WO2014041281A1 - Repartiteur d'air d'admission d'un moteur a combustion, ensemble et vehicule associes - Google Patents

Repartiteur d'air d'admission d'un moteur a combustion, ensemble et vehicule associes Download PDF

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WO2014041281A1
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Martial Dore
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Peugeot Citroen Automobiles Sa
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    • F02M35/16—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines characterised by use in vehicles
    • F02M35/161—Arrangement of the air intake system in the engine compartment, e.g. with respect to the bonnet or the vehicle front face

Definitions

  • the invention relates to the field of architecture of internal combustion engines for equipping a motor vehicle, or a range of motor vehicles.
  • a single combustion engine or a family of combustion engines are, in the industry, rarely used on a single application.
  • certain engines equip a range of vehicles of different sizes and general architectures.
  • Some engines are also common to several car manufacturers, who can use very different vehicle bases.
  • the use of the same engine can lead to adapting its peripherals to its environment, depending on the application in question.
  • One of the aspects that can be strongly impacted by the engine environment is the air intake circuit of the engine.
  • the air intake ducts can take fresh air at the front of the vehicle, on one side or the other of a vehicle cooling radiator, that is to say generally on the right side or the left side of the vehicle, the concept of right and on the left in the manner commonly accepted for a vehicle automobile, that is to say in relation to the direction in which the vehicle is designed to advance predominantly, or according to the orientation of a driver of the vehicle.
  • the invention aims to provide a device for easily adapting, at lower cost, and with a minimum of logistical diversity, the air intake circuit of an engine according to the application on which it is implanted has an air intake duct coming from either side of the engine.
  • the invention therefore relates to an intake air distributor of a combustion engine, having a so-called transverse air distribution channel and so-called longitudinal channels stitched on the transverse channel and intended respectively to feed respectively.
  • cylinders of a motor wherein the transverse channel has at each of its ends, an identical open interface.
  • the admission of air into the splitter can be performed, depending on the application, by one or the other open interfaces. This allows the use of an identical air distributor on many different engines, and / or on many different applications such as different motor vehicles.
  • each open interface comprises a device adapted to the fixation of a component. This typically allows the attachment of a throttle body, or any form of air metering valve.
  • each open interface has a fastening flange.
  • the flange is advantageously adapted to the attachment of a standard throttle body, of known type, for example to be fixed to a flange adapted by means of 3 or 4 screws or bolts.
  • the distributor may be aluminum or aluminum alloy.
  • the distributor may be of plastic material.
  • the invention also relates to an assembly comprising an air distributor as defined in the invention and a throttle body attached to one of the interfaces of the air distributor.
  • a cap is preferably attached to the interface opposite to that on which is fixed the throttle body, so as to hermetically obstruct the interface on which said cap is fixed.
  • the plug comprises a plate whose contour is identical to that of the fastening flange.
  • the plate has holes adapted to fasten by screwing onto said flange.
  • the distributor being of plastic material
  • the plug is made of plastic material and is heat-welded or friction welded to the interface it obstructs.
  • the invention relates to a motor vehicle having a transversely implanted combustion engine, wherein said engine is equipped with a distributor as defined in the invention, said distributor then having a transverse implantation of its transverse channel in the vehicle.
  • Figure 1 shows an air distributor for combustion engine according to a preferred embodiment of the invention.
  • Figure 2 shows an assembly comprising an air distributor and a throttle body, the assembly being in accordance with a preferred embodiment of the invention.
  • Figure 3 shows an assembly comprising an air distributor and a throttle body, the assembly being in accordance with a preferred embodiment of the invention.
  • Figure 4 shows a partial view of an assembly according to a preferred embodiment of the invention.
  • FIGS. 5a and 5b each have a plug that can be used in a preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 6 schematically shows a partial view of a motor vehicle embodying the invention, in a embodiment.
  • Figure 7 schematically shows a partial view of a motor vehicle involving the invention in another embodiment.
  • Figure 1 shows an air distributor for combustion engine according to a preferred embodiment of the invention.
  • the air distributor 1 has a so-called transverse channel 1 1 air distribution and so-called longitudinal channels 12 for respectively supply each of the cylinders of a motor.
  • the longitudinal channels 12 are stitched on the transverse channel.
  • the intake air of an engine equipped with the air distributor enters the transverse channel 1 1, and is distributed in the longitudinal channels 12.
  • the transverse channel 1 1 has, at each of its ends, an identical open interface
  • each interface has a flange 13, 14, adapted to be able to attach an element having itself a complementary flange.
  • FIG. 2 shows an assembly comprising an air distributor 1 and a throttle body 2, the assembly being in accordance with a preferred embodiment of the invention.
  • the throttle body 2 is fixed to one of the interfaces of the transverse channel 1 1 by means of a flange 14.
  • the assembly also comprises a plug 3 fixed on the flange 13 of the interface opposite to that on which is fixed the throttle body 2, so as to hermetically obstruct it.
  • FIG. 3 presents a detailed view of FIG. a plug 3 installed to close one of the open interfaces of the air distributor 1.
  • a plug 3 according to that shown in Figure 5a is used. It is essentially a closure plate shaped to fit one of the flanges 13, 14 of the air distributor 1. A seal is preferably provided to ensure a hermetic obstruction of the interface of the closed transverse conduit.
  • Other types of plug 3 may be envisaged.
  • a plug that can be used in one embodiment of the invention which has the shape of a simple circular shutter. This type of plug 3 is simple, and can advantageously be used when the distributor is plastic material. Then, the plug may also be of plastic material, and be heat sealed or friction welded to the interface it closes.
  • FIGS. 6 and 7 schematically show the under-bonnet space of a motor vehicle carrying an air distributor 1, according to a variant of the invention, in its intake circuit. air.
  • a motor M is arranged transversely.
  • the concept of "transversality" refers to the manner commonly accepted in the automotive field, namely substantially parallel to the axis of an axle of the vehicle, or substantially orthogonal to the direction with respect to the direction in which the vehicle is designed to advance predominantly.
  • Figure 6 thus shows an application in which the air intake (the air flow being represented in the figure by an arrow) is made by the left of the front face of the vehicle, and the throttle body 2 is therefore positioned on the left in the engine compartment (thus on the right in the figure, the front face of the vehicle being at the bottom of the figure).
  • Figure 7 shows a contrario of Figure 6 an application in which the air intake is performed by the right of the front of the vehicle, and the throttle body 2 is positioned to the right in the engine compartment.
  • the invention thus developed allows the use and easy adaptation of an identical air distributor on many different applications, while allowing to maintain an identical throttle body on all these applications.
  • the invention is applicable to a wide variety of engine configurations, for example 3 or 4 cylinders in line.
  • the air distributor developed in the invention may be used particularly relevant on motor vehicles having a transverse location of their engine.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

L'invention porte sur un répartiteur d'air (1) d'admission d'un moteur à combustion, présentant un canal dit transversal (11) de répartition d'air et des canaux dits longitudinaux (12) piqués sur le canal transversal (11) et destinés à alimenter respectivement chacun des cylindres d'un moteur, dans lequel le canal transversal (11) présente, à chacune de ses extrémités, une interface ouverte identique. Ensemble comportant un tel répartiteur d'air et un boîtier papillon, et véhicule automobile associé.

Description

REPARTITEUR D'AIR D'ADMISSION D'UN MOTEUR A COMBUSTION, ENSEMBLE ET VEHICULE ASSOCIES
[0001] La présente invention revendique la priorité de la demande française 1258629 déposée le 14 septembre 2012 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
[0002] L'invention porte sur le domaine de l'architecture des moteurs à combustion interne destinés à équiper un véhicule automobile, ou une gamme de véhicules automobile.
[0003] Un même moteur à combustion ou une famille de moteur à combustion sont, dans l'industrie, rarement employés sur une application unique. Typiquement, dans l'industrie automobile, certains moteurs équipent une gamme de véhicules de tailles et d'architectures générales différentes. Certains moteurs sont également communs à plusieurs constructeurs automobiles, qui peuvent utiliser des bases de véhicules très différentes. De fait, l'emploi d'un même moteur peut conduire à adapter ses périphériques à son environnement, en fonction de l'application considérée.
[0004] Afin de limiter les coûts et la complexité de mise en œuvre, il convient de limiter les modifications à apporter au moteur et ses périphériques, tout en permettant son adaptation sur les différentes applications.
[0005] Un des aspects pouvant être fortement impacté par l'environnement du moteur est le circuit d'admission d'air du moteur. Il existe en effet une grande variété d'architectures possibles pour amener l'air frais à l'admission du moteur, sachant que de manière connue l'air traverse successivement, avant d'être admis dans le moteur, un filtre à air, puis un doseur ou boîtier papillon, et enfin un répartiteur qui distribue l'air vers les différents cylindres du moteur. [0006] Globalement, si on considère par exemple un moteur d'une application automobile monté transversalement, ce qui est le cas notamment sur les véhicules du type à roues avant motrices, les conduits d'admission d'air peuvent prendre l'air frais au niveau de la face avant du véhicule, d'un côté ou de l'autre d'un radiateur de refroidissement du véhicule, c'est-à-dire globalement du côté droit ou du côté gauche du véhicule, la notion de droite et de gauche s'entendant de la manière communément admise pour un véhicule automobile, c'est-à-dire par rapport à la direction dans laquelle le véhicule est conçu pour avancer majoritairement, ou encore selon l'orientation d'un conducteur du véhicule.
[0007] Dans ce contexte, l'invention tend à proposer un dispositif permettant d'adapter facilement, à moindre coût, et avec un minimum de diversité logistique, le circuit d'admission d'air d'un moteur selon que l'application sur lequel il est implanté présente un conduit d'admission d'air venant de part ou d'autre du moteur.
[0008] L'invention porte donc sur un répartiteur d'air d'admission d'un moteur à combustion, présentant un canal dit transversal de répartition d'air et des canaux dits longitudinaux piqués sur le canal transversal et destinés à alimenter respectivement chacun des cylindres d'un moteur, dans lequel le canal transversal présente, à chacune de ses extrémités, une interface ouverte identique. Ainsi, l'admission de l'air dans le répartiteur pourra être réalisée, selon l'application considérée, par l'une ou l'autre des interfaces ouvertes. Cela permet l'emploi d'un répartiteur d'air identique sur de nombreux moteurs différents, et/ou sur de nombreuses applications différentes telles que des véhicules automobiles différents.
[0009] De préférence, chaque interface ouverte comporte un dispositif adapté à la fixation d'un composant. Cela permet typiquement la fixation d'un boîtier papillon, ou toute forme de vanne de dosage d'air.
[ooi o] Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, chaque interface ouverte présente une bride de fixation. La bride sera avantageusement adaptée à la fixation d'un boîtier papillon standard, de type connu, pouvant par exemple être fixé à une bride adaptée au moyen de 3 ou 4 vis ou boulons.
[001 1 ] Le répartiteur peut être en aluminium ou en alliage d'aluminium.
[0012] Le répartiteur peut être en matériau plastique. [0013] L'invention porte également sur un ensemble comportant un répartiteur d'air tel que défini dans l'invention et un boîtier papillon fixé sur l'une des interfaces du répartiteur d'air.
[0014] Dans un tel ensemble, un bouchon est avantageusement fixé sur l'interface opposée à celle sur laquelle est fixé le boîtier papillon, de sorte à obstruer hermétiquement l'interface sur laquelle ledit bouchon est fixé. [0015] Selon une variante préférentielle de l'invention dans laquelle chaque interface ouverte du répartiteur présente une bride de fixation, le bouchon comporte une plaque dont le contour est identique à celui de la bride de fixation. La plaque présente avantageusement dans ce cas des perçages adaptés à la fixation par vissage sur ladite bride.
[0016] Dans une variante de l'invention, le répartiteur étant en matériau plastique, le bouchon est en matériau plastique et est thermo-soudé ou soudé par friction à l'interface qu'il obstrue.
[0017] L'invention porte enfin sur un véhicule automobile comportant un moteur à combustion implanté transversalement, dans lequel en ce que ledit moteur est équipé d'un répartiteur tel que défini dans l'invention, ledit répartiteur présentant alors une implantation transversale de son canal transversal dans le véhicule.
[0018] L'invention est décrite plus en détail ci-après et en référence aux figures représentant schématiquement le système dans son mode de réalisation préférentiel. [0019] La figure 1 présente un répartiteur d'air pour moteur à combustion conforme à une variante préférentielle de l'invention.
[0020] La figure 2 présente un ensemble comportant un répartiteur d'air et un boîtier papillon, l'ensemble étant conforme à une variante préférentielle de l'invention.
[0021 ] La figure 3 présente un ensemble comportant un répartiteur d'air et un boîtier papillon, l'ensemble étant conforme à une variante préférentielle de l'invention.
[0022] La figure 4 présente une vue partielle d'un ensemble conforme à une variante préférentielle de l'invention.
[0023] Les figures 5a et 5b présentent chacune un bouchon pouvant être mis en jeu dans une variante préférentielle de l'invention [0024] La figure 6 présente schématiquement une vue partielle d'un véhicule automobile mettant en jeu l'invention, dans un mode de réalisation.
[0025] La figure 7 présente schématiquement une vue partielle d'un véhicule automobile mettant en jeu l'invention, dans un autre mode de réalisation. [0026] La figure 1 présente un répartiteur d'air pour moteur à combustion conforme à une variante préférentielle de l'invention. Le répartiteur d'air 1 présente un canal dit transversal 1 1 de répartition d'air et des canaux dits longitudinaux 12 destinés à alimenter respectivement chacun des cylindres d'un moteur. Les canaux longitudinaux 12 sont piqués sur le canal transversal. Ainsi, l'air d'admission d'un moteur équipé du répartiteur d'air pénètre dans le canal transversal 1 1 , et est réparti dans les canaux longitudinaux 12. Dans l'invention, le canal transversal 1 1 présente, à chacune de ses extrémités, une interface ouverte identique
[0027] Dans la variante de l'invention ici représentée, chaque interface présente une bride 13, 14, adaptée pour pouvoir y fixer un élément présentant lui-même une bride complémentaire.
[0028] La figure 2 présente un ensemble comportant un répartiteur d'air 1 et un boîtier papillon 2, l'ensemble étant conforme à une variante préférentielle de l'invention. Le boîtier papillon 2 est fixé à l'une des interfaces du canal transversal 1 1 à l'aide d'une bride 14. Dans l'exemple ici présenté, l'ensemble comporte également un bouchon 3 fixé sur la bride 13 de l'interface opposée à celle sur laquelle est fixée le boîtier papillon 2, de sorte à l'obstruer hermétiquement.
[0029] Tel que montré sur la vue partielle présentée en figure 3, les brides 13, 14 du canal transversal 1 1 étant identiques, le boîtier papillon 2 peut se fixer indifféremment sur l'une ou l'autre des interfaces, afin d'assurer l'entrée de l'air d'admission dans le répartiteur du côté adéquat en fonction de l'application particulière sur laquelle ledit répartiteur d'air 1 est monté. Ainsi, à la figure 3, le boîtier papillon 2 est monté à l'extrémité opposée du canal transversal 1 1 , par comparaison à celle sur laquelle il est monté en figure 2. [0030] La figure 4 présente une vue de détail d'un bouchon 3 installé pour obturer l'une des interfaces ouvertes du répartiteur d'air 1 .
[0031 ] Dans la variante préférentielle présentée en figure 4, un bouchon 3 conforme à celui représenté en figure 5a est employé. Il s'agit essentiellement d'une plaque de fermeture conformée pour s'adapter à une des brides 13, 14 du répartiteur d'air 1 . Un joint d'étanchéité est préférentiellement prévu pour garantir une obstruction hermétique de l'interface du conduit transversal obturée. [0032] D'autres types de bouchon 3 peuvent être envisagés. Typiquement, on a représenté à la figure 5b un bouchon qui peut être employé dans un mode de réalisation de l'invention, qui a la forme d'un simple obturateur circulaire. Ce type de bouchon 3 est simple, et peut avantageusement être employé lorsque le répartiteur est en matériau plastique. Alors, le bouchon peut être également en matériau plastique, et être thermosoudé ou soudé par friction à l'interface qu'il obture.
[0033] On a représenté aux figures 6 et 7 de manière très schématique l'espace sous- capot moteur d'un véhicule automobile embarquant un répartiteur d'air 1 , conforme à une variante de l'invention, dans son circuit d'admission d'air. Dans l'espace sous capot représenté, un moteur M est disposé transversalement. La notion de « transversalité » s'entend de la manière communément admise dans le domaine automobile, à savoir sensiblement parallèlement à l'axe d'un essieu du véhicule, ou sensiblement orthogonalement à la direction par rapport à la direction dans laquelle le véhicule est conçu pour avancer majoritairement. [0034] La figure 6 présente ainsi une application dans laquelle l'admission d'air (le flux d'air étant représenté sur la figure par une flèche) est réalisée par la gauche de la face avant du véhicule, et le boîtier papillon 2 est donc positionné à gauche dans le compartiment moteur (donc à droite sur la figure, la face avant du véhicule étant en bas de la figure). [0035] La figure 7 présente a contrario de la figure 6 une application dans laquelle l'admission d'air est réalisée par la droite de la face avant du véhicule, et le boîtier papillon 2 est donc positionné à droite dans le compartiment moteur.
[0036] L'invention ainsi développée permet donc l'emploi et l'adaptation aisés d'un répartiteur d'air identique sur de nombreuses applications différentes, tout en permettant de conserver un boîtier papillon identique sur toutes ces applications. L'invention est applicable à une grande variété de configurations de moteurs, par exemple à 3 ou 4 cylindres en ligne. Le répartiteur d'air développé dans l'invention pourra être employé de manière particulièrement pertinente sur les véhicules automobiles présentant une implantation transversale de leur moteur.

Claims

REVENDICATIONS
1. Répartiteur d'air (1 ) d'admission d'un moteur à combustion, présentant un canal dit transversal (1 1 ) de répartition d'air et des canaux dits longitudinaux (12) piqués sur le canal transversal (1 1 ) et destinés à alimenter respectivement chacun des cylindres d'un moteur (M), caractérisé en ce que le canal transversal (1 1 ) présente, à chacune de ses extrémités, une interface ouverte identique.
2. Répartiteur d'air (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel chaque interface ouverte comporte un dispositif adapté à la fixation d'un composant.
3. Répartiteur d'air (1 ) selon la revendication 2, dans lequel chaque interface ouverte présente une bride de fixation (13,14).
4. Répartiteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est en aluminium ou en alliage d'aluminium.
5. Répartiteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est en matériau plastique.
6. Ensemble comportant un répartiteur d'air (1 ) selon l'une des revendications précédentes et un boîtier papillon (2) fixé sur l'une des interfaces du répartiteur d'air
(1 )-
7. Ensemble selon la revendication 6, dans lequel un bouchon (3) est fixé sur l'interface opposée à celle sur laquelle est fixé le boîtier papillon (2), de sorte à obstruer hermétiquement l'interface sur laquelle ledit bouchon (3) est fixé.
8. Ensemble selon la revendication 7 et la revendication 3, dans lequel le bouchon (3) comporte une plaque dont le contour est identique à celui de la bride de fixation (13,14).
9. Ensemble selon la revendication 7 et la revendication 5, dans lequel le bouchon (3) est en matériau plastique et est thermo-soudé ou soudé par friction à l'interface qu'il obstrue.
10. Véhicule automobile comportant un moteur (M) à combustion implanté transversalement, caractérisé en ce que ledit moteur est équipé d'un répartiteur d'air (1 ) selon l'une des revendications 1 à 5, ledit répartiteur d'air (1 ) présentant alors une implantation transversale de son canal transversal dans le véhicule.
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