Brevet FR2579677A3 — publié le 19861003

FR 2579677 A3 19861003 FR 8604615 A 19860401 Il est connu que les collecteurs d'alimentation de fluide dans les moteurs à combustion interne, avec leurs conduits et capacité à volume fixe, sont le siège de pulsations de pression dues à la répétition cyclique des phases d'admission et au mouvement alternatif des pistons dans les cylindres. En effet, pendant la course d'admission chaque piston engendre dans le collecteur d'alimentation une onde de dépression qui se propage à la vitesse du son dans le collecteur jusqu'à son embouchure, où elle se refléchit comme onde de pression. D'autre part, lorsque les soupapes d'admission sont fermées, il s'établit dans le collecteur d'alimentation des ondes stationnaires dues à la réflexion sur ces mêmes soupapes des ondes de pression présentes dans le collecteur à la fin de chaque phase d'admission. Il est également connu que les pulsations de pression présentes dans les conduits d'alimentation sont utilisées en même temps que les phénomènes d'inertie, pour augmenter le remplissage des cylindres, en dimensionnant les conduits et les capacités du collecteur afin qu'ils puissent se comporter comme éléments résonnants à des régimes de rotation donnés du moteur, dans le but d'améliorer le couple fourni par celui-ci. Toutefois, la présence des pulsations de pression pose des problèmes si l'on veut placer dans le collecteur d'alimentation un dispositif pour la mesure du débit massique de l'air aspiré par le moteur, comme par exemple un dispositif à fil chaud, car dans certaines conditions de fonctionnement sa réponse n'est plus fonction d'une seule valeur, mais fonction de plusieurs valeurs de débit, étant donné que dans ce cas le dispositif mesure non seulement le flux en direction des cylindres, mais également le flux inverse, c'est-à-dire en direction de l'entrée du collecteur d'admission. Le but principal de la présente invention est d'éliminer toute anomalie de réponse du dispositif de mesure du débit, en minimisant les interférences dues aux pulsations de pression dans la zone du collecteur où est placé ce même dispositif. Un autre but de l'invention est de réaliser une solution qui ne puisse pas influer négativement sur l'évolution des pressions dans le collecteur d'admission situé en aval du dispositif de mesure du débit, afin de ne pas pénaliser le remplissage des cylindres. Pour atteindre ces buts, il a été prévu d'introduire dans le collecteur d'alimentation du moteur, en aval de la zone que l'on entend isoler des pulsations de pression, un absorbeur de pulsations, constitué par une capacité de volume variable. Selon une forme de réalisation préférée, cette capacité est constituée par une caisse dotée d'au moins une paroi déformable élastiquement, réalisée par exemple en caoutchouc, reliée en série avec un conduit du collecteur d'alimentation, en aval de la zone que l'on désire isoler par rapport au moteur.Grâce à l'adoption de ce genre d'absorbeur, les ondes de pression présentes dans le collecteur d'alimentation mettent en vibration la ou les parois déformables de ladite capacité, ces parois dissipant une partie de l'énergie des pulsations en amortissant les ondes de pression qui se propagent dans la zone en amont de cette même capacité. Par conséquent, si un dispositif de mesure du débit, par exemple du type à fil chaud, est placé en amont de ladite capacité, il pourra fonctionner correctement car il ne sera pas influencé par les pulsations de pression qui sont la cause de l'invention dans le sens de la vitesse du fluide d'alimentation du moteur. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 est une vue schématique du système d'alimentation d'un moteur à combustion interne doté d'un absorbeur de pulsations selon l'invention. La figure 2 est une vue de côté agrandie de l'absorbeur de la figure 1. La figure 3 est une vue en plan, toujours agrandie, de l'absorbeur de la figure 2. La figure 4 est une vue en plan d'une variante de l'absorbeur de la figure 1. La figure 5 est une vue de côté d'une autre variante de l'absorbeur de la figure 1. Sur la figure 1, la référence 10 désigne dans son ensemble un moteur à combustion interne, dont on peut voir en partie la culasse avec les bougies 11, 12, 13, 14 et le carter 15 de la distribution. Le système d'alimentation du moteur est constitué par une prise d'air 16, la capacité d'un filtre 17, qui a également une fonction insonorisante, et un collecteur d'alimentation désigné dans son ensemble par la référence 18. Le collecteur 18 comprend un raccord 19 dans lequel est disposé le dispositif de mesure du débit d'air, par exemple du type à fil chaud couramment appelé "hot film" et "hot wire". Ce type de dispositif de mesure, non représenté car bien connu en soi, se base sur le principe du rapport existant entre la chaleur transmise au fluide qui alimenté le moteur et la puissance électrique nécessaire pour maintenir constante la température dudit dispositif de mesure, pour délivrer un signal de sortie proportionnel au débit massique du fluide d'alimentation du moteur. Dans le cas d'espèce, le moteur étant du type à injection d'essence, le fluide d'alimentation est l'air. Le collecteur 18 comprend également un conduit 20 relié à une caisse désignée dans son ensemble par la référence 21 et représentée en détail sur les figures 2 et 3. Comme on peut le voir, la caisse 21, qui fait office d'absorbeur de pulsations, présente la forme d'un parallélépipède et elle est constituée par une paroi latérale 22 en métal et par deux parois élastiquement déformables en caoutchouc, soit une paroi supérieure 23 et une paroi inférieure 24. Quoi qu'il en soit, la caisse 21 pourrait également avoir une forme cylindrique aplatie, telle que celle que l'on peut voir sur la figure 4. La référence 25 désigne un conduit qui relie la caisse 21 à la capacité de volume fixe 26, à partir de laquelle s'étendent les différentes tubulures 27, 28, 29, 30 qui alimentent les quatre cylindres du moteur 10. Les références 31, 32, 33, 34 désignent les volets de dosage des gaz d'alimentation reliés à la pédale d'accélérateur, non représentée, tandis que les références 35, 36, 37 et 38 désignent les électro-injecteurs qui délivrent l'essence aux cylindres du moteur, alimentés par la tubulure 45. Les dimensions des parois en caoutchouc 23 et 24 de la caisse 21 sont choisies en fonction des variations de volume que l'on désire obtenir en présence de variations de pression données dans le collecteur d'alimentation et compte tenu des caractéristiques d'élasticité du matériau. Dans le présent exemple, avec un moteur à quatre 3 cylindres et à quatre temps, de 2000 cm3 de cylindrée, on a 3 adopté une caisse d'un volume de 1.350 cm3 et avec des parois déformables carrées de 150 mm de côté et d'une épaisseur de 1 à 2 mm, réalisées dans un caoutchouc du type couramment appelé "PARA". Pendant le fonctionnement du moteur 10, les pulsations de pression dans les tubulures 27, 28, 29, 30, dans la capacité 26 et dans le conduit 25 mettent en vibration les parois 23 et 24 de la caisse 21, comme montré en traits discontinus sur la figure 2. Par conséquent, l'énergie de pulsation des ondes de pression est en partie dissipée dans ladite caisse 21 et ces mêmes ondes de pression arrivent amorties en amont de ce dernier, de sorte qu'elles ne peuvent plus influer négativement sur le fonctionnement du dispositif de mesure du débit monté dans le raccord 19. Sur la figure 5 est illustrée une variante de l'absorbeur de pulsations, désignée par la référence 40. Dans ce cas, l'absorbeur est doté d'une seule paroi élastiquement déformable en caoutchouc, désignée par 41 et représentée en traits discontinus même en condition déformée. Dans un but d'insonorisation, la paroi 41 est enfermée au moyen d'une enveloppe, désignée par 42, qui définit une capacité auxiliaire 43 dans laquelle ladite paroi 41 est libre de vibrer et qui est reliée par l'intermédiaire du tube 44 au filtre à air 17 qui, comme on l'a déjà dit, exerce également une fonction d'atténuation du bruit dû au flux d'air parcourant le collecteur 18. Le fonctionnement de l'absorbeur de pulsations représenté sur la figure 5 est tout à fait analogue à celui qui est représenté sur les figures précédentes. REVENDICATIONS 1. Absorbeur de pulsations pour le collecteur d'alimentation en fluide d'un moteur à combustion interne, comprenant des conduits et des capacités de volume fixe, qui sont le siège de pulsations de pression, dans lequel une desdites capacités exerce également la fonction d'insonorisation du flux de fluide qui parcourt ledit collecteur, ledit absorbeur étant caractérisé par le fait qu'il est constitué par au moins une capacité (21) de volume variable, reliée audit collecteur (26) en aval de la zone que l'on désire isoler par rapport au moteur (10). 2. Absorbeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite capacité est constituée par une caisse (21) dotée d'au moins une paroi (23, 24) élastique ment déformable, ladite caisse étant reliée en série à un conduit (25) du collecteur d'alimentation, en aval de la zone que l'on entend isoler par rapport au moteur. 3. Absorbeur selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il est constitué par une caisse (21) sensiblement en forme de parallélépipède, dotée d'au moins une paroi élastiquement déformable (23, 24). 4. Absorbeur selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il est constitué par une caisse (21) sensiblement en forme de cylindre aplati, dotée d'au moins une paroi élastiquement déformable (23, 24). 5. Absorbeur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite paroi élastiquement déformable (23, 24) est en caoutchouc. 6. Absorbeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite capacité de volume variable comporte une enveloppe (42) qui délimite une capacité auxiliaire (43). 7. Absorbeur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite paroi élastiquement déformable (41) est enfermée par une enveloppe (42) qui délimite une capacité auxiliaire (43) reliée opérationnellement à ladite capacité ayant également une fonction d'insonorisation.