor Company Auxiliary intake valve device and intake system equipped with the same
US10280879B2 (en) * 2016-09-09 2019-05-07 Fca Us Llc Snorkel and pressure relief valve for dual path cool air inlet system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2264194A1 (en) * 1974-03-14 1975-10-10 Peugeot & Renault Device for re-starting automobile engine when hot - uses bi-metal strip to operate carburettor by-pass valve
US4198028A (en) * 1978-09-01 1980-04-15 Canadian Fram Ltd. Deceleration valve
KR20020007241A (ko) * 2001-10-30 2002-01-26 박 봉 규 자동차용 에어클리너의 순간압력 상쇄장치
US20140166127A1 (en) 2012-12-17 2014-06-19 Hyundai Motor Company Auxiliary intake valve device and intake system equipped with the same
US10280879B2 (en) * 2016-09-09 2019-05-07 Fca Us Llc Snorkel and pressure relief valve for dual path cool air inlet system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230056467A1 (en) * 2021-08-18 2023-02-23 Hyundai Motor Company Variable Valve Device of Vehicle Air Intake System
US11603812B1 (en) * 2021-08-18 2023-03-14 Hyundai Motor Company Variable valve device of vehicle air intake system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2717987B1 (fr) Filtre à liquide et sous-ensemble de moteur formant support de montage pour une cartouche filtrante
WO2018162835A1 (fr) Filtre et cartouche amovible incluant une vanne de dérivation
FR2937564A1 (fr) Filtre a carburant avec dispositif de purge et cartouche filtrante pour un tel filtre
FR2957395A1 (fr) Vanne thermostatique a manchon
EP2548624B2 (fr) Filtre à carburant avec compartiment inférieur de collecte d'eau et élément filtrant pour un tel filtre
FR2947331A1 (fr) Echangeur de chaleur comprenant un faisceau de tubes avec au moins un tube inactif
WO2019180353A1 (fr) Filtre et cartouche amovible, avec deux niveaux d'étanchéité dans un puits de la base du filtre
FR3120397A1 (fr) Agencement de valve poumon pour filtre a air et filtre d’admission d’air pour moteur incluant cet agencement
FR3056521A1 (fr) Dispositif de nettoyage destine a projeter au moins un fluide vers une surface a nettoyer d'un vehicule automobile
FR3014703A1 (fr) Filtre a carburant avec dispositif de liberation d'additif.
FR3033503A1 (fr) Dispositif pour separer l'huile des gaz de carter d'un moteur a combustion interne
EP3350425B1 (fr) Agencement et méthode pour réguler un flux de gaz de carter d'un moteur à combustion interne avant une séparation d'huile
EP3661793B1 (fr) Dispositif de régulation de pression et son procédé d'assemblage, pour un absorbeur de vapeurs de carburant
EP0644985B1 (fr) Verin pneumatique
FR2994660A1 (fr) Filtre a carburant avec compartiment inferieur de collecte d'eau et cartouche filtrante pour un tel filtre
FR2908181A1 (fr) Dispositif de traitement de l'air avec moyens d'assemblage
EP3042709B1 (fr) Filtre à liquide présentant une étanchéité améliorée
EP2532405A1 (fr) Filtre à carburant avec purge d'eau et élément filtrant pour un tel filtre
FR3081387A1 (fr) Boitier pour un appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour vehicule automobile
EP3599395A1 (fr) Capuchon d'aeration d'une transmission
WO2009053399A2 (fr) Dispositif de diffusion d'un agent volatil autonome
WO2021084183A1 (fr) Dispositif de raccordement de conduit
FR3053402A1 (fr) Agencement pour la fixation d’une bielle de volet d’inversion de poussee sur une structure interne fixe d’une nacelle de turboreacteur et procede de montage/demontage associe
FR3118480A1 (fr) Agencement de filtration et utilisation d’un dispositif de filtration, pour epurer une eau destinee a une chambre de combustion d’un vehicule
EP4321231A1 (fr) Filtre a eau permettant une purge et utilisation du filtre pour epurer une eau destinee a une chambre de combustion d'un vehicule

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20220909

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4