Brevet FR2807107A1 — publié le 20011005

L'invention concerne un corps de filtre à air contenant un filtre à air aspiré pour le dispositif de préparation du mélange d'un moteur à combustion interne, en particulier pour le carburateur d'un moteur à deux temps ou à quatre temps, dans le cas duquel dans le corps de filtre est formée une chambre propre qui est limitée par un élément filtrant et dans laquelle débouche une ouverture d'aspiration pour le raccordement du filtre à air aspiré au canal d'aspiration du dispositif de préparation du mélange, et comportant un pot de capture qui recouvre, à la façon d'un dôme, I'ouverture d'aspiration et présente dans sa paroi périphérique une fenêtre de liaison, située transversalement par rapport au canal d'aspiration, pour la liaison d'écoulement avec la chambre propre. À partir du document DE 34 24 774 A1 on connaît un filtre à air aspiré dans lequel le corps de filtre est essentiellement constitué de deux coques de corps. La zone inférieure du corps de filtre forme un pot de capture qui, sensiblement en forme de dôme, recouvre l'ouverture d'aspiration dans le corps de fltre; dans la paroi périphérique du pot de capture est prévue une fenêtre de liaison avec la chambre propre du filtre à air aspiré. Ce filtre à air aspiré connu doit éloigner de l'élément filtrant les compo- sants carburant de l'air aspiré, qui est refoulé, de façon que cet élément filtrant puisse remplir de façon sûre sa fonction sur une longue durée de service. Toutefois, on a déterminé dans la pratique que, dans des conditions d'exploi- tation défavorables, l'air aspiré, saturé de carburant, peut, par la fenêtre de liaison, refouler dans la chambre propre du filtre à air, ce carburant se dépo- sant alors sur l'élément filtrant. De ce fait, la résistance de la surface filtrante à I'écoulement croît, ce qui se traduit par une perte de puissance du moteur à combustion interne relié. En outre l'élément filtrant s'encrasse plus rapidement et il doit être nettoyé plus souvent. L'invention a pour but de concevoir un filtre à air aspiré du type indiqué en préambule de façon que même dans des conditions d'exploitation défavo- rables soit évitée l'entrée, dans la chambre propre du filtre à air, de l'air aspiré, saturé en mélange. Selon Invention, on atteint ce but par le fait que la fenêtre de liaison débouche dans une chambre d'équilibrage séparée de la chambre propre et reliée à la chambre propre par un canal. L'idée centrale de l'invention est de ne pas faire déboucher la fenêtre de liaison du pot de capture directement dans la chambre propre du corps du filtre à air, mais de prévoir, sur le chemin d'écoulement entre la fenêtre de liaison et la chambre propre, une chambre d'équilibrage qui de son côté est reiiée à la chambre propre du corps de filtre à air par au moins une liaison en forme de canal. La chambre d'équilibrage loge largement le volume refoulé de l'air aspiré, saturé en mélange, de sorte que l'on évite par construction un débordement, dans la chambre propre, d'air aspiré, saturé en mélange. De préférence, I'accord entre les volumes est prévu de façon que la somme des volumes de la chambre d'équilibrage et du canal corresponde à peu près au volume d'air aspiré, refoulé, ou de préférence lui soit supérieur. Du fait des changements de direction multiples de l'air aspiré refoulé, les gouttelettes liquides du mélange se déposent sur les parois de la chambre d'équilibrage et sur la paroi du canal et - sous l'action de la force de pesanteur dans l'écoulement d'air aspiré - sont ramenées, en passant par la fenêtre de liaison, dans le pot de capture et aspirées pendant l'admission. La fenêtre de liaison se situe alors du côté opposé au sol, c'est-à-dire orientée à l'encontre de la force de pesanteur agissante. De préférence, le canal bifurque à l'extrémité de la chambre d'équilibrage opposée à la fenêtre de liaison, ce qui donne un chemin d'écoulement le plus long possible qui garantit que l'air aspiré, chargé en mélange, ne peut pas refouler. Le sens d'écoulement dans la chambre d'équilibrage est opposé à la force de la pesanteur; par rapport au canal, le sens d'écoulement a tourné de 180 . Dans une extension de Invention, dans la chambre d'équilibrage est disposée une paroi de capture qui est placée transversalement par rapport à la direction d'écoulement de l'air aspiré et renforce l'effet de séparation des gouttelettes de liquide d'avec l'air aspiré, refoulé. Dans une réalisation particulière, la paroi de capture se situe à une certaine distance de la fenêtre de liaison et est incurvée par rapport à la fenêtre de liaison de façon que l'air aspiré qui arrive bute sur la face convexe de la paroi de capture; il en résulte une plus faible résistance à l'écoulement. En sens opposé, I'air aspiré, refoulé, bute contre la face concave de la paroi de capture et s'accumule dans sa concavité; la résistance à l'écoulement de la fenêtre de liaison vers le canal est rendue plus importante par construction. De préférence la cloison limitant la chambre d'équilibrage et les canaux se situe à une certaine distance de l'élément filtrant de facçon à donner à l'air aspiré qui s'écoule une grande surface filtrante efficace qui permette une longue durée d'exploitation sans nettoyage de l'élément filtrant. De préférence, la chambre d'équilibrage est formée entre un fond de corps présentant l'ouverture et une cloison située dans la chambre propre. De préférence, la chambre d'équilibrage est limitée par le pot de capture lui-même ainsi que par des nervures disposées sur les côtés opposés. De préférence, une nervure se situe à une certaine distance d'une paroi latérale du corps de filtre et, avec cette paroi latérale, limite le canal. i 5 De préférence, la paroi de capture se situe à une certaine distance laté- rale des nervures. D'autres caractéristiques de l'invention résultent du descriptif et du dessin sur lequel est représenté un exemple de réalisation de l'invention, décrit ci- dessous en détail. - La Figure I est une vue perspective d'un filtre à air aspiré, l'élément fil- trant étant enlevé, - La Figure 2 est une coupe selon la ligne Il-il de la Figure 1, élément fil- trant inséré, - La Figure 3 est une coupe selon la ligne 111-1! de la Figure 1, élément fil- trant inséré, - La Figure 4 est une vue perspective selon la Figure 1, cloison enlevée, - La Figure 5 est une vue de la cloison représentée sur la Figure 1, - La Figure 6 est une vue perspective de la cloison, vue depuis le fond du corps du filtre à air. Le filtre à air aspiré représenté sur la Figure 1 pour un dispositif de pré- paration du mélange d'un moteur à combustion interne est essentiellement constitué d'un corps de filtre 1 dans lequel est formée une chambre propre 3 limitée par un élément filtrant 2 (Figures 2, 3). Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, le corps de filtre 1 est constitué d'un élément de base 4 du corps, en forme de coque, qu'obture l'élément filtrant 2. Il est intéressant que l'élément filtrant soit fixé sur l'élément de base 4 du corps en forme de coque par un couvercle de corps non représenté. Comme on peut le voir sur les Figures 2, 3 et 4, dans le fond 6 de l'élé- ment de base 4 du corps est prévue, à peu près au centre, une ouverture d'aspiration 5 qui sert à la liaison du filtre à air aspiré avec le canal d'aspiration d'un dispositif de préparation du mélange d'un moteur à combustion interne. Comme dispositif de préparation du mélange est par exemple prévu le carburateur, en particulier le carburateur à membrane d'un moteur à deux temps ou à quatre temps, qui sert de moteur d'entraînement dans des outil- lages portatifs, guidés à la main, par exemple une scie à chaîne motorisée, une débroussailleuse, une cisaille à haie, une tronçonneuse, un souffleur ou analogue. L'ouverture d'aspiration 5 est recouverte, largement complètement, par un pot de capture 7 en forme de dôme, étant précisé que dans l'exemple de réalisation représenté, le pot de capture 7 est complété par un troncçon en dôme 9 d'une cloison 8 disposée dans la chambre propre 3. Le pot de capture 7 est largement fermé sur sa périphérie et - comme le montre en particulier la Figure 2 - il est relié à la chambre propre 3 par une fenêtre de liaison 10 disposée dans sa paroi périphérique. Dans ce but la fenêtre de liaison 10 débouche tout d'abord dans une chambre d'équilibrage 1 1 (Figure 4) qui, de son côté, est en liaison fluidique avec la chambre 3 du filtre à air aspiré par l'intermédiaire de canaux longitudinaux 12. La fenêtre de liaison est orientée à l'opposé de la force de pesanteur G agissante. La position de travail prépon- dérante du filtre à air aspiré est telle que la fenêtre de liaison est située du côté opposé au sol E. La chambre d'équilibrage 1 1 est formée entre le fond 6 du corps qui présente l'ouverture d'aspiration 5 et la cloison 8 disposée dans la chambre propre. La chambre d'équilibrage 1 1 est limitée d'une part par le fond 6 du corps et la cloison 8, d'autre part par le pot de capture 7 ainsi que par des nervures 13 qui, dans l'exemple de réalisation représenté, s'étendent à une distance a selon la direction longitudinale, à côté des parois latérales 14 du corps de filtre 1 situées à peu près parallèlement à la force de gravité G. Les nervures 13 se terminent à une distance 16, 17 devant les parois transversales du corps de sorte qu'à leur extrémité placée à la distance 16 il y a une liaison fluidique avec la chambre d'équilibrage 11 et à leur extrémité placée à la distance 17, il y a une liaison fluidique avec la chambre propre 3. Sur sa longueur, le canal 12 a de préférence une section identique; il peut être avantageux de prévoir le canal 12 élargi dans le sens de l'écoulement 23 en direction de la fenêtre de liaison 10. Dans l'exemple de réalisation représenté, les nervures 13, le pot de capture 7 et le fond 6 du corps de filtre 1 sont fabriqués d'une seule pièce, en particulier en matière plastique ou en métal léger comme du magnésium. Le pot de capture 7 se raccorde à chacune des nervures 13 par un logement pour vis 18 respectif de sorte qu'à son extrémité orientée vers le pot de capture 7, la chambre d'équilibrage 11 est entièrement close par rapport à la chambre propre 3. Une liaison fluidique entre la chambre d'équilibrage 11 et la chambre propre 3 se fait exclusivement par les canaux 12. Dans la zone des nervures 13 et de la chambre d'équilibrage 11, la cloison 8 recouvre sensiblement complètement le fond 6 du corps, comme le montre la Figure 1. Ce n'est qu'au voisinage des extrémités des nervures 13 situées à la distance 17 2 o de la paroi transversale 15 du corps que le fond 6 du corps est libre. Comme le montrent les Figures 2 et 3, la cloison 8 se trouve à une distance b de l'élément filtrant 2. Il est ainsi garanti que l'air aspiré puisse s'écouler par toute la surface de l'élément filtrant 2 et que de ce fait la charge d'impuretés de la surface filtrante soit régulièrement répartie. L'élément filtrant 2 lui-même est traversé par un dôme cylindrique 19 qui peut s'utiliser pour la fixation d'un couvercle ou analogue non représenté. La disposition et la conception de la chambre d'équilibrage 11 ainsi que des canaux longitudinaux 12 sont prévues de façon qu'il y ait sensiblement symétrie par rapport à un axe de symétrie donné par la ligne de coupe II-II de la Figure 1. L'ouverture d'aspiration 5 se situe sensiblement à peu près sur l'axe IIIIII (Figure 1) dans le fond 6 du corps; les nervures 13 sont - vues de l'avant selon la Figure 4 - disposées des deux côtés de l'ouverture d'aspiration ou du pot de capture 7 de sorte que la chambre d'équilibrage 11 est reliée à la chambre propre 3 par l'intermédiaire de deux canaux 12 orientés sensiblement parallèlement aux parois latérales 14 du corps ou à la force de pesanteur G. Selon un développement de l'invention, est prévue dans la chambre d'équilibrage 11 une paroi de capture 20 qui - comme le montrent les Figures 2 et 6 - se situe à peu près au centre entre les nervures 13 et présente une concavité en direction de la fenêtre de liaison 10. La paroi de capture 20 s'étend sur toute la hauteur de la chambre d'équilibrage 11, de la cloison 8 jusqu'au fond 6 du corps. Dans le sens 23 de l'écoulement de l'air de combustion aspiré (Figure 6), la paroi de capture 20 est convexe, ce qui oppose à l'air de combustion qui arrive la plus faible résistance possible à l'écoulement. Par contre les gaz qui refoulent, de la fenêtre de liaison 10 dans la chambre d'équilibrage 11, sont capturés dans la concavité de la paroi de capture 20, et ne peuvent donc pas sortir de la chambre d'équilibrage 11 pour venir dans les canaux longitudinaux 12. La résistance à l'écoulement pour passer, de la chambre d'équilibrage 11, dans les canaux longitudinaux 12 est supérieure à celle que rencontre l'air aspiré dans le sens d'écoulement 23. La résistance à l'écoulement est donc plus petite dans le sens d'aspiration que dans le sens opposé. Pour garantir une répartition symétrique de l'écoulement, la paroi de capture 20 se situe à peu près au centre dans la chambre d'équilibrage 11 de sorte que chacune de ses extrémités se situe à une certaine distance latérale des nervures 13 'et qu'entre les nervures et les extrémités de la paroi de capture 20 se forme chaque fois un chemin d'écoulement comme l'indiquent les flèches 23 donnant le sens de l'écoulement. Il peut être avantageux de former les nervures 13 sur toute leur hauteur sur le fond 6 du corps; dans l'exemple de réalisation représenté - comme le montre la Figure 6 - une hauteur partielle des nervures 13 est formée sur la cloison 8. Les extrémités des nervures 13 sont - comme le montrent les Figures 4 et 6 - formées par des logements cylindriques 21 pour vis, ce qui réduit la résistance à l'écoulement du fait des extrémités arrondies des nervures 13. La cloison 8 est fixée dans le corps de filtre 1 par les quatre logements de fixation 21 et elle est en outre fixée aux logements 18 par deux écrous et vis. Le bord 22 de la cloison 8 vient sensiblement sans jeu contre les parois latérales 14 du corps ou contre la paroi transversale supérieure 15 du corps. Un raccord étanche à l'air n'est pas nécessaire; des flux de fuite peuvent être autorisés. Pour avoir une bonne étanchéité et accroître la rigidité de la cloison 8 fabriquée en matière plastique, le bord extérieur 22 est prévu rabattu perpendiculairement par rapport au plan de la cloison 8. Ce bord 22 a une hauteur qui suffit pour une étanchéité conforme à ce qui est nécessaire dans le corps de filtre 1. En plus ou à la place de la paroi de capture 20, la fenêtre de liaison 10 peut être recouverte par un grillage en forme de tamis 25. Il suffit de disposer le grillage ou le tamis 25 sur le chemin de l'écoulement entre la fenêtre de liaison 10 de façon que l'air d'alimentation aspiré ou l'air d'alimentation refoulé puisse traverser le grillage. Sur la Figure 4, un grillage de ce type prévu sous forme d'un tamis 25 est représenté en tireté. REVENDICATION S 1. Corps de filtre à air contenant un filtre à air aspiré pour le dispositif de préparation du mélange d'un moteur à combustion interne, en particulier pour le carburateur d'un moteur à deux temps ou à quatre temps, dans le cas duquel dans le corps de filtre (1) est formée une chambre propre (3) qui est limitée par un élément filtrant (2) et dans laquelle débouche une ouverture d'aspiration (5) pour le raccordement du filtre à air aspiré au canal d'aspiration du dispositif de préparation du mélange, et comportant un pot de capture (7) qui recouvre, à la façon d'un dôme, l'ouverture d'aspiration (5) et présente dans sa paroi périphérique une fenêtre de liaison (10), située trans- versalement par rapport au canal d'aspiration, pour la liaison d'écoulement avec la chambre (3), caractérisé par le fait que la fenêtre de liaison (10) débouche dans une chambre d'équilibrage (1 1) séparée de la chambre propre (3) et reliée à la chambre propre (3) par un canal (12). 2. Corps de filtre à air selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le canal (12) bifurque à l'extrémité de la chambre d'équilibrage ( 1) opposée à la fenêtre de liaison (10). 3. Corps de filtre à air selon la revendication I ou 2, caractérisé par le fait que la chambre d'équilibrage (11) est formée entre un fond de corps (6) présentant l'ouverture d'aspiration (5) et une cloison (8) située dans la chambre propre (3). 4. Corps de filtre à air selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la chambre d'équilibrage (11) est limitée par le pot de capture (7) lui-même ainsi que par des nervures (13) disposées sur des côtés opposés (14). 5. Corps de filtre à air selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'une nervure (13) se situe à une distance (a) d'une paroi latérale (14) du corps de filtre (1) et, avec cette paroi latérale (14), limite le canal (12). 6. Corps de filtre à air selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que dans la chambre d'équilibrage (1 1) est disposée une paroi de capture (20) placée transversalement par rapport à la direction d'écoulement (23) de l'air aspiré. 7. Corps de filtre à air selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la paroi de capture (20) se situe à une certaine distance de la fenêtre de liaison (10) et s'incurve en direction de la fenêtre de liaison (10). 8. Corps de filtre à air selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé par le fait que la paroi de capture (20) se situe à une certaine distance latérale des nervures (13). 9. Corps de filtre à air selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la cloison (8) se situe à une certaine distance (b) de l'élément filtrant (2).