Brevet FR2728024A1 — publié le 19960614

L'invention concerne un dispositif pour faire varier la longueur des conduites d'aspiration d'air d'un moteur à combustion interne, avec au moins un volume collecteur présentant une ouverture d'admission d'air frais, à partir duquel des conduites tubulaires propres à chaque cylindre sont reliées aux cylindres du moteur à combustion interne et avec un moyen à tiroir pouvant être réglé en fonction de la vitesse de rotation pour faire varier la longueur effective des conduites d'aspiration. Il est connu, par l'utilisation dans les moteurs à combustion interne de tuyaux d'aspiration, dont la longueur peut être modifiée, d'obtenir, en fonction de la zone de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, un déroulement du couple de rotation amélioré par rapport à celui qu'on obtient avec des tuyaux d'aspiration conventionnels. C'est ainsi par exemple qu'on connaît par le document EP 03 82 596 B1 un dispositif d'admission d'air pour moteurs à combustion interne, dans lequel on associe à chaque cylindre un tuyau d'aspiration court que l'on peut obturer ainsi qu'un tuyau d'aspiration long qui est ouvert en permanence. Dans une zone de la vitesse de rotation l'alimentation se produit exclusivement au moyen du tuyau d'aspiration long, le tuyau d'aspiration court, obturé, étant sans action et ne fonctionnant pas. Il est connu par le document DE-PS 9 57 802, qui représente l'état de la technique, pour adapter la longueur des conduites d'aspiration d'air à la vitesse de rotation du moteur à combustion interne, dans un volume collecteur pourvu d'une ouverture d'admission d'air frais, volume collecteur à partir duquel des conduites tubulaires propres à chaque cylindre sont reliées aux cylindres du moteur à combustion interne, de prévoir un moyen à tiroir constitué sous la forme d'un cylindre qui peut pivoter pour faire varier la longueur effective de la conduite d'aspiration. Dans ce cas dans la position qui établit la longueur la plus courte pour la conduite d'aspiration, on découple une partie sensible du carter, qui reçoit le cylindre, en la rendant inopérante. L'invention a pour objet de créer un dispositif du type indiqué cidessus, qui permette d'obtenir une variation de la longueur des conduites d'aspiration d'air en obtenant un volume compact et des gains de poids, sans que ce faisant des parties des tuyaux d'aspiration ne soient découplées et cessent d'être opérationnelles. On résout ce problème par des tuyaux d'aspiration propres à chaque cylindre, pourvus respectivement d'une ouverture d'admission, tuyaux qui sont raccordés en amenant de l'air frais au volume collecteur, et par des moyens à tiroir qui peuvent coulisser axialement depuis une première position dans une seconde position dans le sens de la longueur du volume collecteur, moyen à tiroir qui établit dans la première position pour chaque cylindre une longueur effective de conduite d'aspiration, qui résulte de la somme des longueurs d'un tuyau d'aspiration et d'une conduite tubulaire, des conduites d'aspiration voisines étant disposées de façon séparée l'une de l'autre par des cloisons de séparation du moyen à tiroir et dans la seconde position chaque conduite tubulaire étant accouplée à l'ensemble du volume collecteur et à tous les tuyaux d'aspiration De façon avantageuse dans les deux positions du moyen à tiroir chaque tuyau d'aspiration, le volume collecteur ainsi que chaque conduite tubulaire participent à l'admission de l'air. Tandis que dans la première position on dispose par la séparation de longueurs voisines de conduites d'admission, pour une zone de la vitesse de rotation relativement basse, de longueurs d'admission relativement longues, propres à chaque cylindre pour une évolution souple du couple de rotation, on branche uniquement dans la seconde position les conduites tubulaires qui mènent du volume collecteur aux cylindres de façon efficace quant aux oscillations. Chaque cylindre peut dans ce cas, en fonction de la position du moyen à tiroir, utiliser la totalité du volume collecteur ou les tuyaux d'aspiration situés en amont. Selon une configuration avantageuse de l'inven- tion on peut obtenir une autre réduction du volume hors tout au moyen d'un tiroir ayant la forme d'une tige centrale de liaison avec des disques de tiroir disposés dessus. Un vérin pneumatique, disposé du côté terminal du carter collecteur qui recueille le volume collecteur, provoque dans ce cas en fonction de l'alimentation et/ou de la vitesse de rotation la translation dans le sens axial d'une position dans l'autre. Pour supprimer les oscillations, qui peuvent se produire sur les disques du tiroir, on peut disposer selon une variante, à la place de la tige de liaison centrale, une pluralité de tiges de ce type dans la zone de bordure extérieure des disques du tiroir. Dans le cas d' une disposition avec des tiges de liaison disposées de façon à affleurer extérieurement aux parois du tiroir, ces tiges peuvent assurer un guidage radial du tiroir dans le carter collecteur. Dans le cas d'une pluralité de tiges de liaison, par exemple de trois tiges de liaison, celles-ci peuvent être disposées dans le carter collecteur de façon à ne pas empêcher l'écoulement de l'air. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, éventuellement combinées: - le carter collecteur est disposé essentiellement dans le sens de la longueur, en recevant le volume collecteur, carter auquel sont raccordés les tuyaux d'aspiration et les conduites tubulaires en s'étendant dans des plans perpendiculaires au sens longitudinal, - des sections cylindriques creuses du carter collecteur, disposées entre des conduites d'aspiration voisines, sont fermées dans la première position au moyen des cloisons de séparation, - le moyen à tiroir est constitué essentiellement par au moins une tige de liaison, qui peut coulisser dans le sens de la longueur au moyen d'un organe d'actionnement, et par les cloisons de séparation disposées dessus, - la tige de liaison est unique et s'étend au milieu dans le carter collecteur, - il y a au moins trois tiges de liaison disposées dans la zone de bordure extérieure des cloisons de séparation, les tiges de liaison sont disposées à fleur extérieurement par rapport aux cloisons de séparation, - l'organe d'actionnement est disposé en étant maintenu du côté terminal dans le carter à tiroir, - l'organe d'actionnement est constitué sous la forme d'un vérin pneumatique, qui présente un piston agissant sur la tige d'actionnement et un ressort s'appuyant entre le carter à tiroir et le piston, ressort qui met en précontrainte le moyen à tiroir dans la première position, - les cloisons de séparation sont constituées sous la forme de disques de tiroir circulaires. D'autres avantages de l'invention vont ressortir de la description d'un exemple de réalisation qui va suivre, en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 montre une vue latérale d'un dispositif, la figure 2 montre une vue de dessus, en partie coupée, d'un dispositif avec des moyens à tiroir dans une première position, la figure 3 montre une vue de dessus, en partie coupée, d'un dispositif avec des moyens à tiroir dans une deuxième position, la figure 4 montre une coupe le long de la ligne IV-IV selon la figure 2, la figure 5 montre une coupe, analogue à celle de la figure 4, d'une variante et la figure 6 montre une coupe, analogue à celle de la figure 4, d'une autre variante. Un moteur à combustion interne 1 avec une culasse 2 présente une installation d'aspiration pour amener l'air comburant, installation que l'on a désignée dans son ensemble par la référence 3. Des tuyaux d'aspiration 5, propres à chaque cylindre, pourvus respectivement d'une ouverture d'admission 4, débouchent dans un carter collecteur 7 recueillant un volume collecteur 6, carter qui s'étend sensiblement dans le sens de la longueur L le long du moteur à combustion interne 1. En prolongement des tuyaux d'aspiration 5 on raccorde au carter collecteur 7 des conduites tubulaires propres à chaque cylindre 8, qui correspondent à des canaux d'admission, non représentés, dans la culasse 2. Le carter collecteur 7 a par rapport au sens longitudinal L une forme sensiblement circulaire dans des plans transversaux et reçoit un moyen à tiroir 9, constitué sous la forme d'un tiroir longitudinal. Le tiroir longitudinal est constitué essentiellement par une tige de liaison 10, qui s'étend dans le sens de la longueur L, ainsi que par des disques de tiroir 11 fixés dessus, constitués commne des cloisons de séparation, et par un organe d'actionnement 12, qui est disposé dans un appendice 13, situé à l'extrémité du carter collecteur 7. L'organe d'actionnement 12 est formé par une chambre pneumatique 14, constituée dans l'appendice 13, dans laquelle est disposé un piston 15, qui agit sur la tige de liaison, et un ressort 16, qui s'étend entre ce piston et une paroi du carter située à l'extrémité, ainsi que par un raccord de dépression 17. Pour une première zone de vitesse de rotation du moteur à combustion interne le tiroir longitudinal se trouve comprimé par ressort selon la figure 2, dans une première position Si. La longueur effective de la conduite d'aspiration pour chaque cylindre est formée de la longueur du tuyau d'aspiration correspondant 5 et de la conduite tubulaire 8, car des conduites d'aspiration voisines sont séparées les unes des autres par la mise en appui des disques de tiroir 11 sur des sections cylindriques creuses 18 du carter collecteur 7. On amène à chaque cylindre de cette façon de l'air comburant par l'intermédiaire de l'ouverture d'admission 4, du tuyau d'aspiration 5, d'un volume partiel du collecteur 19, constitué entre deux disques de tiroir 11 voisins, et de la conduite tubulaire 8. Dans une autre zone de vitesse de rotation du moteur à combustion interne 1 on fait coulisser le tiroir longitudinal de la première à la deuxième position S2, en mettant en dépression le raccord correspondant 17, cette position S2 étant assurée par la mise en appui du piston 15 en forme de pot sur la paroi de l'appendice 13, qui est située au bout. Des vibrations du tuyau d'aspiration ne se forment que dans les conduites tubulaires 8 constituant les longueurs effectives de conduites d'aspiration, qui sont en liaison à travers les sections alors ouvertes 18 avec respectivement le volume collecteur 6 tout entier ainsi que tous les tuyaux d'aspiration 5. Dans la zone d'appui du piston 15 sur la paroi qui reçoit le raccord de dépression 17 on peut disposer un joint d'étanchéité élastique, de telle sorte que lors d'un fonctionnement assez long du moteur à combustion interne 1 avec un clapet d'étranglement largement ouvert, donc avec seulement une faible dépression dans le tuyau d'aspiration ou pas de dépression du tout, on évite des pertes dues aux fuites et on stabilise le tiroir dans la seconde position S2. En fonction du nombre des cylindres du moteur à combustion interne et des dimensions géométriques du carter collecteur 7 il peut être avantageux, pour supprimer les oscillations des disques du tiroir 11 et de la tige de liaison 10, de prévoir selon les figures 5 et 6 une multiplicité de tiges de liaison 10. Dans ce cas on les dispose avantageusement dans une zone de bordure extérieure des disques du tiroir 11 et elles peuvent être disposées, selon la figure 5, de façon à venir à fleur extérieurement avec ces disques, grâce à quoi on a l'assurance d'avoir en même temps un guidage radial dans le carter collecteur 7. En fonction de l'angle, avec lequel les tuyaux d'aspiration 5 ou les conduites tubulaires 8 sont raccordés au carter collecteur 7, on peut disposer les tiges de liaison dans ce cas selon la figure 5 de telle sorte qu'elles ne se trouvent pas directement dans le courant de l'air. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour faire varier la longueur des conduites d'aspiration d'air d'un moteur à combustion interne, avec au moins un volume collecteur présentant une ouverture d'admission d'air frais, à partir duquel des conduites tubulaires propres à chaque cylindre sont reliées aux cylindres du moteur à combustion interne et avec un moyen à tiroir pouvant être réglé en fonction de la vitesse de rotation pour faire varier la longueur effective des conduites d'aspiration, dispositif caractérisé par des tuyaux d'aspiration (5) propres à chaque cylindre, pourvus respectivement d'une ouverture d'admission (4), tuyaux qui sont raccordés de façon à amener l'air frais au volume collecteur (6), et par des moyens à tiroir (9) qui peuvent coulisser axialement depuis une première position (Sl) dans une seconde position (S2) dans le sens de la longueur (L) du volume collecteur (6), moyen à tiroir qui établit dans la première position (S1) pour chaque cylindre une longueur effective de conduite d'aspiration, qui résulte de la somme des longueurs d'un tuyau d'aspiration (5) et d'une conduite tubulaire (8), des conduites d'aspiration voisines étant disposées de façon séparée l'une de l'autre par des cloisons de séparation du moyen à tiroir (9) et dans la seconde position (S2) chaque conduite tubulaire (8) étant accouplée à l'ensemble du volume collecteur (6) et à tous les tuyaux d'aspiration (5). 2.Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un carter collecteur (7) disposé essentiellement dans le sens de la longueur (L), recevant le volume collecteur (6), carter auquel sont raccordés les tuyaux d'aspiration (5) et les conduites tubulaires (8) en s'étendant dans des plans perpendiculaires au sens longitudinal (L). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que des sections (18), cylindriques creuses, du carter collecteur (7), disposées entre des conduites d'aspiration voisines, sont fermées dans la première position (Sl) au moyen des cloisons de séparation. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen à tiroir (9) est constitué essentiellement par au moins une tige de liaison (10), qui peut coulisser dans le sens de la longueur (L) au moyen d'un organe d'actionnement (12), et par les cloisons de séparation disposées dessus. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par une tige de liaison (10) unique, s'étendant au milieu dans le carter collecteur (7). 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par au moins trois tiges de liaison (10) disposées dans la zone de bordure extérieure des cloisons de séparation. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les tiges de liaison (10) sont disposées à fleur extérieurement par rapport aux cloisons de séparation. 8. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (12) est disposé en étant maintenu du côté terminal dans le carter à tiroir (7). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (12) est constitué sous la forme d'un vérin pneumatique, qui présente un piston (15) agissant sur la tige d'actionnement (10) et un ressort (16) s'appuyant entre le carter à tiroir (7) et le piston (15), ressort qui met en précontrainte le moyen à tiroir (9) dans la première position (Sl). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cloisons de séparation sont constituées sous la forme de disques de tiroir circulaires (11).