Brevet FR2728628A1 — publié le 19960628

L'invention concerne une installation d'aspiration d'air pour un moteur à combustion interne à piston alternatif, à plusieurs cylindres, avec un carter de collecteur d'air et avec des tuyaux d'admission de différentes longueurs, dont au moins la moitié peut être obturée au moyen de systèmes de clapets, au moins deux tuyaux d'admission étant raccordés à un ajutage co-uun, qui est pourvu d'un départ relié à au moins un canal d'entrée constitué dans la culasse du moteur à combustion interne, tous les départs étant sensiblement disposés le long d'une unique paroi latérale longitudinale du carter du collecteur d'air. On connaît par le document EP-03 82 596 B1, qui représente l'état de la technique, une installation d'aspiration d'air, dans laquelle sont associés deux tuyaux d'admission de longueurs différentes. Ces deux tuyaux se ramifient chacun en un ajutage en forme d'Y, dont la sortie est amenée en tant que tuyau individuel le long d'une paroi latérale longitudinale à partir du carter du collecteur d'air au cylindre correspondant. En amont de la ramification en Y, le tuyau d'admission respectivement plus court est réalisé de façon à pouvoir être branché au moyen d'un clapet tournant pour améliorer le déroulement du couple. Une telle disposition n'est pas utilisable dans le cas de moteurs à combustion interne en V à deux lignes de cylindres, car pour cela on devrait séparer à nouveau l'ajutage de sortie et il en résulterait une longueur inégale à partir de là jusqu'aux cylindres des deux lignes. En outre on ne peut pas utiliser cet état de la technique dans le cas d'un moteur à combustion interne rectiligne avec par exemple deux soupapes d'admission par cylindre, dont les axes ne sont pas disposés dans un plan commun s'étendant parallèlement au sens longitudinal du moteur à combustion interne. Une telle disposition des soupapes, décalée en rotation par rapport à l'axe longitudinal des cylindres, pour obtenir une torsion d'entrée est par exemple connue par le document DE 17 51 401. L'invention a pour objet de créer une installation d'aspiration d'air selon l'état de la technique, mais qui délivre dans le cas de moteurs à combustion interne à piston alternatif, avec des axes de soupapes d'admission qui ne sont pas disposés dans un plan comuan s'étendant parallèlement au sens longitudinal du moteur à combustion interne, un couple de rotation aussi élevé que possible dans toute la gamme de vitesses de rotation du moteur à combustion interne. A cet effet, l'invention concerne une installa- tion d'aspiration d'air dans laquelle, au moyen de systèmes de clapets, des sections des tuyaux d'admission, que l'on peut obturer, sont disposées le long d'au moins deux rangées, situées à distance l'une de l'autre et sensiblement parallèles, qui s'étendent dans le sens de la longueur,. Quand dans le cas d'une installation d'aspiration d'air selon l'état de la technique, les sections des tuyaux d'admission, qui peuvent être obturées par les systèmes de clapets, sont disposées le long de deux rangées se trouvant à une certaine distance l'une de l'autre, et s'étendant de façon sensiblement parallèle dans le sens de la longueur, on peut de cette façon, en formant des conduites d'admission de longueurs identiques, alimenter en air frais des canaux d'entrée dans la culasse, maîtrisés par des soupapes d'admission, qui ne sont pas disposés dans un plan s'étendant parallèlement au sens longitudinal du moteur à combustion interne. Cette disposition est avantageusement utilisable dans le cas de moteurs à combustion interne rectilignes, qui par exemple présentent deux canaux d'admission disposés de façon décalée angulairement par rapport à l'axe longitudinal des cylindres. Cette disposition peut être également utilisée avantageusement dans le cas de moteurs à combustion interne en V avec par exemple un angle V aigu, les tuyaux d'admission de l'une des rangées étant associés, en formant des conduites d'admission de même longueur, à l'une des rangées de cylindres et les tuyaux d'admission de l'autre rangée, à l'autre rangée de cylindres. En tout cas, les sorties des ajutages sont disposées le long d'une paroi longitudinale latérale du carter du collecteur d'air. La longueur différente des conduites, conditionnée par la disposition décalée angulairement des canaux d'admission ou la disposition sur deux rangées des cylindres, en allant des ajutages aux orifices de sortie des canaux d'entrée, est compensée par l'échelonnement des tuyaux d'admission, montés à une certaine distance les uns des autres selon l'invention, de telle sorte que l'on puisse obtenir des longueurs de conduites d'admission égales, nécessaires à un déroulement favorable du couple de rotation. Selon une configuration avantageuse de l 'invention, on dispose des orifices d'entrée des tuyaux d'admission courts, que l'on peut fermer, à l'intérieur des rangées dans des plans qui s'étendent parallèlement l'un à l'autre et on dispose des orifices d'admission des tuyaux d'admission plus longs dans deux autres plans. Pour obtenir les mêmes longueurs de conduites d'admission en ce qui concerne les tuyaux d'admission plus longs, on dispose ceux- ci aussi dans le sens transversal du moteur à combustion interne de façon échelonnée latéralement les uns par rapport aux autres. L'installation est au total compacte et ne nécessite en conséquence qu'un faible espace et l'on peut la disposer à l'intérieur de l'étendue longitudinale d'un moteur à combustion interne grâce à l'échelonnement dans le sens transversal. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - deux tuyaux d'admission au moins se réunissent dans le même ajutage et les sections, que l'on peut fermer, sont associées aux tuyaux d'admission courts. - des orifices d'entrée des tuyaux d'admission de l'une des rangées, sont disposés dans une étendue commune, plane, qui s'étend parallèlement à une autre étendue plane, dans laquelle sont disposés des orifices d'entrée des tuyaux d'admission de l'autre rangée - des orifices d'entrée des tuyaux d'admission plus longs sont disposés dans deux autres plans, les tuyaux d'admission plus longs de l'un ou l'autre des autres plans étant associés, en formant des longueurs égales de conduites d'admission, aux tuyaux d'admission plus courts de l'une ou l'autre rangée. - tous les plans sont disposés dans une sous- partie du carter du collecteur d'air se trouvant en-dessous du plan divisionnaire. - les plans, qui sont associés aux tuyaux d'admission courts sont constitués dans une sous-partie du carter du collecteur d'air se trouvant en-dessous du plan divisionnaire et les plans associés aux tuyaux d'admission longs sont disposés dans une partie supérieure du carter du collecteur d'air se trouvant au-dessus de ce plan divisionnaire. - les tuyaux d'admission sont disposés de façon à s'étendre sensiblement perpendiculairement au sens longitudinal, et dans le sens longitudinal les tuyaux d'admission de l'une des rangées, sont disposés de manière alternative par rapport à ceux de l'autre rangée. D'autres avantages de l'invention vont ressortir de la description de l'invention faite ci-après à partir d'exemples. Dans ce cas, la culasse, que l'on a représentée, peut être associée à un moteur à combustion interne rectiligne ou à la culasse commune d'un moteur à combustion interne en V à deux rangées de cylindres. La figure 1 montre une coupe le long de la ligne I-I selon la figure 2 d'une installation d'aspiration d'air selon l'invention, La figure 2 montre une vue de dessus selon la figure 1 et La figure 3 montre une vue, semblable à celle de la figure 1, d'une forme de réalisation modifiée. Une culasse 1 d'un moteur à combustion interne à piston alternatif, à plusieurs cylindres, avec une disposition des cylindres en forme de V, présente des canaux d'admission courts 2, constitués pour une rangée de cylindres dans la culasse 1, et des canaux d'admission plus longs, pour la seconde rangée de cylindres. Au-dessus de la culasse 1 et des deux côtés d'un plan médian longitudinal M, s'étendant dans le sens longitudinal du moteur à combustion interne, on dispose un carter de collecteur d'air 4. Celui-ci consiste essentiellement en deux parties, qui sont disposées de façon adjacente l'une à l'autre dans un plan divisionnaire commu T. Ce faisant, une partie, qui constitue la partie supérieure , est fixée sur une partie qui constitue la partie inférieure 6. A l'intérieur du carter du collecteur d'air 4 on dispose des tuyaux d'admission de différentes longueurs, un tuyau d'admission plus court et un tuyau d'admission plus long étant respectivement réunis dans un ajutage commun 7, qui est pourvu d'une sortie 8. Celle-ci est raccordée au moyen d'une section recourbée 9 aux canaux d'entrée 2, 3, de telle sorte que l'on obtient au total des conduites d'admission se composant des tuyaux d'admission, des sections recourbées et des canaux d'entrée. on associe aux cylindres d'une rangée respectivement une paire de tuyaux d'admisssion formée par un tuyau d'admission court K1, K3, K5 et par un tuyau d'admission plus long Ll, L3, L5. L'autre rangée de cylindres présente en conséquence des paires formées de tuyaux d'admission courts K2, K4, K6 et de tuyaux d'admission longs correspondants L2, L4, L6. Les sorties 8 sont disposées essentiellement le long d'une unique paroi longitudinale latérale 10 du carter du collecteur d'air 4. Les tuyaux d'admission courts K1.. K6 sont respectivement constitués de façon à pouvoir être fermés au moyen d'un système de clapets 11, constitués sous la forme de clapets rotatifs. Les sections 12 des tuyaux d'admission K1l, K3, K5, qui reçoivent ces systèmes de clapets 11, sont disposés le long d'une rangée 13, qui s'étend de façon sensiblement parallèle au sens longitudinal L. Une autre rangée 14, constituée par les tuyaux d'admission courts K2, K4,K6 est disposée dans un sens transversal Q à une certaine distance de la rangée 13. On dispose des orifices d'entrée 15 des sections 12 de l'une des rangées, la rangée 13, dans une étendue plane commune El, qui s'étend parallèlement à une autre étendue plane E2, dans laquelle sont disposés des orifices d'entrée 16 des sections 12 de l'autre rangée 14. Des orifices d'entrée 17 ou 18 des tuyaux d'admission plus longs Ll, L3, L5 ou L2, L4, L6 sont disposés dans deux autres étendues planes E3 ou E4, les tuyaux d'admission plus longs L1, L3, L5 ou L2, L4, L6 de l'un ou l'autre plan E3 ou E4 étant, pour former des conduites d'admission de même longueur, associés aux tuyaux d'admission plus courts K1, K3, K5 ou K2, K4, K6 de l'une ou de l'autre rangée 13 ou 14. Alors que les plans E1 et E2 qui s'étendent parallèlement l'un à l'autre sont disposés en formant un angle relativement grand par rapport au plan longitudinal médian M, le plan E3 selon la figure 1 est disposé sous un angle relativement faible par rapport à cela, alors que le plan E4 est perpendiculaire à ce plan longitudinal médian. La forme de réalisation modifiée de la figure 3 montre, par rapport à la figure 1, des tuyaux d'admission L1...L6 plus longs, tous ces tuyaux coupant le plan divisionnaire T et étant ramenés suivant une direction courbe sur le plan médian longitudinal M. Les plans E3 et E4 sont disposés de façon sensiblement parallèle l'un à l'autre et au plan médian longitudinal M. Pour obtenir une disposition aussi compacte que possible de l'installation d'aspiration d'air à l'intérieur de l'étendue longitudinale du moteur à combustion interne, on dispose les sections 12 dans des plans transversaux du moteur à combustion interne respectivement au-dessus des tuyaux d'aspiration plus longs correspondants. On effectue l'orientation de tous les tuyaux d'admission K1... K6, LI... L6 d'une manière telle qu'ils soient disposés de façon à s'étendre sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale L. Ce faisant, les tuyaux d'admission, vus dans la direction longitudinale L, associés à une rangée 13, sont disposés de façon à alterner avec les tuyaux d'admission associés à 1 'autre rangée 14. En outre pour obtenir des dimensions compactes dans le cas de la forme de réalisation selon les figures 1 et 2, on dispose les sections d'entrée des tuyaux d'admission plus longs L1, L3, L5, qui portent les orifices d'entrée 17, sous un angle obtuspar rapport au plan divisionnaire T d'une manière telle que l'on ait un échelonnement en ce qui concerne les plans transversaux du moteur à combustion interne se trouvant les uns au dessus des autres par rapport aux tuyaux d'admission plus longs L2, L4, L6. Au contraire de cela, dans le mode de réalisation selon la figure 3, les tuyaux d'admission longs L1, L3, L5, qui se terminent dans le plan E3, suivent sensiblement le parcours des autres tuyaux longs d'admission L2, L4, L6, de telle sorte que l'on ait un échelonnement alterné, sensiblement côte à côte, dans la direction longitudinale L, entre les tuyaux d'admission L5 et L6 ou L3 et L4 ou Ll et L2. La forme de réalisation, selon les figures 1 et 2, montre une partie supérieure 5, de forme relativement simple, car l'ensemble des tuyaux d'admission est disposé avec les orifices d'entrée situés en-dessous du plan divisionnaire T. Au contraire de cela, les tuyaux d'admission longs L1...L6 selon la forme de réalisation de la figure 3, sont réalisés en étant divisés dans le plan divisionnaire T d'une manière telle que les plans E3 et E4 soient disposés au-dessus de ce plan divisionnaire. Comme on peut le voir à partir des figures 1 et 3, on forme, pour avoir une disposition compacte et d'un poids optimalisé, des cloisons extérieures de la sous-partie 6 au moins de façon fragmentaire au moyen de parois tubulaires des sections 12 de l'une des rangées, la rangée 13, ou de parois tubulaires des tuyaux d'admission plus longs Ll...L6. Quand le moteur à combustion interne est en marche, on amène l'air d'admission d'une manière non représentée au volume du carter du collecteur d'air 4. Pour obtenir un couple qui fasse tourner rond le moteur, même dans une zone relativement basse de la vitesse de rotation, on ferme d'abord les systèmes de clapets 11. La quantité d'air totale aspirée est amenée via les orifices d'entrée 17 ou 18 aux tuyaux longs d'admission L1...L6 et arrive, par la sortie 8, la section recourbée 9 et le canal d'entrée 2 ou 3, aux chambres de combustion des cylindres. En fonction de la charge et/ou de la vitesse de rotation, le système de clapet 11 s'ouvre à partir d'un certain point de fonctionnement du moteur à combustion interne. Ces dispositifs sont rassemblés respectivement en ce qui concerne les rangées 13 ou 14 et sont disposés sur des axes de rotation correspondants 19 ou , qui peuvent être entraînés en rotation de manière synchrone par un élément d'actionnement non représenté. Pour obtenir un couple de rotation, tel que le moteur tourne rond, même dans une zone relativement élevée des vitesses de rotation du moteur à combustion interne, l'air aspiré s'écoule alors de façon primaire via les tuyaux d'admission courts K1...K6 vers les chambres de combustion du moteur à combustion interne. Pour obtenir des conditions d'écoulement d'entrée aussi identiques que possible pour tous les tuyaux d'admission, on dispose les orifices d'entrée 15, 16, 17, 18 par rapport au plan divisionnaire T selon la figure 1 à peu près à la même hauteur et selon la figure 3 étoitement au voisinage de ce plan divisionnaire T. La forme modifiée de réalisation selon la figure 3 est utilisée de préférence quand on doit repousser le maximum du couple de rotation, qui se trouve dans la zone basse des vitesses de rotation, vers les vitesses de rotation qui se trouvent plus bas. REVENDICATIONS l.Installation d'aspiration d'air pour un moteur à combustion interne à piston alternatif, à plusieurs cylindres, avec un carter de collecteur d'air et avec des tuyaux d'admission de différentes longueurs, dont au moins la moitié peut être obturée au moyen de systèmes de clapets, au moins deux tuyaux d'admission étant raccordés à un ajutage commun, qui est pourvu d'un départ relié à au moins un canal d'entrée constitué dans la culasse du moteur à combustion interne, tous les départs étant sensiblement disposés le long d'une unique paroi latérale longitudinale du carter du collecteur d'air, installation d'aspiration d'air caractérisée en ce qu'au moyen des systèmes de clapets (11), des sections (12) que l'on peut obturer des tuyaux d'admission (Kl,...K6) sont disposées le long d'au moins deux rangées (13,14), situées à distance l'une de l'autre et sensiblement parallèles, qui s'étendent dans le sens de la longueur (L). 2.Installation d'aspiration d'air selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur à combustion interne est constitué commne un moteur à combustion interne rectiligne et en ce qu'à chacun des canaux d'entrée (2, 3) est associé un tube d'admission d'une rangée (13, 14) d'une manière telle qu'en formant des longueurs égales de conduites d'aspiration on associe à un canal d'entrée (3) d'un cylindre un tuyau d'admission (K1, K3, K5) de l'une des rangées (13) et à un autre canal d'entrée (2) du même cylindre un tuyau d'admission (K2, K4, K6) de l'autre rangée (14). 3. Installation d'aspiration d'air selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur à combustion interne est constitué sous la forme d'un moteur à combustion interne en V et en ce qu'aux canaux d'entrée (3) de l'une des rangées de cylindre on associe à chaque fois un tuyau d'admission (K1, K3, K5) à une rangée (13) et aux canaux d'entrée (2) de l'autre rangée de cylindres on associe à chaque fois un tuyau d'admission (K2, K4, K6) de l'autre rangée (14). 4.Installation d'aspiration d'air selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que deux tuyaux d'admission au moins (K1, L1; K2, L2;...K6, L6) se réunissent dans le même ajutage (7) et en ce que les sections (12), que l'on peut fermer, sont associées aux tuyaux d'admission courts ( K1...K6). 5.Installation d'aspiration d'air selon la revendication 4, caractérisée en ce que des orifices d'entrée (15) des tuyaux d'admission (K1, K3, K5) de l'une des rangées, la rangée (13), sont disposés dans une étendue commune, plane, (El), qui s'étend parallèlement à une autre étendue plane (E2), dans laquelle sont disposés des orifices d'entrée (16) des tuyaux d'admission (K2, K4, K6) de l'autre rangée (14). 6.Installation d'aspiration d'air selon la revendication 5, caractérisée en ce que des orifices d'entrée (17 ou 18) des tuyaux d'admission plus longs (L1, L3, L5 ou L2, L4, L6) sont disposés dans deux autres plans (E3 ou E4), les tuyaux d'admission plus longs (LI, L3, L5 ou L2, L4, L6) de l'un ou l'autre des autres plans (E3 ou E4) étant associés, en formant des longueurs égales de conduites d'admission, aux tuyaux d'admission plus courts (K1, K3, K5 ou K2, K4, K6) de l'une ou l'autre rangée (13 ou 14). 7.Installation d'aspiration d'air selon la revendication 6, caractérisée en ce que tous les plans (El, E2, E3, E4) sont disposés dans une sous-partie (6) du carter du collecteur d'air se trouvant en-dessous du plan divisionnaire (T). 8.Installation d'aspiration d'air selon la revendication 6, caractérisée en ce que les plans (El, E2), qui sont associés aux tuyaux d'admission courts (K1...K6) sont constitués dans une sous-partie (6) du carter du collecteur d'air se trouvant en- dessous du plan divisionnaire (T) et les plans (E3, E4) associés aux tuyaux d'admission longs (L1...L6) sont disposés dans une partie supérieure (5) du carter du collecteur d'air se trouvant au-dessus de ce plan divisionnaire (T). 9.Installation d'aspiration d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les tuyaux d'admission (L1...L6, K1...K6) sont disposés de façon à s'étendre sensiblement perpendiculairement au sens longitudinal (L), et en ce que dans le sens longitudinal (L) les tuyaux d'admission de l'une des rangées, la rangée (13), sont disposés de manière alternative par rapport à ceux de l'autre rangée, la rangée (14).