Brevet FR2674291A1 — publié le 19920925

Dispositif de filtration d'air pour un moteur à combustion interne La présente invention concerne un dispositif de filtration d'air pour un moteur à combustion interne, notamment un moteur équipé d'un compresseur d'air de suralimentation et d'un refroidisseur d'air de suralimentation, d'un échangeur de chaleur eau/air et d'un moto- ventilateur équipé d'un capot de ventilateur, le dispositif de filtration d'air comprenant un séparateur de poussières et un filtre à air sec dans la conduite d'admission menant au moteur à combustion interne, et avec une soufflante d'aspiration des poussières dans une conduite d'évacuation des poussières raccordée au séparateur de poussières. Pour des véhicules exposés à des quantités importantes de pous- sières, il est courant de prévoir des dispositifs de filtration qui sont dotés, en plus d'un filtre à air sec, d'un séparateur de poussières ou encore d'un séparateur préalable à cyclone, monté en amont du filtre à air sec. On connaît par la demande de brevet allemand né 27 38 293 un dispositif de filtration d'air de ce type, dans lequel, afin de garantir un fonctionnement dépoussiéré et présentant peu d'usure, un sépara- teur de poussières centrifuge, équipé d'une soufflante d'aspiration des poussières est disposé en amont d'un filtre à air sec dans une conduite d'évacuation des poussières. Si le fonctionnement correct de la soufflante d'aspiration est re- mis en cause, voire si cette soufflante tombe en panne suite à une défaillance de son moyen d'entraînement, le filtre à sec, habituellement réalisé sous forme de filtre fin, peut s'engorger, avec pour consé- quence que le moteur à combustion interne s'arrête par manque d'air. De plus, dans le cas de moteurs à combustion interne suralimen- tés, il peut alors se produire une usure importante au niveau du com- presseur d'air de suralimentation et une obstruction des canaux d'air du refroidisseur d'air de suralimentation. La présente invention a pour but, sur un dispositif de filtration d'air du type mentionné en introduction, de prendre des mesures ga- rantissant, en cas de remise en cause du fonctionnement voire de panne de la soufflante d'aspiration des poussières, la poursuite du fonctionnement fiable du moteur à combustion interne, même pour des moteurs à combustion interne suralimentés. Ce but est atteint par le fait que l'invention prévoit, en plus de la conduite d'évacuation des poussières, une conduite d'air sortant supplémentaire reliée au côté d'aspiration du motoventilateur et dotée d'un organe d'isolement s'ouvrant en cas de défaillance de la souf- flante d'aspiration des poussières. Les mesures prévues par l'invention permettent de continuer à assurer une extraction suffisante des poussières même en cas de dé- faillance de la soufflante d'aspiration, de sorte que le fonctionnement correct du moteur à combustion interne peut être maintenu, sans risque d'engorgement dans le parcours d'admission. Selon une configuration avantageuse, la conduite d'air sortant supplémentaire débouche entre l'échangeur de chaleur eau/air et le motoventilateur dans le capot de ventilateur Selon une autre configuration avantageuse, la conduite d'évacuation des pous- sières débouche entre l'échangeur de chaleur eau/air et le motoventi- lateur dans le capot de ventilateur, et la conduite d'air sortant sup- plémentaire est réalisée sous la forme d'une conduite de dérivation, qui contourne la soufflante d'aspiration des poussières Selon une caracté- ristique supplémentaire, la conduite d'évacuation des poussières ou la conduite d'air sortant supplémentaire peut se terminer dans un tube de Venturi disposé dans le capot de ventilateur Enfin, selon une dernière caractéristique supplémentaire avantageuse de l'invention, l'organe d'isolement prévu dans la conduite d'air sortant supplémentaire peut, par l'intermédiaire d'une conduite de commande, être asservi en fonc- tion de la pression régnant dans la conduite d'évacuation des pous- sières menant à la soufflante d'aspiration des poussières. L'exposé qui suit décrit plus en détail des exemples de réalisation de l'invention qui sont représentés sur les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente l'objet de l'invention avec une conduite d'air sortant supplémentaire réalisée sous forme de conduite de déri- vation et les figures 2 et 3 représentent d'autres configurations possibles. Un dispositif de filtration 1 comprend un séparateur de pous- sières 2 ou encore un séparateur préalable à cyclone, ainsi qu'un filtre à air sec 3 dans une conduite d'admission 4 d'un moteur à combustion interne 5 suralimenté Un compresseur d'air de suralimentation 6, suivi d'un refroidisseur d'air de suralimentation 7, est disposé entre le sé- parateur de poussières 2 et le filtre à air sec 3 réalisé sous forme de filtre fin. Une conduite d'évacuation des poussières 8 part du séparateur de poussières 2 et débouche dans un capot de ventilateur 9 entre un échangeur de chaleur eau/air 10 et un motoventilateur 11 fonctionnant à régime régulé Un tube de Venturi 12 est configuré dans la région d'embouchure. Une soufflante d'aspiration des poussières 13, qui est contournée par une conduite de dérivation 15 présentant un organe d'isolement 14, est prévue dans la conduite d'évacuation des poussières 8. Les poussières séparées dans le séparateur de poussières 2 sont évacuées par la soufflante d'aspiration des poussières 13 conjointement avec une petite partie de l'air de combustion L'organe d'isolement 14 est fermé En cas de panne de la soufflante d'aspiration des poussières 13, par exemple suite à une défaillance de son entraînement, l'organe d'isolement 14 est commuté en position "ouverte" suite à la modification de pression ou encore à la dépression trop faible dans le tronçon de conduite 8 a de la conduite d'évacuation des poussières 8 qui mène à la soufflante d'aspiration des poussières 13 La dépression régnant dans le capot de ventilateur 9 continue à assurer l'extraction des poussières. Au lieu d'être une dérivation contournant la soufflante d'aspiration des poussières 13, la conduite d'air sortant supplémentaire bifurquant du tronçon de conduite 8 a peut directement déboucher dans le capot de ventilateur 9 (figure 2). Mais la conduite d'air sortant supplémentaire 15 peut aussi s'étendre d'une manière entièrement séparée de la conduite d'évacuation des poussières et relier directement le séparateur de poussières 2 au capot de ventilateur 9 (figure 3). L'ouverture et la fermeture de l'organe d'isolement 14 dans la conduite d'air sortant supplémentaire 15 s'effectuent par la pression qui règne dans le tronçon de conduite 8 a de la conduite d'évacuation des poussières 8 menant à la soufflante d'aspiration des poussières 13, pression qui actionne l'organe d'isolement 14 par l'intermédiaire d'une conduite de commande 16 bifurquant du tronçon de conduite 8 a Dès qu'une dépression donnée est franchie par défaut dans le tronçon de conduite 8 a et donc que l'organe d'isolement 14 est commuté en posi- tion "ouverte", la dépression régnant dans le capot de ventilateur 9 peut-être simultanément augmentée par augmentation du régime de rota- tion du motoventilateur. REVENDICATIONS 1 Dispositif de filtration d'air pour un moteur à combustion in- terne, notamment un moteur équipé d'un compresseur d'air de sur- alimentation et d'un refroidisseur d'air de suralimentation, d'un échan- geur de chaleur eau/air et d'un motoventilateur équipé d'un capot de ventilateur, le dispositif de filtration d'air comprenant un séparateur de poussières et un filtre à air sec dans la conduite d'admission me- nant au moteur à combustion interne, et avec une soufflante d'aspiration des poussières dans une conduite d'évacuation des pous- sières raccordée au séparateur de poussières, caractérisé en ce qu'est prévue, en plus de la conduite d'évacuation des poussières ( 8), une conduite d'air sortant supplémentaire ( 15) re- liée au côté d'aspiration du motoventilateur ( 11) et dotée d'un organe d'isolement ( 14) s'ouvrant en cas de défaillance de la soufflante d'aspiration des poussières ( 13). 2 Dispositif de filtration d'air selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la conduite d'air sortant supplémentaire ( 15) débouche entre l'échangeur de chaleur eau/air ( 10) et le motoventilateur ( 11) dans le capot de ventilateur ( 9). 3 Dispositif de filtration d'air selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la conduite d'évacuation des poussières ( 8) débouche entre l'échangeur de chaleur eau/air ( 10) et le motoventilateur ( 11) dans le capot de ventilateur ( 9), et en ce que la conduite d'air sortant supplémentaire ( 15) est réalisée sous la forme d'une conduite de déri- vation, qui contourne la soufflante d'aspiration des poussières ( 13). 4 Dispositif de filtration d'air selon la revendication 2 ou 3, ca- ractérisé en ce que la conduite d'évacuation des poussières ( 8) ou la conduite d'air sortant supplémentaire ( 15) se termine dans un tube de Venturi ( 12) disposé dans le capot de ventilateur ( 9). 5 Dispositif de filtration d'air selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que l'organe d'isolement ( 14) prévu dans la conduite d'air sortant supplémentaire ( 15) peut, par l'intermédiaire d'une conduite de commande ( 16), être asservi en fonc- tion de la pression régnant dans la conduite d'évacuation des pous- sières ( 8 a) menant à la soufflante d'aspiration des poussières ( 13).