Brevet FR2757569A1 — publié le 19980626

DISPOSITIF D'ADMISSION POUR MOTEUR A EXPLOSION La présente invention concerne un dispositif d'admission pour moteur à explosion, notamment pour un véhicule automobile, comportant un boîtier contenant un organe mobile de régulation du flux d'air admis par le moteur, notamment pour les moteurs à injection électronique. Le boîtier d'admission d'un moteur à explosion est situé entre le collecteur d'admission et le filtre à air. II comporte la vanne qui dose l'air admis par le moteur. Actuellement, le système le plus universellement employé dans l'industrie automobile pour les moteurs à injection est le boîtier papillon qui comporte une vanne papillon pivotant sur un axe traversant une cavité ménagée à l'intérieur d'un boîtier en alliage d'aluminium injecté. La vanne papillon est habituellement en laiton et est fixée, par des moyens connus, à son axe de rotation. La progressivité de l'ouverture est obtenue par des bossages sur la vanne papillon ou dans les parois de la cavité intérieure du boîtier. Certains constructeurs ont réalisé des boîtiers d'admission partiellement réalisés en matière synthétique qui reproduisent de façon assez fidèle les boîtiers d'admission en métal. Une telle copie impose l'utilisation de matières plastiques particulières, notamment des polymères ayant des qualités de résistance thermique élevée. Ils doivent en effet pouvoir résister à un retour de flamme toujours possible sur un moteur à explosion et les matières synthétiques utilisées sont coûteuses. Les deux types de réalisation actuels sont coûteux et lourds. Le filtre à air et le manifold d'admission étant en matière synthétique, on cherche à alléger la pipe d'admission qui supporte le boîtier papillon. Par conséquent, il existe un intérêt certain pour la réalisation de tout l'ensemble de ces pièces en matière synthétique. En outre, la régulation précise du débit d'air par rapport à l'angle d'ouverture de la vanne constitue une autre des exigences actuelles. La progressivité, qui est en fait la pente de la courbe d'évolution de la section de passage de l'air en fonction de l'angle d'ouverture de la vanne est très importante aux faibles débits, car elle conditionne la souplesse du moteur et sa consommation à bon régime. Sur les systèmes connus, la progressivité demande un usinage précis et coûteux pour éviter que les fuites à la fermeture restent non négligeables et faussent les paramètres de combustion. En outre, les papillons génèrent des turbulences gênantes à plein régime. Les inconvénients techniques d'une part, et économiques de l'autre, font que les boîtiers d'admission connus réalisés en métal, qui correspondent actuellement au marché le plus important, et ceux en matière plastique, qui correspondent actuellement à un marché plus restreint, ne satisfont plus les exigences actuelles des motoristes. La présente invention se propose de pallier ces inconvénients des dispositifs de l'art antérieur en fournissant un boîtier d'admission comprenant une vanne de régulation et de dosage de l'air efficace et précis, et de fabrication économique. Ce but est atteint par le dispositif d'admission selon l'invention, caractérisé en ce que ledit organe mobile de régulation présente une symétrie de révolution autour d'un axe de rotation, et en ce que ledit boîtier comporte une cavité dans laquelle est logé ledit organe mobile de régulation, de manière à tourner sur ledit axe de rotation qui est fixe par rapport au boîtier, ledit organe mobile de régulation comportant au moins un passage sensiblement perpendiculaire audit axe de rotation, et ledit boîtier comportant une ouverture d'admission et une ouverture d'échappement agencés pour être mis en communication directe par l'intermédiaire dudit passage ménagé dans l'organe mobile de régulation lorsque celui-ci est dans une première position dite d'ouverture, pour être fermés par l'organe mobile de régulation lorsque celui-ci est dans une deuxième position dite de fermeture, et pour être mis en communication régulée par l'intermédiaire dudit passage, lorsque l'organe mobile de régulation se trouve dans un certain nombre de positions intermédiaires entre la première et la deuxième position. De préférence, L'organe mobile de régulation présente une symétrie de révolution. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, il est de forme sphérique. Ledit boîtier et ledit organe mobile de régulation peuvent être des pièces en matière synthétique moulées par injection. Ledit boîtier comporte avantageusement un premier élément et un deuxième élément définissant un corps du boîtier et délimitant une cavité dans laquelle est logé l'organe mobile. Cet organe mobile de régulation porte avantageusement deux tronçons d'axes qui sont portés par des roulements solidaires du deuxième élément du corps du boîtier. Le dispositif comporte de préférence une lèvre d'étanchéité en contact permanent avec l'organe mobile. La lèvre d'étanchéité est avantageusement montée dans le premier élément opposé à la tubulure d'admission du moteur, en retrait de manière à ne pas se situer dans le flux. Ce dispositif peut également comporter un joint annulaire torique, agencé pour assurer l'étanchéité entre le premier et le deuxième élément du boîtier. Selon un mode de réalisation préféré, lesdits premier et deuxième éléments de boîtier sont soudés de manière étanche, de préférence par ultrasons. L'invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation préféré et aux dessins annexés, dans lesquels la figure i représente une vue en perspective éclatée du dispositif selon l'invention, les figures 2A et 2B représentent des vues éclatées, partiellement coupées respectivement de dessus et en élévation du dispositif selon l'invention, tel qu'illustré par la figure 1, et la figure 3 représente une vue en coupe du dispositif selon l'invention. En référence aux figures, le dispositif d'admission représenté 10 comprend un boîtier il qui contient un organe mobile 12 de régulation du flux d'air admis par le moteur à explosion (non représenté ) sur lequel il est monté. Le boîtier se compose d'un premier élément lia placé du coté de l'admission du flux d'air en provenance du filtre à air ( non représenté ) et d'un deuxième élément 11b placé du coté de l'échappement, vers le moteur, c'est-à-dire du côté de l'admission d'air de ce moteur. A cet effet, le premier élément lia comporte une ouverture d'admission 14a et le deuxième élément il b comporte une ouverture d'échappement 14b agencée pour être raccordée à la tubulure d'admission du moteur. Les deux éléments sont réalisés par moulage en une matière synthétique appropriée et constituent ensemble le corps du boîtier 11. Ce corps présente une cavité centrale 13 sensiblement sphérique dans laquelle est logé l'organe mobile 12 de régulation. Une lèvre 15 ayant le profil intérieur de l'organe mobile 12 demeurant en appui permanent avec cet organe ainsi qu'un joint annulaire 16, de préférence de forme torique qui assure l'étanchéité entre les deux éléments il a et il b, sont également logés dans la cavité centrale 13. L'organe mobile 12 a une forme sphérique et comporte un passage 17 axial ayant une forme sensiblement cylindrique. La force de l'organe mobile n'est pas limitée à la sphère. Elle s'étend à toutes les géométries à symétrie de révolution, telles que cylindre, ellipsoïde, etc.. L'organe mobile comporte deux tronçons d'axes 18a et 18b qui sont disposés dans le prolongement l'un de l'autre de part et d'autre de l'organe mobile 12. Ces tronçons d'axes sont respectivement montés sur deux roulements 19 encastrés dans des douilles cylindriques 20 solidaires du deuxième élément il b du corps du boîtier 11. Cet organe mobile est également réalisé en matière synthétique moulée par injection et peut être construit de façon très précise et particulièrement économique. Grâce à la lèvre 15 I'étanchéité à la fermeture est parfaite. Elle est indépendante de la dilatation des pièces en matière synthétique. Cette caractéristique est très importante pour le moteur, notamment lors d'un démarrage à froid. La cartouche de préchauffage qui est souvent nécessaire avec les boîtiers dits papillon peut être supprimée dans ce cas. La progressivité est deux fois plus grande que celle des boîtiers papillon connus. Le montage et le démontage des pièces est simplifié. A pleine ouverture le passage à travers le boîtier étant direct, le flux d'air circule sans être perturbé par des turbulences. Ce but est atteint parce qu'aucun obstacle ne s'interpose dans le flux d'air à pleine ouverture, ce qui n'est pas le cas d'un papillon dont l'axe et le papillon lui-même génèrent des turbulences puisqu'ils constituent un obstacle au flux d'air, même à pleine ouverture. La lèvre d'étanchéité est disposée en retrait, de façon à ne pas être dans le flux, ce qui la protège contre une surchauffe éventuelle due à un retour de flamme en provenance du moteur. REVENDICATIONS i. Dispositif d'admission pour moteur à explosion, notamment pour un véhicule automobile, comportant un boîtier contenant un organe mobile de régulation du flux d'air admis par le moteur, notamment pour les moteurs à injection électronique, caractérisé en ce que ledit organe mobile (12) de régulation présente une symétrie de révolution autour d'un axe de rotation, et en ce que ledit boîtier (11) comporte une cavité (13) dans laquelle est logé ledit organe mobile de régulation, de manière à tourner sur ledit axe de rotation qui est fixe par rapport au boîtier, ledit organe mobile de régulation comportant au moins un passage sensiblement perpendiculaire audit axe de rotation, et ledit boîtier comportant une ouverture d'admission et une ouverture d'échappement agencés pour être mis en communication directe par l'intermédiaire dudit passage ménagé dans l'organe mobile de régulation lorsque celui-ci est dans une première position dite d'ouverture, pour être fermés par l'organe mobile de régulation lorsque celui-ci est dans une deuxième position dite de fermeture, et pour être mis en communication régulée par l'intermédiaire dudit passage, lorsque l'organe mobile de régulation se trouve dans un certain nombre de positions intermédiaires entre la première et la deuxième position. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe mobile (12) de régulation présente une symétrie de révolution. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe mobile (12) est sphérique. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit boîtier (11) et ledit organe mobile (12) de régulation sont des pièces en matière synthétique moulées par injection. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit boîtier comporte un premier élément (i la) et un deuxième élément (il), définissant un corps du boîtier et délimitant une cavité (13) dans laquelle est logé l'organe mobile (12). 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit organe mobile (12) de régulation porte deux tronçons d'axes (18a et 18b) qui sont portés par des roulements (20) solidaires du deuxième élément (11b) du corps du boîtier. 7. Dispositif selon la revendication i, caractérisé en ce qu'il comporte une lèvre d'étanchéité (16) en contact permanent avec l'organe mobile (i 2). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la lèvre d'étanchéité (16) est montée dans le premier élément (lia) opposé à la tubulure d'admission du moteur, en retrait de manière à ne pas se situer dans le flux. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un joint annulaire torique (16), agencé pour assurer l'étanchéité entre le premier (lia) et le deuxième (11b) élément du boîtier (li). 10. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits premier (1 la) et deuxième (i lb) éléments de boîtier (li) sont soudés de manière étanche. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits premier (1 la) et deuxième (1 lb) éléments de boîtier (11) sont soudés par ultrasons.