Brevet FR2326573A1 — publié le 19770429

La présente invention concerne une machine soufflante axiale de refroidissement avec couronne d'aubes directrices, pour moteur à combustion interne à refroidissement par air pour faire circuler l'air de refroidissement vers les cylindres et les dispositifs auxiliaires. Il est connu, dans les moteurs à combustion interne, de réduire les bruits de fonctionnement par un revêtement d'isolation phonique ou un entourage complet du moteur. Or, dans les moteurs refroidis à air, il n'est pas possible de prévoir un entourage complet car il faut laisser des ouvertures de section suffisamment grandes pour I'entrée et la sortie de l'air de refroidissement, et le bruit peut alors sortir par ces ouvertures. A cela s'ajoute que les bruits de haute fréquence, qui sont les bruits gênants, partent de la machine soufflante de refroidissement, à travers l'ouverture d'entrée d'air. I1 est connu (DS-OS 2 012 915) d'entourer complètement un moteur à combustion interne à refroidissement par air avec des parois d'isolation phonique, et d'assurer l'alimentation et l'évacuation de l'air de refroidissement par des canaux à isolation phonique. Dans ce cas, sont prévues des déviations de ltécoulement dans les canaux qui doivent éviter le passage direct des bruits de haute fréquence. Une telle isolation phonique se traduit par une construction très onéreuse. En outre, les canaux d'alimentation et d'évacuation présentent un encombrement supplémentaire qui n'existe pas sur de nombreux appareils mobiles, équipés de tels moteurs. Il est en outre connu (DT-GM 7 115 502) de réaliser la paroi intérieure cylindrique du boîtier de la machine soufflante axiale, sous la forme d'une surface perforée derrière laquelle se trouve de la laine de verre. L'inconvénient réside dans le très court chemin d'amortissement et dans le fait que l'orifice d'entrée d'air, direct, non protégé, de la machine soufflante, laisse sortir librement le bruit. La présente invention a pour but de créer une machine soufflante axiale de refroidissement pour un moteur à combustion interne refroidi par air, qui permette d'amortir, à l'aide de moyens simples, les bruits de la machine soufflante qui pourraient sortir par 1 t ouverture de cette machine soufflante, sans pour autant augmenter l'encombrement du moteur. A cet effet, l'invention concerne une machine soufflante axiale de refroidissement, du type ci-dessus, caractérisée en ce que I'entrée de la machine soufflante est prévue à la suite d'un filtre à air du type cyclone, qui recouvre complètement la machine soufflante, de sorte que les bruits qui peuvent être très gênants aux vitesses de rotation élevées soient amortis efficacement. Un autre avantage dans le cas d'une machine soufflante axiale de refroidissément, munie d'une couronne d'aubes directrices prévue en amont, résulte de ce que la position des aubes de la couronne d'aubes directrices de la machine soufflante axiale correspond au même sens de mise en rotation que celui du cyclone, et la distance des aubes au voisinage du moyeu est choisie suffisamment grande pour que, lorsqu'on considère ces aubes dans la direction axiale, deux aubes voisines ne se chevauchent pas. Du fait de la mise en rotation communiquée à l'air de refroidissement par les aubes du cyclone, avant que l'air n'entre dans la machine soufflante axiale, on peut réaliser le rotor de la machine soufflante axiale de façon à communiquer une moindre mise en rotation, ce qui permet en même temps d'avoir des aubes sépares d'une distance plus grande. Cette plus grande distance permet d'avoir des aubes qui ne se chevauchent pas, se traduisant ainsi par un moule de coulée considérablement plus simple, entraînant en même temps une réduction du coût de fabrication. Pour renforcer l'effet d'écran assuré par le boîtier du cyclone, il est prévu de revêtir les surfaces du filtre constitué par le cyclone, avec un agent d'amortissement phonique. Pour qu'aucun bruit du corps de la machine soufflante ne soit transmis au boîtier du cyclone, on relie le cyclone à la machine soufflante axiale au moyen d'un manchon élastique assurant l'isolation phonique. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on relie le canal de sortie du cyclone à un éjecteur qui est balayé par de l'air pris du cô*é haute pression de la machine soufflante axiale. On renforce ainsi l'effet de filtre à air du cyclone et on aspire la poussière ainsi séparée hors du cyclone. Pour arriver à des conditions d'écoulement particulièrement avantageuses dans le boîtier du cyclone, il est prévu, suivant une autre caractéristique de l'invention, que le moyeu cylindrique du cyclone, au niveau des talons des aubes directrices, se retrécisse dans la direction axiale de façon aérodynamique. Pour utiliser également l'effet de filtre du cyclone pour nettoyer l'air comburant, il est prévu de prendre l'air comburant dans la chambre d'accumulation derrière la machine soufflante axiale de refroidissement. Grâce a cela, on peut supprimer le filtre préalable, du type â cyclone usuel, ce qui constitue une économie et un gain de place. L'application d'un filtre à air du type cyclone pour nettoyer l'air de refroidissement est certes connue par exemple par le modèle d'utilité allemand 6 950 173. Toutefois, dans ce document, il n'y a pas de concordance entre les aubes du cyclone et les aubes de la machine soufflante, si bien que l'on n'a pas, dans ce cas, l'avantage d'une couronne d'aubes directrices de machine soufflante simplifiée, ce qui est particulièrement important pour une fabrication économique. En outre, dans ce modèle d'utilité connu, il n'est envisagé aucun moyen d'isolation phonique. La présente invention est décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation representé schémati- quement en coupe dans l'unique figure annexée. La figure montre une machine soufflante axiale 1 de refroidissement, munie d'une couronne d'aubes 2 et d'un rotor 3. La couronne d'aubes directrices 2 est réalisée en une seule pièce de fonderie avec le moyeu 4. Il est également possible de réaliser en une seule partie la couronne d'aubes directrices 2, le moyeu 4 et le boîtier de la machine soufflante 5. Il est également possible d'envisager un autre mode de réalisation de la machine soufflante dans lequel la couronne d'aubes directrices amont 2 est remplacée par une couronne d'aubes directrices aval, derrière le rotor, dans le sens de ltécoulement du fluide. A l'aide d'un manchon 6 élastique, assurant une isolation phonique, la machine soufflante axiale 1 est reliée l'air nettoyé nrovenant du cyclone 8. Le manchon 6 est en une matière synthétique élastique et évite la transmission du bruit de la machine soufflante ou du moteur à combustion interne sur lequel est montée la machine soufflante.Les aubes 9 du cyclone 8 passent dans le ru'jeu 10 dont la forne aérodynomique va en se rétrécissant dans le sens de l'écoulement du fluide. Les aubes 9 communiquent une rotation à l'air qui entre, de sorte que la force centrifuge projette toutes les saletés lourdes contre la paroi du boîtier du cyclone 8 et les évacue par l'ajutage de sortie 11, qui débouche tangentiellement, soit vers ltextérieur, soit dans un réceptacle de poussière particulier. L'effet séparateur du cyclone 8 peut être renforcé par un écoulement plus important dans l'ajutage de sortie ll; cet écoulement important est assuré par un courant d'air supplémentaire envoyé par l'injecteur 12 dans l'ajutage de sortie 11. Le courant d'air supplémentaire de ltéjecteur 12 est pris du côté haute pression de la machine soufflante 1 et est envoyé par un tube 13 vers le prolongement de l'ajutage de sortie 11. Les surfaces intérieure et extérieure du cyclone 8 sont revêtues de moyens d'isolation phoniques. De cette façon, on amortit dans une grande mesure les bruits à haute fréquence partant de la machine soufflante axiale 1. En outre, du fait du revêtement du cyclone, cela amortit les bruits provenant du moteur à combustion interne et qui passent à ltextérieur par l'ouverture de la machine soufflante, même si les tôles directrices sont munies d'un revêtement. On obtient ainsi un amortissement phonique très efficace qui n'augmente pas l'encombrement du moteur à combustion interne au niveau de la machine soufflante axiale. Un autre avantage qui réduit considérablement le coût de fabrication de la machine soufflante de refroidissement s'obtient par la mise en rotation préalable que communique le cyclone à l'air d'entrée. Grâce à cette mise en rotation préalable, on peut réduire la mise en rotation qui doit normalement être communiquée à l'air, par la couronne d'aubes directrices amont de la machine soufflante, et cela sans modifier la mise en rotation globale. La répartition de la mise en rotation d'entrée sur deux couronnes d'aubes directrices permet d'avoir une plus grande distance entre les aubes dans le cas d'une machine soufflante munie d'une couronne d'aubes directrices; on peut ainsi réaliser une pièce de fonderie dont les diverses aubes ne se recouvrent pas en vue de dessus. Cela se traduit de façon supplémentaire par un moule de fonderie considérablement plus simple et un temps de fabrication plus court, tout en réduisant le poids du rotor d'aubes directrices. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Machine soufflante axiale de refroidissement avec couronne d'aubes directrices, pour moteur à combustion interne à refroidissement par air pour faire circuler l'air de refroidissement vers les cylindres et les dispositifs auxiliaires, machine soufflante caractérisée en ce que l'entrée d'air est prévue au niveau de l'aspiration d'un filtre à air du type cyclone. 20) Machine suivant la revendication l, caractérisée en ce que la position des aubes de la couronne directrice de la machine correspond au même sens de mise en rotation que celui assuré par le cyclone, la distance entre les aubes au voisinage du moyeu étant suffisamment grande pour que les aubes voisines ne se chevauchent pas lorsqu'on examine le dispositif dans la direction axiale. 30) Machine suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les surfaces supérieures du filtre à air du type cyclone sont revêtues d'un agent d'amortissement phonique. 40) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le filtre à air du type cyclone est relié élastiquement a la machine soufflante axiale par un manchon d'amortissement phonique. 50) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le ou les canaux de sortie du filtre à air du type cyclone sont reliés à un éjecteur qui est balayé par de l'air pris du côté haute pression de la machine soufflante axiale. 60) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le filtre à air du type cyclone comporte un moyeu cylindrique dans la zone intérieure à ses talons d'aubes directrices, ce moyeu se rétrécissant de façon aérodynamique dans la direction axiale. 70) Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'air comburant est pris dans la chambre d'accumulation derrière la machine soufflante axiale de refroidissement.