Brevet FR2804740A1 — publié le 20010810

Système d'obturation pour canalisation de fluide présente invention concerne un systeme d'obturation pour canalisation de fluide. inconvénient majeur des systèmes actuels de réglage du débit de fluide dans une canalisation réside dans le fait tout ou partie du mécanisme servant à régler la progressivité ou l'ouverture respectivement fermeture la canalisation, se trouve dans le tube -même, ce qui crée des perturbations du flux. système d'obturation peut être utilisé, exemple, pour réaliser l'obturation partielle de chaque conduit de culasse conduisant vers un cylindre moteur. Un tel système peut être intégré ou non à un répartiteur d'admission d'air pour un moteur à combustion interne. Un tel dispositif est particulierement utile dans le moteur dont le conduit culasse est constitué d'un conduit inférieur et d'un conduit supérieur et dont on cherche à obturer partiellement le conduit d'air pour régénérer une turbulence dite "tumble". Les moteurs nécessitant ce type de turbulences possèdent un conduit d'admission par cylindres pouvant se séparer dans culasse dans le cas d'un moteur multisoupape. Les dispositifs connus l'art antérieur ont l'inconvenient de générer une perte de charge par présence de l'axe d'articulation des volets d'obturation dans le conduit d'admission. Le but de l'invention est de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un système qui minimise les pertes de charge. Ce but est atteint par le système d'obturation selon la revendication 1. D'autres particularités du système d'obturation, selon l'invention, sont définies conformément aux sous-revendications 2 à 16. Ainsi d'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1A représente une vue en perspective éclatée du systeme d'obturation selon l'invention; la figure 1 B représente une vue en perspective du système selon l'invention; la figure 1 C représente une vue de côté du système selon l'invention; la figure 1 D représente une vue en coupe longitudinale du systeme selon l'invention; la figure 1 E représente une vue en coupe transversale selon la figure 1 F représente une vue en coupe selon l'axe EIE; la figure 1 G représente une vue en coupe selon l'axe CIC. L'invention va maintenant être décrite en liaison avec les figures à 2D. Le boîtier (1) est constitué d'une pluralité de passages (10a, 10c et Od) qui sont en nombre égal au nombre de conduits de culasse et au nombre de conduits (70a à 70d) provenant du répartiteur d'admission d'air. répartiteur (7) comporte à son autre extrémité une cartouche filtre a air et les canalisations (70a à 70d) débouchent dans un côte passage (10a à 10d) du boîtier tandis que l'autre face ouverte du passage débouche dans les conduits aménagés dans la culasse du moteur. conduits d'admission par cylindre peuvent se séparer dans la culasse dans le cas moteur multisoupape. En tout état de cause, les conduits (9a à 9d), comme représenté sur la figure 2B, sont cloisonnés par une paroi disposée dans la culasse de manière à déterminer un conduit inférieur (90a à 90d) un conduit supérieur (91a à 91d). Dans chaque passage (1 à 10d) aménagé un évidement (1010a à 1010d) dans lequel est place un volet (20a à 20d) en position ouverte, ce volet (20a à 20d) venant obturer le conduit inférieur (90a à 90d) lorsque l'axe de rotation des volets est actionné par un mécanisme. Cette obturation permet de générer une turbulence dite "tumble" par obturation partielle du conduit d'air. Chaque volet comporte, orienté vers l'intérieur du passage (10a à 10d) respectif une surface plane (202a à 202d, figure 2C) située dans le prolongement des surfaces (100, 101) délimitant le logement tandis que la surface extérieure du volet orienté vers l'évidement (1010a à 1010d) est constituée d'une portion de cylindre (201 a à 201 d) d'axe confondu avec l'axe de rotation (23a à 23d) respectif de chaque volet. Chaque passage (10a à 10d) du boîtier (1) débouche, sur sa partie supérieure, sur une ouverture (15a à 15d, figure 2D) et chacune de ces ouvertures (15a à 15d) est obturée par une surface respective (30a à 30d) d'un couvercle (3). Chacun des passages est formé dans une pièce monobloc, par exemple en matière plastique moulée et, dans l'intervalle, entre deux passages (10a à 10b) est formé un évidement (1 , respectivement 11 bc, 11 cd), cet évidement se terminant à sa partie inférieure par un canal (13ab) pour le passage de la partie située entre passages (10a et 10b) et à la partie supérieure par un canal (14bc) pour partie située entre les passages (10b et 10c) et ceci alternativement, façon à constituer des canaux disposés en quinconce, ces canaux étant destinés à recevoir des vis de fixation sur la culasse du moteur. Le boîtier comporte dans sa partie supérieure où sont formées les ouvertures (1 a 15d), une lèvre périphérique (16) destinée à réaliser l'étanchéité avec forme complémentaire prévue sur le couvercle (3, figures 1A et 1 D), et entre les ouvertures (15a à 15d), des logements (12ab, 12bc, 12cd) destinés recevoir des pièces (6) constituant les paliers de rotation des axes (23ab, 23bc, 23cd) d'entraînement des volets (20a, 20b, 20c, 20d). Comme représenté à la figure 1 D, chaque volet a substantiellement une section forme de U dans laquelle la partie centrale (20a) a une dimension prévue pour venir se placer dans l'évidement correspondant (101 respectivement (1010b, 1010c, 1010d), pour les volets (20b, 20c, 20d) boîtier (1). Cette partie centrale se prolonge par deux jambes (2l a respectivement 21b, 21c, 21d) et de l'autre côté (22a respectivement 22b, 22c, 22d). jambe la plus externe comporte à son extrémité un palier (23a) venant se loger dans une saillie (17a) pourvue d'un perçage destiné à recevoir le palier (23a) et à l'autre extrémité du boîtier dans une autre saillie (17d) destinée à recevoir le palier (23d) de la dernière jambe (22d) du volet (20d, figure A). La deuxième jambe (22a) du premier volet (20a) est reliée par un axe (23ab) à la première jambe (21 b) du deuxième volet (20b) et ainsi de suite, deuxième jambe (22d) du deuxième volet est reliée un axe (23bc) à première jambe (21c) du troisième volet (20c). Enfin, deuxième jambe troisième volet (20c) est reliée par un axe (23cd) à première jambe d) dernier volet (20d) comme on peut le voir sur les figures 1 E, 2B et jambes (21a à 21d) et (22a à 22d) supportant chaque élément obturateur sont raccordées de façon à ce que leur axe de symétrie soit cofondu avec la bissectrice de l'angle ayant pour sommet centre de rotation pour côte les droites passant par les extrémités l'élément obturateur rapport au sens d'écoulement du fluide. Cette symétrisation du montage des jambes par rapport à l'axe de symétrie de la géométrie de l'obturateur et l'axe d'articulation permet d'assurer la stabilité volets (20a à 20d) lorsue ceux-ci sont en position saillante dans le conduit. . Il est bien évident le système d'obturation est représenté avec quatre volets pour un moteur a quatre conduits d'admission mais dans le cas ou moteur comporte plus de quatre cylindres, l'adaptation de l'invention ne fait aucune difficulté pour l'homme de métier et l'invention n'est nullement limitée à son application à un moteur à quatre cylindres. On peut tout aussi bien l'adapter sur un moteur comportant un nombre quelconque de cylindres, exemple trois cylindres, cinq cylindres ou six cylindres voire V8 ou V12. pièce (2) constituant l'ensemble volet forme ainsi, en vue de devant ou en coupe, une succession créneaux dont la partie basse constitue les volets (20a à 20d) et les parties hautes les axes de rotation de ces volets. Une fois l'ensemble volet introduit dans les passages pour venir se positionner dans les évidements 010a à 1010d), le système d'obturation est fermé par un couvercle (3) qui comporte pour chaque passage une surface (30a à 30d) parallèle à la surface (202a à 202d, figures 1 E et 1D), cette surface (30a à 30d) se prolongeant vers le bas par des jambes (31a, 32a respectivement 31b, 32b; 31c, 32c; 31d; 32d, figure 1A) pour venir s'arrêter à proximité de la surface plane formant le volet, ces surfaces latérales étant conformées en arrondi pour permettre le déplacement du volet, tout en assurant une étanchéité relative d'un passage à l'autre. Dans le cas où une etanchéité absolue est nécessaire, il est prévu de disposer dans les demi paliers (6) destinés à supporter des joints d'étanchéité (35, 36) pour les axes intercalaires entre chaque volet, comme représenté sur la figure 1D. II est bien évident qu'en plus de chaque intervalle entre chaque volet les axes d'extrémité (23a, 23d) sont pourvus de joints d'étanchéité. Le couvercle comporte également des capots (37cd, 37bc, 37ab) solidaires cloisons verticales (31b, 32a respectivement 32b, 31c respectivement 32d) qui se prolongent vers le haut de façon à former des puits (34a à 34d) obturés par la surface centrale (30a à 30d). Un de ces capots (37bc exemple) est pourvu d'un perçage dans lequel, comme représenté à la figure 1 D, vient se monter en rotation une pièce (4) d'entraînement de l'axe central (23bc) de commande des volets, l'extrémité (4) de cette pièce comportant doigt (41) actionnable par un actionneur électrique ou pneumatique (6), comme représenté à la figure 2A. Un ressort de rappel (5) ramène les volets en position repos, c'est à dire dans une position où le volet (20a) vient en butée contre l'épaulement (1011a à 1011d) qui termine l'évidement (1010a à 1010d) en direction du répartiteur d'air (7). L'actionneur électrique ou pneumatique vient se fixer sur une excroissance (35) prévue le couvercle (3). Ainsi le système d'obturation, selon l'invention, comporte un obturateur disposé dans un conduit et un mécanisme obturateur, le mécanisme obturateur est extérieur au conduit et l'obturateur lui-même s'encastre en position ouverte dans un évidement du conduit de façon à reconstituer avec l'obturateur encastré le profil du conduit pour éliminer toute perte de charge. Selon une autre particularité, le mécanisme exterieur permet de régler la progressivité du débit de fluide en déplaçant l'obturateur dans une position plus ou moins saillante par rapport au profil conduit pouvant aller jusqu'à la fermeture éventuelle du conduit. Selon une autre particularité, la symétrisation montage des jambes par rapport à l'axe de symétrie de la géométrie l'obturateur et l'axe d'articulation de l'ensemble permet d'assurer la stabilité du volet en position saillante. Selon une autre particularité, le système d'obturation est disposé entre un conduit de culasse vers un cylindre d'un moteur comportant un conduit inférieur et un conduit supérieur et les tubulures formant un répartiteur d'admission d'air, le dit système comportant pour chaque cylindre un logement permettant l'écoulement d'un flux de fluide entre le répartiteur d'air et le cylindre, logement dans lequel l'obturateur constitué d'un volet se déplace en travers du sens d'écoulement du fluide, le volet venant, en position escamotée, se loger dans un évidement prévu dans chaque logement pour libérer totalement le passage du , le mécanisme obturateur comportant l'axe de rotation de commande déplacements de chaque volet étant disposé à l'extérieur de chaque logement pour ne pas interrompre le flux d'écoulement des fluides et étant relié au volet pour permettre le déplacement de la position escamotée vers une position où le volet obture un des deux conduits du conduit de culasse. Selon une autre particularité, chaque logement formé dans le boîtier débouche par trois ouvertures, une première ouverture communiquant avec le répartiteur, une deuxième ouverture communiquant avec un conduit de culasse d'un cylindre, disposées toutes deux selon l'axe du flux d'écoulement et enfin une troisième ouverture perpendiculaire à l'axe du flux d'écoulement, la face du boîtier pourvue de chaque troisième ouverture étant pourvue entre chaque troisième ouverture de logements paliers pour recevoir chaque portion d'axe reliant le volet d'un logement au volet du logement adjacent, le boîtier étant pourvu d'un couvercle assurant une étanchéite suffisante entre le logement associé à un cylindre et les autres logements adjacents associés aux autres cylindres adjacents. Selon une autre particularité, les volets ont une section en forme U dont la partie centrale sur sa face externe en vis-à-vis de l'évidement boîtier en forme de portion de cylindres à axe confondu avec l'axe rotation volets, l'évidement ayant une forme complémentaire et surface interieure en vis-à-vis du flux de fluide à une forme complémentaire à celle du logement. Selon une autre particularité, le couvercle comporte dans sa partie située en vis-à-vis des logements (10a, 10b, 10c, 10d), une section complémentaire de celle du boîtier (1) pour former le logement et des parois latérales a à 31d, 32a à 32d) descendant jusqu'au niveau du volet (20a a 20d) pour enserrer chaque jambe (21 a à 21 d, respectivement 22a à 22d) volet (20a a 20d) entre cette paroi et la paroi du boîtier. Selon une autre particularité, les jambes du U (21 a à 21d, 22a 22d) sont reliées d'une part à chaque extrémité latérale d'un volet (20a 20d) et d'autre part à une extrémité d'un axe (23a, 23ab, 23bc, 23cd, 23d) dont l'autre extrémité est reliée à une jambe du volet adjacent, de façon que l'ensemble des volets et des axes forme en vue de face une succession créneaux. Selon une autre particularité, le boîtier comporte des canaux (13, de fixation disposés en quinconce. Selon une autre particularité, l'étanchéité totale entre le couvercle et le boîtier est réalisée soit par une soudure de la périphérie externe des deux pièces, soit par l'adjonction d'un joint périphérique entre les deux pièces, l'assemblage étant alors réalisé par vis. Selon une autre particularité, le système d'obturation comporte interface pour connexion d'un système d'entraînement pneumatique électrique permettant de localiser le système d'entraînement sur l'un conduits de cylindres en fonction des contraintes d'environnement. Selon une autre particularité, un joint peut être intégré à chaque demi palier pour assurer une étanchéité entre chaque conduit. Selon une autre particularité, la portion de boîtier formant troisièmes conduits présente, dans la zone du système d'obturation, une ouverture suffisamment grande pour permettre le montage et fonctionnement du système de volets. Selon une autre particularité, les butées de fin de course du volet sont réalisées dans le boîtier Selon une autre particularité, une ou plusieurs pièces du système sont réalisées en matière plastique chargée de matériau lubrifiant afin réduire les frottements avec les autres pièces du mécanisme. Selon une autre particularité, le matériau plastique est du polyamide et les matériaux lubrifiants sont du molybdène ou du graphite. D'autres modifications à la portée de l'homme de métier font également partie de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système d'obturation comportant un obturateur disposé dans un conduit et un mécanisme obturateur caractérisé en ce que le mécanisme obturateur est extérieur au conduit l'obturateur lui-même s'encastre en position ouverte dans un évidement conduit de façon à reconstituer avec l'obturateur encastré le profil du conduit pour éliminer toute perte de charge. 2. Système d'obturation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme extérieur permet régler la progressivité du débit de fluide en déplaçant l'obturateur dans une position plus ou moins saillante par rapport au profil d'un conduit pouvant aller jusqu'à la fermeture éventuelle du conduit. 3. Système d'obturation selon revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la symétrisation du montage jambes par rapport à l'axe de symétrie de la géométrie de l'obturateur l'axe d'articulation de l'ensemble permet d'assurer la stabilité du volet en position saillante. 4. Système d'obturation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est disposé entre un conduit de culasse (9) vers un cylindre d'un moteur comportant un conduit inférieur (90a à 90d) et un conduit supérieur (91a à 91d) et les tubulures (70a à 70d) formant un répartiteur (7) d'admission d'air, le dit système comportant pour chaque cylindre un logement (10a à 10d) permettant l'écoulement d'un flux fluide entre le répartiteur d'air et le cylindre, logement dans lequel l'obturateur constitué d'un volet (20a à 20d) se déplace en travers du sens (A) d'ecoulement du fluide, le volet venant, en position escamotée, se loger dans un évidement (1010a à 1010d) prévu dans chaque logement (10a à 10d) pour libérer totalement le passage du flux, le mécanisme obturateur comportant l'axe de rotation (23a à 23d) de commande des déplacements de chaque volet étant disposé à l'extérieur de chaque logement (10a à 10d) pour ne pas interrompre le flux d'écoulement des fluides et étant relié au volet (20) pour permettre le déplacement de la position escamotée vers une position où le volet obture un des deux conduits (90, 91) du conduit de culasse. 5. Système d'obturation selon la revendication 4, caractérisé en ce chaque logement (10a à 10d) formé dans un boîtier (1) débouche par trois ouvertures, une première ouverture communiquant avec le répartiteur une deuxième ouverture communiquant avec un conduit (9a à 9d) de culasse d'un cylindre, disposées toutes deux selon l'axe du flux d'ecoulement et enfin une troisième ouverture (15a à 5d) perpendiculaire à l'axe du flux d'écoulement, la face du boîtier pourvue de chaque troisième ouverture étant pourvue entre chaque troisième ouverture, de logements à 12cd) paliers pour recevoir chaque portion d'axe reliant le volet d'un logement au volet du logement adjacent, le boîtier ) étant pourvu d'un couvercle (3) assurant une étanchéité suffisante entre le logement (10b) associé à un cylindre et les autres logements (1 et 10c) adjacents associés aux autres cylindres adjacents. 6. Système d'obturation selon la revendication caractérisé en ce volets ont une section en forme de U dont la partie centrale (20a) sur sa face externe (201a à 201d) en vis-à-vis de l'évidement (1010a à 1010b) boîtier est en forme de portion de cylindres à axe confondu avec l'axe de rotation (23) des volets, l'évidement (1010a à 10140d) ayant une forme complémentaire et la surface intérieure (202a à 202d) en vis-à-vis du flux de fluide une forme complémentaire à celle du logement. 7. Système d'obturation selon la revendication 4, caractérisé en ce le couvercle (3) comporte dans sa partie située en vis-à-vis des logements (10a, 10b, 10c, 10d), une section (30a à 30d) complémentaire de celle du boîtier (1) pour former le logement et des parois latérales (31a à 32a à 32d) descendant jusqu'au niveau du volet (20a à 20d) pour enserrer chaque jambe (21 a à 21 d, respectivement 22a à 22d) du volet (20a a 20d) entre cette paroi et la paroi du boîtier. 8. Système d'obturation selon la revendication 5, caractérisé en ce que les jambes du U (21 a à 21 d, 22a à 22d) sont reliées d'une part à chaque extrémité latérale d'un volet (20a à 20d) et d'autre à une extrémité d'un axe (23a, 23ab, 23bc, 23cd, 23d) dont l'autre extremité est reliée à une jambe du volet adjacent, de façon que l'ensemble volets et des axes forme en vue de face une succession de créneaux. 9. Système d'obturation selon la revendication caractérisé en ce que le boîtier comporte des canaux (13, 14) fixation disposés en quinconce. 1 Système d'obturation selon la revendication caractérisé en ce que l'étanchéité totale entre le couvercle (3) et le boîtier ) est réalisée soit par une soudure de la périphérie externe des deux pièces, soit par l'adjonction d'un joint périphérique entre les deux pièces, l'assemblage étant alors réalisé par vis. 1 . Système d'obturation selon la revendication caractérisé en ce qu'il comporte une interface pour connexion d'un système d'entraînement pneumatique ou électrique permettant de localiser le système d'entraînement en vis-à-vis de l'un des conduits (9) cylindres en fonction des contraintes d'environnement. 1 Système selon l'une des revendications precedentes, caractérisé en ce joint peut être intégré à chaque demi palier (23ab, 23bc, 23cd) pour assurer une étanchéité entre chaque conduit (1 à 10d). Système selon l'une des revendications precedentes, caractérisé en ce la portion de boîtier formant les troisièmes conduits présente, dans zone du système d'obturation, une ouverture (15a à 15d) suffisamment grande pour permettre le montage et fonctionnement du système de volets. Système selon l'une des revendications precédentes, caractérisé en ce les butées (1011a à 1011d) de fin de course du volet sont réalisées dans le boîtier (1). 5 Système d'obturation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une ou plusieurs pièces du système sont réalisées matière plastique chargée de matériau lubrifiant afin de réduire frottements avec les autres pièces du mécanisme. 6. Système d'obturation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau plastique est du polyamide et les matériaux lubrifiants sont du molybdène ou du graphite.