Brevet FR2687735A1 — publié le 19930827

La présente invention concerne un stabilisateur d'écoulement dans le tube d'admission d'air d'un moteur à combustion interne sollicité par une pression de suralimentation, qui comporte des canaux de guidage d'air orientés dans la direction d'écoulement pour stabiliser l'écoulement d'air. Des stabilisateurs d'écoulement situés avant l'entrée d'air dans le rotor de compresseur d'un turbo-compresseur à gaz d'échappement servent à stabiliser ou uniformiser l'écoulement d'air mis en turbulence dans le tube d'ad- mission d'air, de façon à obtenir, notamment dans le domaine inférieur des vitesses de rotation, un meilleur rendement du turbocompresseur à gaz d'échappement et par conséquent du moteur à combustion interne. Il est connu d' après le brevet allemand 32 28 858 d'utiliser, pour stabiliser l'écoulement d'air dans un tube d'admission d'air, des stabilisateurs d'écoulement ayant une structure en forme de nids d'abeil- les, qui se composent, pour former des canaux de guidage d'air, d'un faisceau de tubes métalliques, dans lesquels l'air qui s'écoule est stabilisé On utilise également cependant des stabilisateurs d'écoulement comportant des grilles ayant une structure en forme de nids d'abeil- les, qui se composent de plaquettes métalliques fendues et emboîtées les unes dans les autres et qui sont liées ensemble par brasage ou par soudage, en étant pourvues d'un anneau de renforcement pour créer une structure stable. L'invention a pour but de simplifier considé- rablement la structure de construction d'un stabilisateur d'écoulement et de permettre une facilité de montage dans un tube d'admission d'air. Ce problème est résolu par le fait que le stabilisateur d'écoulement se compose d'une bande de tôle élastiquement souple, qui est pliée plusieurs fois dans sa direc- tion longitudinale pour former des canaux de guidage d'air et qui est installée en position fixe avec précon- trainte dans le tube d'admission d'air. Le stabilisateur d'écoulement, qui est formé seulement d'une pièce, notamment d'une bande de tôle élastiquement souple, est d'une fabrication peu coûteuse et d'un montage très simple car il peut être emboîté dans le tube d'ad- mission d'air sous la forme d'un corps d'insertion pré- contraint. Selon une caractéristique avantageuse de l'in- vention, la bande de tôle élastiquement souple est profilée à une forme analogue à celle d'une feuille de trèfle. Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, il est prévu que la bande de tôle ayant une forme analogue à une feuille de trèfle repose par une de ses extrémités libres sur un des arcs convexes et croise par son autre extrémité libre le canàl -de guidage situé à l'intérieur et formé par la bande de tôle, en le divisant en deux ou plus de deux canaux de grosseurs à peu près identiques. Selon encore d'autres caractéristiques du stabilisateur d'écoulement conforme à l'invention: La bande de tôle élastiquemnent souple est fixée par encastrement dans un évidement de forme annulaire qui est prévu dans le tube d'admission d'air. Les arcs convexes, situés à l'extérieur, de la bande de tôle en forme de feuille de trèfle, sont encastrés de façon axialement et angulairement fixe dans des poches adaptées en correspondance et prévues dans le tube d'ad- mission d'air. Lorsque le stabilisateur d'écoulement est disposé dans un tube d'admission d'air en amont du tube d'entrée du rotor de comp resseur d'un turbo-compresseur à gaz d'échappement, ce tube d'admission ayant un diamètre plus grand que celui du tube d'entrée, une partie du stabilisateur d'écoulement dépasse du tube d'admission et s'applique contre le tube d'entrée dans le rotor de compresseur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 est une vue en perspective d'un stabilisateur d'écoulement formé à partir d'une bande de tôle élastiquement souple, la Figure 2 représente le stabilisateur d'écoulement monté sous forme d'un corps d'insertion dans un tube d'admission d'air, la Figure 3 est une vue en coupe du stabilisateur d'écou- lement installé, la Figure 4 représente le stabilisateur d'écoulement installé entre le tube d'admission d'air et le tube d'entrée dans le rotor de compresseur d'un turbo-compresseur. Un stabilisateur d'écoulement 1 installé dans le tube d'admission d'air 2 d'un moteur à combustion interne sollicité par une pression de suralimentation se compose d'une bande de tôle élastfiquement souple pliée plusieurs fois, qui comporte des arcs 3, 4 alternativement convexes et concaves et qui est profilée sous la forme d'une feuille de trèfle à plusieurs folioles, par exemple sous la forme d'une feuille de trèfle à quatre folioles comme indiqué sur la Figure 1 Une des extrémités libres la de la bande de tôle repose sur l'arc convexe 3 a, à partir duquel l'autre extrémité libre lb de la bande de tôle s'étend avec une forme de courbure légèrement concave à peu près jusqu'à l'arc convexe opposé 3 b. Du fait de l'agencement particulier de cette bande de tôle pliée plusieurs fois, on obtient dans l'état d'installation des canaux de guidage servant à la stabilisation de l'écoulement d'air et dont ceux situés à l'extérieur sont désignés par 5, 6, 7 et 8 tandis que ceux situés à l'intérieur sont désignés par 9, 10 Les canaux 9, 10 sont créés par l'extrémité libre lb de la bande de tôle, qui divise à la façon d'une paroi séparatrice le volume intérieur créé par les arcs. Le tube d'admission d'air 2 est pourvu, confor- mément à la Figure 2 et pour une fixation en position axiale du stabilisateur d'écoulement 1, d'un évidement dont le diamètre DI est plus petit que le diamètre DII du stabilisateur d'écoulement 1 dans une forme détendue. Cependant il est déjà possible de mouler un évidement l I de forme annulaire dans le tube d'admission d'air 2 Lors du montage, le stabilisateur d'écoulement 2 est emboîté avec précontrainte dans le tube d'admission d'air 1 et il est fixé dans celui-ci au moyen de l'évi- dement 11. Pour obtenir, en plus d'une fixation axiale en position également une fixation angulaire du stabilisa- teur d'écoulement 2, il est prévu, à la place d'un évide- ment de forme annulaire dans le tube d'admission d'air 1, des poches 12 qui sont réparties uniformément dans une direction circonférentielle, qui sont adaptées aux arcs convexes 3 de la bande de tôle et dans lesquelles le stabilisateur d'écoulement 1 est emboîté lors de son montage en étant ainsi fixé axialement et angulaire- ment ( Figure 3). Sur la Figure 4 est représenté un tube d'admis- sion d'air 2, dont le diamètre intérieur est plus grand que celui du tube d'entrée 13 dans le rotor de compres- seur du turbo-compresseur à gaz d'échappaemnt Le stabilisateur d'écoulement 1 est disposé, avec cet agencement, dans l'essentiel dans le tube d'admission d'air 2 L'extrémité libre, dépassant du tube d'admission d'air 2, du stabili- sateur d'écoulement 1 s'applique contre le tube d'entrée 13 et elle est ainsi fixée en direction du rotor 14 du compresseur Le tube d'admission d'air 2 et le tube d'entrée 13 sont maintenus l'un avec l'autre au moyen d'un tuyau souple 15 et de colliers 16. La bande de tôle élastiquement souple peut également avoir la forme d'une étoile ou d'une spirale ou bien une forme géométrique analogue, qui divise le volume d'air Ces formes peuvent également être fabriquées et montées d'une façon peu coûteuse. Le stabilisateur d'écoulement 1 peut également être déjà incorporé au moulage dans le tube d'admission d'air 2. REVENDICATIONS 1 Stabilisateur d'écoulement dans le tube d'ad- mission d'air d'un moteur à combustion interne sollicité par une pression de suralimentationqui comporte des canaux de guidage d'air orientés dans la direction d'écoulement pour stabiliser l'écoulement d'air, carac- térisé en ce que le stabilisateur d'écoulement ( 1) se compose d'une bande de tôle élastiquement souple, qui est pliée plusieurs fois dans sa direction longitudinale pour former des canaux de guidage d'air et qui est installée en position fixe avec précontrainte dans le tube d'ad- mission d'air ( 2). 2 Stabilisateur d'écoulement selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la bande de tôle élas- tiquement souple est profilée avec une forme analogue à une feuille de trèfle, par exemple à quatre folioles. 3 Stabilisateur d'écoulement selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que la bande de tôle analogue à une feuille de trèfle repose par une de ses extrémités libres (la) sur un des arcs convexes ( 3) situés à l'ex- térieur et croise par son autre extrémité libre (lb) le canal de guidage, situé à l'intérieur et créé par la bande de tôle, en le divisant en deux canaux ( 9, ) de grosseurs à peu près identiques. 4 Stabilisateur d'écoulement selon une des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que la bande de tôle élastiquement souple est fixée par encastrement dans un évidement ( 11) de forme annulaire qui est prévu dans le tube d'admission d'air ( 2). 5 Stabilisateur d'écoulement selon une des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que les arcs convexes ( 3), situés à l'extérieur, de la bande de tôle en forme de feuille de trèfle, sont encastrés de façon axialement et angulairement fixe dans des poches ( 12) adaptées en correspondance et prévues dans le tube d'admission d'air ( 2). 6 Stabilisateur d'écoulement selon la revendica- tion 1, qui est disposé dans le tube d'admission d'air en amont du tube d'entrée du rotor de compresseur du turbo- compresseur a gaz d'échappement, caractérisé en ce que, dans le cas d'un tube d'admission d'air ( 2), dont le diamètre est plus grand que celui du tube d'entrée ( 13) du rotor de compresseur ( 14), une partie du stabilisateur d'écoulement ( 1) dépasse du tube d'admission d'air et s'applique contre le tube d'entrée ( 13).