Brevet FR2585411A1 — publié le 19870130

L'invention a pour objet un dispositif de filtre à air pour moteurs à combustion interne comportant un élément filtrant entouré par un boîtier de filtre présen- tant une arrivée d'air. Dans les dispositifs connus de ce type, il faut recourir à des moyens complexes, très encombrants et par conséquent présentant de grands inconvénients pour éviter, tout au moins en partie, que les vibrations provenant des éléments constitutifs du carter du moteur extrêmement sollicités, à savoir de la culasse de cylindre et de sa tubulure d'arrivée d'air de combustion portant le filtre à air, ne soient directement transmises au filtre à air avant de rayonner dans l'air ambiant. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de réaliser des éléments filtrants amortissant les vibrations par des moyens très simples et, par conséquent, d'obtenir un amortissement optimal du bruit y compris à l'arrivée de l'air de combustion. Ce but est atteint grâce au dispositif suivant l'invention en ce que l'élément filtrant est maintenu par un support fixé en contact direct sur une paroi du carter du moteur, tandis que le boîtier de filtre est formé par au moins une paroi qui est séparée de l'élément filtrant et est porté par un élément constitutif du moteur avec insertion de moyens amortissant les vibrations. Le bottier de filtre ainsi protégé lui-même contre les vibrations, constitue une enveloppe insonorisante pour l'élément filtrant qui permet d'obtenir un amortis- sement optimal du bruit à l'arrivée de l'air de combustion. La mise en oeuvre des éléments de filtre à air peut s'effectuer selon diverses variantes adaptées au type du moteur. Une construction simple consiste à faire porter la paroi formant le bottier de filtre par l'élément constitutif du carter du moteur sur lequel est également fixé l'élément filtrant. D'une manière particulièrement avantageuse, on utilise à cet effet comme élément consti- tutif la tubulure d'entrée d'air de la culasse de cylindre du moteur. Mais on peut aussi fixer la paroi formant le bottier de filtre sur un élément constitutif du carter du moteur, tandis que l'élément filtrant est porté par un autre élément constitutif du moteur. De préférence, ce dispositif sera conçu de telle sorte que l'élément filtrant est fixé sur une paroi de la tubulure d'entrée d'air par la culasse du cylindre du moteur, tandis que la paroi formant le bottier de filtre est constituée par au moins une partie du chemisage destiné à amortir les bruits, entourant le carter du moteur et fixé sur celui-ci, avec insertion de moyens amortissant les vibra- tions. On peut aussi développer le dispositif de manière avantageuse de telle sorte que la paroi entourant l'élément filtrant enferme aussi d'autres éléments constitutifs du moteur. Différents modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-après en référence aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un premier exemple dans lequel les deux parties du filtre à air sont fixées sur un élément constitutif du moteur, La figure 2 est un deuxième exemple avec fixation des parties sur différents éléments constitutifs du moteur, La figure 3 est une coupe transversale selo! 'la ligne A-A de la figure 2 et La figure 4 est une coupe transversale seloi la ligne B-B de la figure 2. Le premier mode de réalisation selon la figure 1 montre un cylindre 10 en position verticale partiellement représenté, dans lequel un piston 12 mont et descend. Les deux soupapes ainsi que leurs organes de commande sont montés dans la culasse de cylindre 14 fixée sur le cylindre 10. Seule la soupape d'admission 16 est totalement représentée, tandis que la soupape d'échappement 18 n'est montrée que partiellement. La soupape 16 commande la communication entre le comparti- ment de travail du cylindre 10 et le canal d'admission 14a de la culasse de cylindre 14. Un couvercle 20 partiellement représenté enferme à la partie supérieure les soupapes et leurs organes de commande. Une bride 14b en position verticale de la culasse de cylindre 14 est prévue pour la fixation d'un filtre de l'air de combustion du moteur à combustion interne. L'élément filtrant proprement dit est constitué d'une cartouche ronde 22 en position horizontale, faite de papier filtrant ou d'une matière similaire qui est assemblée à deux anneaux de maintien 24 et fixée sur la culasse de cylindre 14 au moyen d'un couvercle de serrage 26 et d'une vis 28 pénétrant dans ladite culasse. Dans ce cas, la cartouche de filtre 22, 24 repose sur un anneau en céramique 30 situé dans la culasse de cylindre 14, 14a, afin d'assurer une isolation thermique entre la culasse de cylindre et le filtre à air. L'élément filtrant 22 proprement dit est entouré par un boîtier de filtre 32 en forme de pot, horizontal, de telle sorte qu'il se forme de tous côtés un espace d'air entre la cartouche de filtre et le boîtier de filtre. Le boîtier 32 est de préférence réalisé en tôle et présente une tubulure d'arrivée d'air 32a. Quelques pattes de fixation 32b sont fixées sur le pourtour, du côté ouvert du boîtier de filtre 32. Chaque patte de fixation comporte un trou pour le passage d'une vis de fixation 34 qui pénètre dans un trou taraudé pratiqué dans la bride 14a de la culasse de cylindre 14. Un tampon d'étanchéité 36 en matière élastique amortissant - les vibrations, par exemple en caoutchouc, est monté entre chaque vis 34 et les pattes de fixation 32b correspondantes. Un autre joint d'étanchéité 38 est monté entre la face frontale 32c du boîtier 32 et la bride 14b de la culasse de cylindre 14. On voit que de cette façon, l'assemblage entre le bottier de filtre 32 et la culasse de cylindre 14, ne réalise aucun contact direct (contact de matière), mais plutôt que les éléments élastiques 36, 38 réalisent un assemblage qui amortit fortement la transmission des vibrations des corps. Les oscillations provoquées par les fortes vibrations du carter du moteur pendant le fonctionnement ne parviendront ainsi que très amorties au boîtier de filtre 32, de sorte que le rayonnement du bruit du bottier de filtre dans son milieu ambiant sera extrêmement faible. La zone entourant le filtre à air est donc très peu bruyante. Dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit, l'élément filtrant comme son boîtier sont portés par le même élément constitutif du moteur, à savoir la culasse de cylindre. Il est cependant possible de monter l'élément filtrant sur un élément constitutif et le bottier de filtre sur un autre élément approprié faisant partie du moteur, avec insertion de moyens amortissant les vibrations. Le deuxième mode de réalisation selon les figures 2 à 4 représente un dispositif de ce type dans lequel un chemisage entourant le carter du moteur destiné à amortir le bruit, sert en partie aussi de paroi pour le boîtier de filtre. Sur la bride 114b, disposée à peu près verticale- ment, de la culasse de cylindre 114, une tubulure d'aspira- tion 120 pour l'air de combustion est fixée au moyen de quelques vis 118 et dont la bride 120a supérieure, horizontale, sert à la fixation de l'élément filtrant horizontal, annulaire, c'est-à-dire de la cartouche de filtre 222 et de ses éléments de support 224, 226, 228. Dans ce cas, le moteur à combustion interne est entouré d'un coffret en tôle insonorisant, en plusieurs parties. Ce coffret est porté par une plaque-support qui est serrée entre le cylindre 10 et la culasse de cylindre 114, par exemple à la manière du brevet français n 7407269 (2263379). Leurs éléments de coffret verticaux 142 et 144 ainsi que l'élément horizontal 146 protègent totalement de l'extérieur le carter de moteur avec d'autres éléments non représentés. Un couvercle 160 horizontal, rectangulaire, est monté entre les éléments de coffret 142 et 146 et maintenu à l'aide de quelques fermetures à déclic 162 ainsi qu'avec des étanchéités 164, 166. Après ouverture, ce couvercle donne un accès direct au filtre à air 222 pour raisons d'entretien. Comme représenté sur la figure 3, une ouverture est prévue dans l'élément de coffret 144 pour le tuyau d'entrée 148 de l'air de combustion, entouré par une enveloppe 150 parallélépipédique. Les éléments 148 et sont assemblés entre eux ainsi qu'avec l'élément de coffret 144 de manière appropriée, par exemple collés. La paroi 150a de l'enveloppe 150, verticale, tournée vers l'élément filtrant 222, est munie à la manière d'un filtre d'un grand nombre de trous 150b qui servent de gros tamis pour les impuretés contenues dans l'air de combustion sous forme de particules. L'enveloppe parallélé- pipédique 150 sert en même temps que le tuyau d'entrée d'air 148 d'amortisseur sonore supplémentaire pour l'air de combustion. La paroi verticale 152 (figure 3) est fixée à l'intérieur du coffrage du moteur. Elle s'étend de l'élément de coffrage supérieur 146 à la plaque support 140 sur laquelle elle prend appui par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité non représenté. Par ailleurs, elle repose sur le fond 150b' de l'enveloppe 150. Une autre paroi verticale 154 (figure 4) est parallèle à l'élément de coffrage 142; elle entoure en forme de fer à cheval la bride 114b de la culasse de cylindre 114, repose sur le pourtour de la culasse de cylindre 114 par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 156, et s'étend jusqu'à la plaque support 140. La paroi 154 présente quelques languettes 154a qui servent de fixation à l'enveloppe 150. L'espace 158 entourant l'élément filtrant 222 est ainsi totalement séparé de l'espace intérieur du coffrage du moteur. L'air de combustion pénétrant pax le tuyau d'arrivée 148 est acheminé dans cet espace, comme le montrent les flèches des figures 2 à 4. Après passage à travers l'élément filtrant 222, l'air de combus- tion parvient à la tubulure d'aspiration 120 puis à l1 soupape d'entrée dans la culasse de cylindre 114. Pour refroidir le moteur, un ventilateur puls, de l'air frais à l'intérieur du coffrage de la machin qui ressort ensuite de ce coffrage par une ouvertur de sortie, comme représenté par exemple dans le breve français 2263379 précité. L'espace 158 étant totalemen fermé, cet air frais ne peut cependant se mélanger l'air de combustion traversant l'élément filtrant 222. Il est évident que dans ce deuxième mode de réa lisation aussi, la séparation représentée entre le bottie de filtre et l'élément filtrant proprement dit, ains que le fait de monter le boîtier de filtre sur le coffras insonorisant fixé sur le moteur, assure la même isolatic optimale phonique du filtre à air que dans le premiE mode de réalisation. La tubulure d'aspiration 120 ( la culasse de cylindre 114 étant également située da] l'espace 158 fermé, entourant l'élément filtrant 22: les vibrations des corps transmises sous forme de bru dans l'air sont également fortement atténuées par le boîtier de filtre (140, 142, 144, 150, 152, 154, 160). Il est à signaler encore que tous les éléments d'étanchéité prévus pour le support élastique, insono- risant du boîtier de filtre des deux modes de réalisation se situent côté air non épuré, c'est-à-dire côté entrée de l'élément filtrant proprement dit. Si donc, à la suite d'une durée de service prolongée, le joint élastique n'est plus étanche à tel ou tel endroit, l'air qui pénètre à cet endroit ne peut parvenir directement à l'entrée de la culasse de cylindre. L'air pénétrant éventuellement par des points non étanches, doit dans tous les cas traverser tout d'abord l'élément filtrant avant de parvenir au canal d'aspiration de la culasse de cylindre puis au compartiment de travail du cylindre. Le moteur ne reçoit ainsi toujours que de l'air de combustion filtré, ce qui exclut d'éventuels dommages causés au moteur par suite d'un air de combustion encrassé. Pour conclure, il est à signaler que le boîtier de filtre séparé de l'élément filtrant pourrait encore être monté, isolé de la même manière contre les vibrations des corps, sur un autre élément constitutif du moteur, par exemple sur son socle. 9-_ REVENDICATIONS 1. Dispositif de filtre à air pour moteurs à combustion interne, comportant un élément filtrant entouré par un boîtier de filtre (32) présentant une entrée d'air (32a) caractérisé en ce que l'élément filtrant est maintenu par un support fixé en contact direct sur une paroi du carter du moteur, tandis que le boîtier de filtre (32) est formé par au moins une paroi qui est séparée de l'élément filtrant et porté par un élément constitutif du moteur avec insertion de moyens amortissant les vibrations. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi formant le boîtier de filtre (32) est portée par le même élément constitutif du carter - du moteur sur lequel est fixé l'élément filtrant. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément constitutif est formé par la tubulure d'arrivée d'air (32a) de la culasse de cylindre (14) du moteur. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi formant le boîtier de filtre est fixée sur un élément constitutif du carter du moteur, tandis que l'élément filtrant est porté par un autre élément constitutif du moteur. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément filtrant est fixé sur une paroi de la tubulure d'arrivée d'air de la culasse de cylindre du moteur, tandis que la paroi formant le bottier de filtre est représentée par au moins une partie du chemisage destiné à amortir les bruits, entourant le carter du moteur et fixé sur celui-ci, avec insertion de moyens amortissant les vibrations. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la paroi entourant l'élément filtrant renferme aussi d'autres éléments constitutifs du moteur.