WO2006067342A2 - Agencement de conduit d'admission d'air d'un moteur a combustion interne - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an air intake duct arrangement of an internal combustion engine whose cylinder head is fixed to the body of a motor vehicle by means of a damping element, said cylinder head being closed by a set of distribution casings, and said intake duct consisting of an intermediate portion connected on the one hand to an upstream portion connected to a heat exchanger, and on the other hand to a downstream portion conveying the air in the direction of an intake manifold, fixed on the intermediate portion.
  • the conduits for supplying the engine with gas or for recovering exhaust gases are not installed in such a way as to optimize the flow of gases.
  • these ducts are positioned in the cramped structure of the engine block, between wiring, water pipes, air conditioning ducts and fuel ducts.
  • this type of duct sinfully bypasses the engine block and the structure, constraining the shape of the duct to the detriment of its function.
  • One of the disadvantages of the air intake ducts of an engine is that they take up space in the engine compartment and they do not facilitate the integration of other components.
  • the section of the intake duct is not constant in its shape, which can induce losses and cause a decrease in the performance of the combustion engine.
  • the document FR-2548731 proposes to place a casing-shaped distribution casing provided with a filter, directly on the cylinder heads. This integration makes it possible to obtain an effective mixture of the exhaust gases with the combustion air, the duct Exhaust keeps a complex shape that clutters the engine compartment and does not optimize the space.
  • the present invention aims to overcome the disadvantages associated with this type of architecture by proposing a new implementation of the air intake duct which reduces the pressure drop while ensuring the tightness of the distribution.
  • the present invention proposes that the intermediate portion of the intake duct be integrated into the motor distribution casing.
  • the proposed arrangement may have the following features, individually or in combination:
  • the intermediate portion comes from a foundry with the casing
  • the intermediate portion comprises at least one fixing hole intended to receive the motor cap, the intake duct of the intermediate portion is of constant section,
  • the intermediate portion comprises at least two upstream and downstream endpieces intended to respectively receive the attachment means of the upstream and downstream portions; the means for fixing the upstream and downstream portions can snap onto the intermediate portion,
  • the attachment means of the upstream and downstream portions can be clamped on the intermediate portion
  • the means for fixing the upstream and downstream portions comprise a clamping collar intended to fasten them to the intermediate portion
  • FIG. 1 is a general layout diagram of the intake air duct integrated into the V-motor distribution casing
  • FIG. 2 is a perspective view from above of the engine timing case
  • FIG. 3 is a perspective view from below of the engine timing case
  • FIG. 4 is a perspective view of a portion of the engine timing case showing the intermediate portion of the intake duct.
  • FIG. 1 is a general layout diagram of an internal combustion engine and shows the path of the air supplying the V-motor.
  • the air passes firstly through an air filter 6 on which is fixed a flow meter 7.
  • the air is then sent towards a turbocharger 5 via an upstream pipe 9.
  • a turbocharger 5 Once compressed, the air is conveyed by an outlet pipe of the compressor 8, to a supercharged air cooler 11.
  • the supercharged air cooler 11 is for example a conventional heat exchanger consisting of a bundle of tubes for exchanging energy between the compressed air and the outside air circulating between the tubes.
  • an intake duct orients the flow of air towards a switchbox and then to the air intake manifolds 16 of the front and rear benches of the combustion engine .
  • This intake distributor is composed of an upstream portion 12, an intermediate portion 19 and a downstream portion 2.
  • the upstream portion 12 is positioned between the outlet of the supercharged air cooler 11 and the intermediate portion 19, which connects the upstream portion 12 to the downstream portion 2.
  • the latter makes it possible to direct the flow of compressed air to an air shutoff box 3, itself connected to the intake distributor 16.
  • the downstream portion 2 and the air shutoff housing 3 are located between the respective yokes of the front and back benches 4, as shown in the perspective view of FIG. 2.
  • Figures 2 and 3 show the arrangement of the distribution casings of the internal combustion engine V.
  • a first distribution casing 1 is secured to the cylinder head of the rear bench 4.
  • a second casing 1 5 is positioned on the engine block block and comprises faces in contact with the other two casings 1 and 13.
  • the third casing 13, as shown in perspective in FIG. 4, comprises the intermediate portion 19 and is fixed to the breech block of the front bench 10. 19 of the intake duct is integrated in the casing of the casing 13, which is mounted screwed on the breech block.
  • the intermediate portion 1 9 integrated in the housing 13 comprises ends at its ends for receiving the coupling means with the upstream and downstream portions.
  • these coupling means can be made by snap-fastening, collar, flange or even V-band.
  • the fact that the intermediate portion January 9 is foundry casting directly included on the housing 13, provides an air intake duct whose implementation in the engine block is less tortuous than the prior art.
  • the section of the intake duct is constant over its length, which reduces the pressure losses and the engine consumption.
  • the present invention is more compact than an air hose separated from the housing, which supports an additional function.
  • the casing 13 may also comprise fixing brackets intended to receive the fixing means of a motor cap 14.
  • This motor cap 14 is fixed on both sides of the breech block on the mounting brackets respectively positioned on the casings 1 and 13.
  • the casing 13 thus allows to integrate several functions in one piece. This integration aims to improve the architecture of the engine block, increase the performance in terms of consumption and reduce the number of parts.

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Abstract

La présente invention concerne un agencement de conduit d'admission d'air d'un moteur à combustion interne dont la culasse (4, 10) est fixée sur la caisse d'un véhicule automobile par 5 l'intermédiaire d'un élément amortissant, ladite culasse (4, 10) étant fermée par un jeu de carters de distribution (1, 13, 15), et ledit conduit d'admission étant constitué d'une portion intermédiaire (19) reliée d'une part à une portion amont (12) connectée à un échangeur thermique (11), et d'autre part à une portion avale (2) 10 acheminant l'air en direction d'un collecteur d'admission (16), lesdites portions amont (12) et avale (2) étant pourvues de moyens de fixation destinés à coopérer avec la portion intermédiaire (19), caractérisé en ce que la portion intermédiaire (19) est intégrée au carter de distribution (13) du moteur.

Description

AGENCEMENT DE CONDUIT D'ADMISSION D'AIR D'UN MOTEUR
A COMBUSTION INTERNE
La présente invention concerne un agencement de conduit d'admission d'air d'un moteur à combustion interne dont la culasse est fixée sur la caisse d'un véhicule automobile par l'intermédiaire d'un élément amortissant, ladite culasse étant fermée par un jeu de carters de distribution, et ledit conduit d'admission étant constitué d'une portion intermédiaire reliée d'une part à une portion amont connectée à un échangeur thermique, et d'autre part à une portion aval acheminant l'air en direction d'un collecteur d'admission, fixées sur la portion intermédiaire.
Dans l'architecture conventionnelle d'un bloc moteur d'un véhicule automobile, les conduits permettant d'alimenter le moteur en gaz ou de récupérer les gaz d'échappement ne sont pas implantés de façon à optimiser l'écoulement des gaz. En effet, ces conduits sont positionnés dans la structure exiguë du bloc moteur, entre les câblages, les conduits d'eau, les conduits de climatisation et les conduits de carburants. La plupart du temps, ce type de conduit contourne de façon sinueuse le bloc moteur et la structure, contraignant la forme du conduit au détriment de sa fonction.
Un des inconvénients des conduits d'admission d'air d'un moteur est qu'ils ne prennent de la place dans le compartiment moteur et qu'ils ne facilitent pas l'intégration d'autres composants. D'autre part, la section du conduit d'admission n'est pas constante de par sa forme, ce qui peut induire des pertes de charges et entraîner une diminution des performances du moteur à combustion.
Le document FR-2548731 propose de placer un carter de distribution en forme de boîtier pourvu d'un filtre, directement sur les culasses. Cette intégration permet d'obtenir un mélange efficace des gaz d'échappement avec l'air de combustion, le conduit d'échappement conserve une forme complexe qui encombre le compartiment moteur et n'optimise pas l'espace.
La présente invention vise à palier les inconvénients liés à ce type d'architecture en proposant une nouvelle implantation du conduit d'admission d'air qui permet de réduire les pertes de charge tout en garantissant l'étanchéité de la distribution.
Dans ce but, la présente invention propose que la portion intermédiaire du conduit d'admission soit intégrée au carter de distribution du moteur. L'agencement proposé peut présenter les caractéristiques suivantes, individuellement ou en combinaison :
- la portion intermédiaire est issue de fonderie avec le carter,
- la portion intermédiaire comporte au moins un trou de fixation destiné à recevoir la coiffe moteur, - le conduit d'admission de la portion intermédiaire est de section constante,
- la portion intermédiaire comporte au moins deux embouts amont et aval destinés à recevoir respectivement les moyens de fixation des portions amont et avale, - les moyens de fixation des portions amont et avale peuvent s'encliqueter sur la portion intermédiaire,
- les moyens de fixation des portions amont et avale peuvent se brider sur la portion intermédiaire,
- les moyens de fixation des portions amont et avale comprennent un collier de serrage destiné à les solidariser sur la portion intermédiaire, et
- le moteur à combustion interne est un moteur en V. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci et non limitatif, en liaison avec les dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est un schéma d'implantation général du conduit d'admission d'air intégré au carter de distribution du moteur en V, - la figure 2 est une vue en perspective de dessus du carter de distribution du moteur,
- la figure 3 est une vue en perspective de dessous du carter de distribution du moteur, - la figure 4 est une vue en perspective d'une partie du carter de distribution du moteur montrant la portion intermédiaire du conduit d'admission.
La figure 1 est un schéma d'implantation générale d'un moteur à combustion interne et met en évidence le parcours de l'air qui alimente le moteur en V. L'air passe en premier lieu au travers d'un filtre à air 6 sur lequel est fixé un débitmètre 7. L'air est ensuite envoyé en direction d'un turbocompresseur 5 par l'intermédiaire d'un tuyau amont 9. Une fois compressé, l'air est acheminé par un tuyau de sortie du compresseur 8, vers un refroidisseur d'air suralimenté 11. Le refroidisseur d'air suralimenté 11 est par exemple un échangeur thermique classique constitué d'un faisceau de tubes permettant d'échanger de l'énergie entre l'air compressé et l'air extérieur circulant entre les tubes.
A la sortie du refroidisseur d'air suralimenté 11, un conduit d'admission oriente le flux d'air en direction d'un boîtier de coupure puis vers les répartiteurs d'admission d'air 16 des bancs avant et arrière du moteur à combustion. Ce répartiteur d'admission est composé d'une portion amont 12, d'une portion intermédiaire 19 et d'une portion aval 2. La portion amont 12 est positionnée entre la sortie du refroidisseur d'air suralimenté 11 et la portion intermédiaire 19, qui relie la portion amont 12 à la portion aval 2. Cette dernière permet d'orienter le flux d'air compressé vers un boîtier de coupure d'air 3, lui-même relié au répartiteur d'admission 16. La portion avale 2 et le boîtier de coupure d'air 3 sont situés entre les culasses respectives des bancs avant 10 et arrière 4, tel que représentées sur la vue en perspective de la figure 2. Les figures 2 et 3 représentent l'agencement des carters de distribution du moteur à combustion interne en V. Un premier carter de distribution 1 est solidaire de la culasse du banc arrière 4. Un second carter 1 5 est positionné sur le bloc culasse du moteur et comporte des faces en contact avec les deux autres carters 1 et 13. Le troisième carter 13, tel que représenté en perspective sur la figure 4, comporte la portion intermédiaire 19 et est fixé au bloc culasse du banc avant 1 0. La portion intermédiaire 19 du conduit d'admission est intégrée dans la fonderie du carter 13, qui est monté vissé sur la bloc culasse.
La portion intermédiaire 1 9 intégrée au carter 13 comporte des embouts à ses extrémités destinés à recevoir les moyens d'accouplement avec les portions amont et aval. Classiquement, ces moyens d'accouplement peuvent être réalisés par encliquetage, par collier, par bride ou bien encore par V-band. Le fait que la portion intermédiaire 1 9 soit issue de fonderie en étant directement incluse sur le carter 13, permet d'obtenir un conduit d'admission d'air dont l'implantation dans le bloc moteur est moins tortueuse que l'art antérieur. De plus, la section du conduit d'admission est constante sur sa longueur, ce qui permet de réduire les pertes de charge et la consommation du moteur. La présente invention est plus compacte qu'un tuyau d'air séparé du carter, qui supporte une fonction supplémentaire.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le carter 13 peut aussi comporter des supports de fixation destinés à recevoir les moyens de fixation d'une coiffe moteur 14. Cette coiffe moteur 14 est fixée de part et d'autre du bloc culasse sur les supports de fixation positionnés respectivement sur les carters 1 et 13. Le carter 13 permet ainsi d'intégrer plusieurs fonctions en une seule pièce. Cette intégration vise à améliorer l'architecture du bloc moteur, à augmenter les performances sur le plan de la consommation et à diminuer le nombre de pièces.

Claims

REVENDICATIONS
1. Agencement de conduit d'admission d'air d'un moteur à combustion interne dont la culasse (4, 10) est fixée sur la caisse d'un véhicule automobile par l'intermédiaire d'un élément amortissant, ladite culasse (4, 10) étant fermée par un jeu de carters de distribution (1, 13, 15), et ledit conduit d'admission étant constitué d'une portion intermédiaire (19) reliée d'une part à une portion amont (12) connectée à un échangeur thermique (11), et d'autre part à une portion avale (2) acheminant l'air en direction d'un collecteur d'admission (16) fixées sur la portion intermédiaire
(19), caractérisé en ce que la portion intermédiaire (19) est intégrée au carter de distribution (13) du moteur.
2. Agencement de conduit d'admission d'air d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion intermédiaire (19) est issue de fonderie avec le carter (13).
3. Agencement de conduit d'admission d'air d'un moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la portion intermédiaire (19) comporte au moins un trou de fixation (20) destiné à recevoir la coiffe moteur (14).
4. Agencement de conduit d'admission d'air d'un moteur à combustion interne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conduit d'admission de la portion intermédiaire (19) est de section constante.
5. Agencement de conduit d'admission d'air d'un moteur à combustion interne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion intermédiaire (1 9) comporte au moins deux embouts amont et aval destinés à recevoir respectivement les moyens de fixation des portions amont (12) et avale (2).
6. Agencement de conduit d'admission d'air d'un moteur à combustion interne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fixation des portions amont (12) et avale (2) peuvent s'encliqueter sur la portion intermédiaire.
7. Agencement de conduit d'admission d'air d'un moteur à combustion interne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fixation des portions amont (12) et avale (2) peuvent se brider sur la portion intermédiaire.
8. Agencement de conduit d'admission d'air d'un moteur à combustion interne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fixation des portions amont (12) et avale (2) comprennent un collier de serrage destiné à les solidariser sur la portion intermédiaire (1 9).
9. Agencement de conduit d'admission d'air d'un moteur à combustion interne selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur à combustion interne est un moteur en V.
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