COLLECTEUR D'ADMISSION POUR MOTEUR COMBUSTION INTERNE
La présente invention se rapporte à un dispositif d'admission d'air pour les moteurs à combustion interne multicylindres destinés notamment à équiper les véhicules automobiles ou routiers, et plus particulièrement à un collecteur d'admission adapté pour recevoir une pluralité de piquages ainsi qu'à un filtre à air.
Le dispositif d'admission d'air des moteurs à combustion interne comprend classiquement un collecteur d'admission encore appelé répartiteur qui a pour fonction de mettre en communication la sortie du filtre à air, et l'entrée des différents conduits d'admission ménagés dans la culasse du moteur.
Le collecteur d'admission présente classiquement un corps venant se fixer sur la culasse du moteur ; ce corps comporte généralement une chambre de distribution de grande capacité encore appelée plénum et plusieurs tukulures qui partent de cette chambre de distribution pour alimenter en air comburant chacune des chambres de combustion du moteur.
Le collecteur d'admission d'un moteur à combustion interne est généralement connecté à un nombre plus ou moins important de prises de dépression servant à faire fonctionner des organes aussi divers que le système de freinage ou Master
Vac, la vanne EGR, le clapet de retour du carburant équipant la rampe d'injection, les systèmes d'ajout de substances non combustibles ou de substances combustibles secondaires telles que les gaz de carter, les vapeurs de carburant en provenance du canister ou encore les gaz brûlés recirculés, ainsi que le capteur de mesure de la pression collecteur.
La mesure de la pression régnant dans le collecteur d'admission qui est nécessaire à la commande des injecteurs, est en effet opérée classiquement au moyen d'un capteur de pression absolue relié par une conduite souple de longueur adaptée à un piquage débouchant dans la chambre de distribution.
Les piquages nécessaires à toutes ces connexions sont toutefois selon l'art antérieur connu, positionnés sur le collecteur d'admission de façon quelque peu anarchique, ce qui complique la réalisation du collecteur et les opérations de montage de ce dernier sur le moteur.
Par ailleurs, le capteur de mesure de la dépression collecteur est généralement positionné dans le compartiment moteur à l'extérieur du moteur ; une telle disposition oblige à prévoir des systèmes de fixation adaptés et complique donc également les opérations de montage du moteur.
La présente invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients grâce à un dispositif d'admission adapté comprenant un collecteur d'admission qui regroupe de façon simple et économique la quasi-totalité des piquages
nécessaires au fonctionnement du moteur et grâce à un filtre à air servant de support au capteur de pression.
Le dispositif d'admission d'air selon l'invention, pour moteur à combustion interne multicylindre comprend un filtre à air et un collecteur d'admission venant se fixer sur le moteur, le filtre à air comportant un boîtier définissant un logement pour une cartouche filtrante et le collecteur d'admission comprenant un corps présentant une chambre de distribution munie de piquages coopérant notamment avec un capteur de pression pour fournir la valeur de la pression de l'air dans le collecteur nécessaire au système électronique de contrôle pour commander notamment le fonctionnement du moteur.
Selon l'invention, le collecteur d'admission est caractérisé en ce que les piquages sont portés par une unique pièce rapportée venant se fixer sur corps du collecteur au droit d'au moins une ouverture correspondante débouchant dans la chambre de distribution.
Selon une autre caractéristique du collecteur d'admission objet de l'invention, les piquages font corps avec la pièce porte-piquages.
Selon une autre caractéristique du collecteur d'admission objet de l'invention, les piquages sont regroupés sur la pièce porte-piquages suivant leur fonction et à chaque groupe de piquages correspond une ouverture adaptée ménagée à
travers le corps du collecteur pour déboucher dans la chambre de distribution.
Selon un autre aspect de l'invention, le filtre à air est caractérisé en ce qu'il comporte un support adapté pour recevoir le capteur de pression.
Selon une autre caractéristique du filtre à air objet de l'invention, le support intègre des moyens de clipsage permettant un montage et un démontage aisé du capteur de pression.
On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après de différents modes de réalisation de l'invention, présentés à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
la figure 1 est une vue partielle en perspective du dispositif d'admission d'air pour moteur à combustion interne selon 1 ' invention ;
la figure 2 est une vue partielle en perspective du collecteur d'admission pour moteur à combustion interne selon 1 ' invention ;
la figure 3 est une vue de détail de la plaquette porte-piquages représentée à la figure 2 ;
la figure 4 est une vue en coupe partielle en coupe transversale du collecteur d'admission au droit de l'un des piquages ;
la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 4, précisant une variante de réalisation des piquages.
Pour faciliter la lecture des dessins, les mêmes pièces portent les mêmes références d'une figure à l'autre. Par ailleurs, seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés.
En se reportant à la figure 1, le dispositif d'admission d'air représenté est destiné à équiper un moteur à combustion interne à allumage commandé non figuré de type à quatre cylindres en ligne équipant par exemple un véhicule automobile. Le dispositif d'admission comprend un filtre à air 1 s'étendant à proximité d'un collecteur d'admission référencé 2. Ce filtre à air 1 et ce collecteur 2 qui sont plus particulièrement destinés à être positionnés côte à côte sur le couvre-culasse du moteur, sont connectés l'un à l'autre à travers un boîtier papillon et des conduites de liaison non figurés.
Le filtre à air 1 comporte un boîtier sensiblement cylindrique en matière plastique réalisé en deux parties distinctes 10 et 11 venues l'une et l'autre de moulage. Un premier demi-corps 10 renferme une cavité résonatrice destinée à réduire le bruit d'admission tandis que le second demi-corps 11 forme le logement pour une cartouche filtrante non figurée et présente des orifices d'entrée 13 et de sortie 12 pour l'air frais comburant.
Les deux demi-corps 10 et 11 sont réunis axialement par un système de fixation dit à quart de tour ; le second demi-corps 11 est immobilisé sur le couvre-culasse du moteur au moyen d'un système de sangles élastiques munies de crochets, tandis que le premier demi-corps 10 facilement démontable permet par son retrait d'accéder librement au logement de la cartouche filtrante.
Pour réduire les vibrations du filtre 1, les différentes surfaces d'appui du second demi- corps 11 sur le couvre-culasse sont munies de plots amortisseurs élastiques non figurés venant s'interposer et opérer un découplage vibratoire.
Le demi-corps il présente également venant de moulage un support 6 s'étendant en saillie sur la partie supérieure du demi-corps 11 et destiné à recevoir un capteur de pression 3. Ce capteur de pression 3 a pour fonction de mesurer la pression absolue régnant dans la chambre de distribution du collecteur d'admission 2 ; la valeur de la pression collecteur servant au système de contrôle moteur non figuré pour commander le fonctionnement du moteur. Le support 6 est plus particulièrement étudié pour immobiliser en position le capteur 3 par clipsage.
Le support 6 , adapté à la forme générale rectangulaire du capteur 3 , comprend essentiellement une paroi de fond 18 sur laquelle vient reposer le capteur 3, ainsi que des parois latérales 15 entourant partiellement la paroi 18 de façon à former un logement ouvert sur le dessus à
l'intérieur duquel vient se positionner le capteur 3. La paroi de fond 18 s'étend en surplomb en direction du collecteur d'admission 2 en étant supportée sur trois côtés par des nervures 16, elle comporte une large ouverture 19 débouchant sur le bord libre faisant face au collecteur d'admission 2 pour permettre le passage de la prise de pression 4 reliant le capteur de pression 3 au collecteur d'admission 2 et permettre la mise en place du capteur 3 déjà connecté à la conduite 4 dans le logement définit par le support 6.
Les parois latérales 15 faisant face aux deux extrémités transversales du capteur 3 sont munies d'ergots 17 aptes à venir appuyer sur la face supérieure du capteur 3 et donc immobiliser ce dernier sur le support 6. Le montage et le démontage du capteur 3 sont opérés de façon simple grâce à l'élasticité des parois latérales du support 6 résultant du matériau plastique utilisé pour former les deux demi-corps 10 et 11 du boîtier du filtre à air.
La conduite souple thermoformée 4 faisant office de prise de pression s'étend classiquement entre le capteur 3 et un piquage 5 correspondant porté par le collecteur d'admission 2 qui débouche au droit de la chambre de distribution de ce dernier.
La conduite 4 est toutefois de forme et de longueur adaptée pour réduire au maximum les ondes de pression régnant dans la chambre de distribution du collecteur. La présence d'un grand nombre de coudes 14, cinq dans l'exemple de réalisation
illustré, permet d'obtenir le résultat recherché pour une longueur conduite réduite par rapport à l'art antérieur.
La présente invention est également applicable pour un moteur à combustion interne à allumage par compression, notamment dans les cas où le dispositif d'admission d'air comporte un compresseur ou un volet EGR et où la mesure de la pression dans le collecteur d'admission est utile au fonctionnement du moteur.
En se reportant à la figure 2, on a détaillé le collecteur d'admission référencé 2.
Ce collecteur 2 réalisé en matière plastique comporte classiquement un corps venu de moulage présentant une chambre de distribution ou plénum 22 de forme sensiblement cylindrique, destinée à s'étendre parallèlement à la culasse non figurée du moteur, et quatre tubulures 23 dirigées sensiblement perpendiculairement à la chambre de distribution 22 et mettant en communication cette dernière avec les conduits d'admission correspondants ménagés dans la culasse pour alimenter en air comburant ou en mélange combustible chacune des chambres de combustion du moteur.
Les piquages 5,8,7 qui servent respectivement à la mesure de la pression et à la connexion des conduites de recyclage dans l'air comburant des gaz de carter et des vapeurs de carburant issus du canister ainsi qu'aux différentes prises de dépression, sont selon
l'invention regroupés sur une unique plaquette rapportée 24 s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal de la chambre de distribution 22.
Cette plaquette 24 de forme générale rectangulaire, obtenue en matière plastique par moulage, vient se fixer, par collage ou encore par soudure (à ultra sons) de façon étanche sur le corps 20 du collecteur d'admission 2 au droit de deux ouvertures correspondantes 26,27 débouchant dans la chambre de distribution 22 sensiblement en amont dans le sens de l'écoulement de l'air des tubulures 23 en particulier pour celle 26 correspondante aux piquages 8 destinés à l'ajout de substances appropriées à l'air comburant (substances non combustibles dans le cas des gaz de carter ou substances combustibles dans le cas des vapeurs de carburant issues du réservoir à carburant et piégées par le canister) et ce, de façon à obtenir une répartition homogène de celles- ci dans les différentes chambres de combustion du moteur.
Conformément aux figures 2 et 3, on voit que les piquages portés par la plaquette 24 sont alignés selon l'axe longitudinal médian de cette dernière et regroupés en deux groupes distincts disposés aux deux extrémités axiales de la plaquette 4. Dans la partie d'extrémité 46 de la plaquette 4 sont disposés les piquages 8 correspondants à l' introduction de substances non combustibles ou de combustible secondaire tandis que dans l'autre partie d'extrémité 47 séparée de la partie 46 par une partie intermédiaire de longueur prédéterminée 45, sont disposés les
piquages 7 correspondants aux différentes prises de dépression du moteur ainsi que le piquage 5 servant à la mesure de la dépression.
Cette disposition des piquages en deux groupes séparés a pour fonction d'éloigner suffisamment les piquages 8 servant à l'ajout de substances à l'air comburant des piquages 7 et 5 servant aux prises de dépression, de façon à prévenir toute remontée de ces substances à travers les prises de dépression.
A chaque groupe de piquages respectifs, correspond une unique ouverture respectivement 26, 27 débouchant dans la chambre de distribution 22. Conformément à la figure 4, on a représenté l'ouverture 26 associée aux piquages 8 (l'ouverture 27 associée aux piquages 7 et 5 qui s'étend dans le prolongement de l'ouverture 26 est parfaitement similaire à cette dernière aux dimensions axiales près) . Cette ouverture 26 se présente sous la forme d'un orifice oblong 123 ménagé à travers la paroi du corps du collecteur d'admission définissant la chambre de distribution 22.
L'orifice oblong 123 est entouré par une paroi 116 venant de moulage avec le corps du collecteur et s'étendant en saillie au-dessus de ce dernier. Le bord supérieur de cette paroi 116 formant plan de joint, présente une rainure périphérique 29 apte à recevoir un bossage épaulé 64 complémentaire s'étendant sous la partie 46 de la plaquette autour des différents piquages 8. Un tel assemblage permet tout à la fois un positionnement simple des deux pièces l'une par
rapport à l'autre et une fixation étanche des deux pièces, notamment par soudure à ultra-sons sans formation de bavure disgracieuse.
Conformément à la figure 4, le piquage 8 intègre une chambre individuelle 61 de forme sensiblement cylindrique présentant une ouverture d'entrée évasée s'étendant dans le prolongement de l'orifice 123, cette chambre 61 débouche par un embout de raccordement adapté 60 du type à olive (ou encore de type sapin) s'étendant perpendiculairement à l'axe de la chambre 61. Selon cette exemple de réalisation l'embout de raccordement 60 sur lequel vient se brancher le conduit de liaison correspondant non figuré fait corps avec le piquage 8.
Selon la variante de réalisation représentée à la figure 5, l'embout de raccordement 9 n'est pas directement intégré au piquage correspondant 406 mais clipsé sur ce dernier. Selon ce mode de réalisation l'embout 9 comprend un embout de raccordement proprement dit 80 formant corps avec un capuchon 84 qui vient se fixer de façon amovible sur le piquage 406 constitué par un tube 406 adapté venant de moulage avec la plaquette.
Par ailleurs, l'invention n'est pas limitée, notamment pour ce qui est de la plaquette 24 porte-piquages, à la seule forme rectangulaire et à l'implantation sur la chambre de distribution 22 qui ont été illustrées sur les figures, de même l'invention n'est pas limitée aux seuls collecteurs
d'admission en matière plastique mais s'applique également aux collecteurs venus de fonderie.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.
Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit.