Brevet FR2862121A1 — publié le 20050513

AMORTISSEUR DE PULSATIONS D'UN COMPRESSEUR L'invention concerne un amortisseur de pulsations d'un compresseur, et en particulier un amortisseur destiné à être intégré au conduit de sortie d'un compresseur de turbocompresseur d'un moteur de véhicule automobile. Un tel amortisseur peut être utilisé notamment dans les moteurs Diesel et essence suralimentés. La puissance maximale d'un moteur pourvu d'un turbocompresseur est limitée par les pertes de charge de la ligne d'admission haute pression dont fait partie l'amortisseur de pulsations. On estime ainsi que 20 mbar de pertes de charge supplémentaires sur la partie haute pression provoquent une réduction de 1% de la puissance maximale. Afin d'atteindre la puissance spécifique voulue, on recherche donc à limiter ces pertes de charge, c'est-à-dire à améliorer la perméabilité. Des amortisseurs de pulsation sont habituellement placés dans le conduit de sortie du compresseur afin de réduire le bruit généré par les pales du compresseur. On distingue les amortisseurs de pulsations externes, dont la ou les chambres de résonance sont extérieures au conduit de sortie du compresseur, et les amortisseurs de pulsation intégrés, dont la ou les chambres de résonance sont internes au conduit de sortie de compresseur. Les amortisseurs externes, tels que décrits par exemple dans les documents DE 199 56 166 et DE 199 56 172, ne génèrent quasiment pas de pertes de charge en raison de leur position externe. En revanche, les amortisseurs intégrés présentent une très mauvaise perméabilité de par même leur conception, car ils comportent un saut de section important au niveau de leur jonction en sortie avec le conduit de sortie de l'amortisseur. L'utilisation d'amortisseurs de pulsations intégrés se révèle toutefois préférable quand on ne peut implanter un amortisseur de pulsations externe pour des raisons d'encombrement sous le capot du moteur. L'invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un amortisseur de pulsations apte à être intégré dans un conduit de sortie d'un compresseur et présentant une perméabilité accrue permettant ainsi de préserver la puissance maximale d'un moteur. A cet effet, l'objet de l'invention concerne un amortisseur de pulsations d'un compresseur comportant un passage pour le fluide 2862121 2 pourvu d'une entrée et d'une sortie, ledit amortisseur présentant une paroi externe sensiblement cylindrique d'axe (X) et une paroi interne coaxiale délimitant ledit passage, lesdites parois interne et externe délimitant entre elles au moins une chambre s'étendant axialement et fermée par des parois transversales d'extrémité, ladite paroi interne comportant au moins une fente s'étendant sur au moins une partie de sa périphérie au niveau de ladite au moins une chambre, dans lequel ladite paroi interne présente au moins une partie évasée de section croissante de l'entrée vers la sortie de l'amortisseur. Le saut de section entre la paroi interne et le conduit dans lequel est placé l'amortisseur est ainsi réduit, améliorant la perméabilité. Dans une variante, la paroi interne de l'amortisseur est pourvue d'une partie évasée d'extrémité saillant en aval de la paroi transversale d'extrémité du côté sortie, ladite partie évasée d'extrémité saillant sensiblement parallèlement ou dans la continuité de ladite au moins une partie évasée. Cette partie évasée d'extrémité permet de diminuer encore le saut de section entre la paroi interne et le conduit dans lequel est placé l'amortisseur. Dans un mode de réalisation, ladite au moins une partie évasée et/ou partie évasée d'extrémité est conique, ce qui permet de simplifier sa fabrication, ou incurvée et de concavité dirigée vers la ou les chambres. Avantageusement, l'amortisseur étant apte à être intégré dans un conduit de diamètre interne D2, l'inclinaison ou la courbure de la (ou des) partie(s) évasée(s) par rapport à l'axe (X) est telle que la somme totale des sauts de section de la paroi interne de l'amortisseur au niveau de la (ou des) fente(s) et/ou entre la paroi interne de l'amortisseur et le diamètre interne D2 dudit conduit, est inférieure ou égale à environ Dl (D2 - DI), où D1 est le diamètre interne du passage D2 de fluide en entrée de l'amortisseur. Une bonne perméabilité de l'amortisseur est alors obtenue. Avantageusement, ladite au moins une partie évasée s'étend sur sensiblement toute la longueur de la ou des chambres. Une telle configuration permet d'optimiser la perméabilité de l'amortisseur. 2862121 3 Avantageusement, l'amortisseur comporte au moins deux chambres adjacentes axialement et la paroi externe de la ou des chambres dont la paroi interne est pourvue d'une partie évasée, présente un diamètre plus grand par rapport aux autres chambres. Le volume de la chambre pourvue d'une partie évasée est ainsi augmenté, ce qui permet d'améliorer l'efficacité acoustique de cette chambre. En effet, la forme évasée de la paroi interne a pour conséquence de diminuer le volume de la chambre par rapport à une forme cylindrique classique, ce qui peut entraîner une diminution de l'efficacité acoustique. Un compromis doit alors être trouvé entre efficacité acoustique et perméabilité, ce qui peut être réalisé en augmentant le volume de la chambre concernée. Avantageusement, l'amortisseur comporte au moins deux chambres adjacentes axialement et ladite au moins une partie évasée est située au niveau de la chambre adjacente à la sortie. Plus particulièrement, l'amortisseur étant apte à être intégré dans un conduit de diamètre interne D2, il présente un saut de section entre les bords de la fente de la chambre adjacente à la sortie et/ou un saut de section entre la paroi interne de l'amortisseur côté sortie et la paroi interne dudit conduit. Encore plus particulièrement, l'amortisseur présente un saut de section entre les bords de la fente de la chambre précédant la chambre adjacente à la sortie. L'invention concerne également l'utilisation d'un amortisseur de pulsations d'un compresseur tel que décrit précédemment dans un conduit de sortie du compresseur d'un turbocompresseur de moteur de véhicule automobile. L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique en coupe longitudinale de la moitié supérieure d'une première variante d'un amortisseur selon l'invention; - la figure 2 est une représentation schématique en coupe longitudinale de la moitié supérieure d'une deuxième variante d'un amortisseur selon l'invention; 2862121 4 - la figure 3 est une représentation schématique en coupe longitudinale de la moitié supérieure d'une troisième variante d'un amortisseur selon l'invention. - la figure 4 est une représentation schématique en coupe longitudinale de la moitié supérieure d'une quatrième variante d'un amortisseur selon l'invention. Sur les figures, seule la moitié supérieure de l'amortisseur a été représentée, la moitié inférieure étant symétrique par rapport à l'axe de révolution X de l'amortisseur. Les éléments communs des différentes variantes sont décrits en référence aux figures. L'amortisseur 1 selon l'invention est destiné à être intégré à un conduit de sortie de compresseur 2. L'entrée 3 de l'amortisseur est reliée à la corne de sortie 4 du compresseur, de diamètre Di, tandis que sa sortie 5 débouche dans le conduit de sortie 2 de diamètre interne D2. L'amortisseur 1 présente une paroi externe sensiblement cylindrique 6 d'axe de révolution X, destinée à venir épouser l'intérieur du conduit de sortie du compresseur 2. Une paroi interne de symétrie de révolution 7 est disposée à l'intérieur de la paroi externe 6 de manière coaxiale. La paroi interne 7 définit un passage 8 pour le fluide traversant l'amortisseur le long de l'axe X de l'entrée 3 vers la sortie 5, suivant les flèches des figures. L'espace entre les parois interne 7 et externe 6 définit deux chambres de résonance 9 et 10 adjacentes et s'étendant axialement. Ces chambres adjacentes 9 et 10 sont séparées par une paroi sensiblement radiale 11, et fermées respectivement par des parois d'extrémité côté entrée 12 et côté sortie 13, sensiblement radiales. Une première chambre 9 est ainsi située du côté de l'entrée 3 du fluide dans l'amortisseur, une deuxième chambre 10 étant située du côté de la sortie 5. Une fente 14 est prévue dans la paroi interne 7 à proximité de la paroi radiale 11 au niveau de la première chambre 9. De manière similaire, une fente 15 est prévue dans la paroi interne 7, à proximité de la paroi radiale d'extrémité côté sortie 13. Ces fentes s'étendent sur tout le pourtour de la paroi interne 7. Dans des variantes non représentées, les fentes peuvent être disposées à distance des parois d'extrémité des chambres. On peut 2862121 5 également envisager qu'elles ne s'étendent que sur une partie du pourtour de la paroi interne 7. Le volume des chambres 9, 10 ainsi définies, et la taille des fentes 14, 15, ainsi que leur position, sont choisis en fonction de l'efficacité acoustique de l'amortisseur que l'on souhaite obtenir. La paroi interne 7 présente une portion cylindrique 7a au niveau de la première chambre 9, de diamètre interne Di. Au niveau de la deuxième chambre 10, la paroi interne 7 présente une portion conique 7b dont le diamètre va en croissant en direction de la sortie 5 de l'amortisseur. La paroi interne 7 se prolonge en une portion 7c également de forme conique au-delà de la paroi radiale d'extrémité côté sortie 13, en aval de celleci par rapport au sens d'écoulement du fluide. De manière connue, la corne de sortie 4 du compresseur est encastrée dans la paroi d'extrémité côté entrée 12 de la première chambre, l'étanchéité de la liaison étant assurée par un joint. Cette liaison n'a pas été représentée sur les figures. Une première variante de l'invention est détaillée en référence à la figure 1. Dans cette variante, la fente 14 de la première chambre 9 est cylindrique d'axe X tandis que la fente 15 de la deuxième chambre 10 est conique d'axe X. Les portions coniques 7b et 7c de la paroi interne sont par ailleurs situées dans le prolongement l'une de l'autre. La directrice des portions coniques est inclinée d'un angle a par rapport à l'axe X. Deux sauts de section sont alors observés. Dans la suite de la description, on définit par saut de section une distance suivant la direction radiale entre deux bords adjacents de la paroi interne, par exemple les bords des fentes, ou entre le bord libre de la paroi interne côté sortie et le conduit de sortie du compresseur 2. Dans cette variante, un premier saut de section hl est ainsi créé entre les bords de la fente 15 conique, et un deuxième saut de section h2 est créé entre le bord libre de la portion conique 7c de la paroi interne et le conduit de sortie du compresseur 2. L'angle a est alors choisi de manière à ce que la somme des sauts de section hl+h2 soit inférieure ou égale à environ Dl (D2 -D1) afin d'améliorer la D2 perméabilité de l'amortisseur. En effet, la forme conique des portions 7b et 7c de la paroi interne permet de réduire le saut de section qui existerait entre la sortie du compresseur et le conduit de sortie du 2862121 6 compresseur dans le cas d'une deuxième chambre cylindrique. L'angle a est alors en général inférieur à 14 , et de préférence compris entre 6 et 12 environ, en fonction de la longueur de la deuxième chambre 10. Dans cette variante, le saut de section hl est en général très faible, la distance entre les deux bords de la fente étant très faible (de l'ordre de quelques millimètres, voire moins). Dans la variante représentée figure 2, la fente 14 de la première chambre 9 est conique, la paroi transversale 11 s'étendant radialement à partir de la paroi externe 6 sur une moins grande distance que la paroi d'extrémité côté entrée 12. Un saut de section h'3 est ainsi créé entre ses bords. La portion conique 7c de la paroi interne n'est plus dans la continuité de la portion conique 7b, mais s'étend à une distance plus grande radialement, sensiblement parallèlement à la partie conique 7b. Un saut de section h' l plus important est ainsi créé au niveau de la fente 15 de la deuxième chambre 10 par rapport à la variante précédente. De manière correspondante, le saut de section h'2 créé entre le bord libre de la paroi interne et le conduit de sortie du compresseur est alors plus faible que le saut de section h2 précédemment décrit. De même que précédemment, l'angle a est choisi de manière à ce que la somme des sauts de section h'3+h'2+h' 1 soit inférieure ou égale à environ P1 (D2 - D1). Par exemple, cette valeur peut être répartie équitablement entre les sauts de section h'1 et h'3, le saut de section h'2 étant quasiment nul, ou bien le saut de section h'3 peut être compris entre 1/4 [D' (D2 - Dl) et 1/2 [P1 (D2 -DI) . L'angle D2 D2 a est en général inférieur à 14 et de préférence compris entre 6 et 12 en fonction de la longueur de la chambre. La variante représentée figure 3 ne diffère de la variante représentée figure 2 que par le diamètre de la paroi externe 6 de l'amortisseur au niveau de la deuxième chambre 10. Cette dernière présente en effet un diamètre supérieur par rapport à celui au niveau de la première chambre 9. Dans cette troisième variante, qui présente un encombrement extérieure supérieur à celui des variantes précédentes, les sauts de section h"3, h"2 et h", correspondent respectivement aux sauts de 2862121 7 section h'3, h'2 et h'1 définis dans la variante précédente. De la même manière, h"3+h"2+ h' 1 De même, l'angle a est en général inférieur à 14 et de préférence compris entre 6 et 12 en fonction de la longueur de la chambre. Dans les deux premières variantes, la paroi de séparation 11 entre les deux chambres fait saillie de la paroi externe 6, de manière à pouvoir être insérée dans un décrochement correspondant du conduit de sortie du compresseur 2. Une bague de serrage, non représentée, placée sur le conduit de sortie du compresseur au niveau de ce décrochement permet alors de bloquer l'amortisseur dans le conduit 2. Dans la troisième variante, une bague de serrage peut être placée sur un épaulement du conduit de sortie du compresseur correspondant à l'élargissement du diamètre de la paroi externe 6 de l'amortisseur. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation représentés. Notamment, la forme conique de la paroi interne peut s'étendre sur l'ensemble des deux chambres de résonance, ou bien sur une partie seulement d'une ou des deux chambres. Des parties coniques d'inclinaisons différentes peuvent aussi être réalisées. A la place de parties coniques, on peut également envisager des parties évasées en direction de la sortie, incurvées dont la concavité est dirigée vers les chambres. Par exemple, la figure 4 représente une variante dans laquelle la paroi interne présente des parties incurvées 7'a, 7'b et 7'c respectivement au niveau des première 9 et seconde 10 chambres, et en sortie de l'amortisseur. Bien entendu, seule une des parties de la paroi interne peut être incurvée. La courbure de la ou des parties incurvées est alors de préférence choisie de manière à ce que la somme des sauts de section soit inférieure à D (D2 - D, De préférence, l'amortisseur présente une symétrie de révolution, on peut toutefois envisager un amortisseur de section cylindrique ou autre selon la géométrie du conduit de sortie de l'amortisseur. environ. Par exemple, 2862121 8 L'invention est également applicable aux amortisseurs possédant une chambre unique ou plus de deux chambres. 2862121 9 REVENDICATIONS 1. Amortisseur de pulsations d'un compresseur comportant un passage (8) pour le fluide pourvu d'une entrée (3) et d'une sortie (5), ledit amortisseur présentant une paroi externe (6) sensiblement cylindrique d'axe (X) et une paroi interne (7) coaxiale délimitant ledit passage, lesdites parois interne (7) et externe (6) délimitant entre elles au moins une chambre (9, 10) s'étendant axialement et fermée par des parois transversales d'extrémité (11, 12, 13), ladite paroi interne comportant au moins une fente (14, 15) s'étendant sur au moins une partie de sa périphérie au niveau de ladite au moins une chambre, caractérisé en ce que ladite paroi interne présente au moins une partie évasée (7b, 7'b) de section croissante de l'entrée vers la sortie de l'amortisseur. 2. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi interne (6) est pourvue d'une partie évasée d'extrémité (7c, 7'c) saillant en aval de la paroi transversale d'extrémité du côté sortie, ladite partie évasée d'extrémité (7c, 7'c) saillant sensiblement parallèlement ou dans la continuité de ladite au moins une partie évasée (7b, 7'b). 3. Amortisseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que au moins une partie évasée (7b, 7'b) et/ou partie évasée d'extrémité (7c, 7'c) est conique ou incurvée et de concavité dirigée vers la ou les chambres. 4. Amortisseur selon l'une des revendications 1 à 3, l'amortisseur étant apte à être intégré dans un conduit (2) de diamètre interne (D2), caractérisé en ce que l'inclinaison ou la courbure de la (ou des) partie(s) évasée(s) (7b, 7c, 7'b, 7'c) par rapport à l'axe (X) est telle que la somme totale des sauts de section de la paroi interne de l'amortisseur au niveau de la (ou des) fente(s) et/ou entre la paroi interne de l'amortisseur et le diamètre interne (D2) dudit conduit (2), est inférieure ou égale à environ Dl (D2 -D1), où (D1) est le diamètre interne du D2 passage (8) de fluide en entrée de l'amortisseur. 5. Amortisseur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite au moins une partie évasée (7b, 7'b) s'étend sur sensiblement toute la longueur de la ou des chambres. 6. Amortisseur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux chambres adjacentes axialement (9, 2862121 10 10) et en ce que la paroi externe de la ou des chambres dont la paroi interne est pourvue d'une partie évasée (7b, 7'b), présente un diamètre plus grand par rapport aux autres chambres. 7. Amortisseur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux chambres adjacentes axialement (9, 10) et en ce que ladite au moins une partie évasée (7b, 7'b) est située au niveau de la chambre adjacente à la sortie (10). 8. Amortisseur selon la revendication 7, l'amortisseur étant apte à être intégré dans un conduit (2) de diamètre interne (D2), caractérisé en ce qu'il présente un saut de section (hi, h'1, h"i) entre les bords de la fente (15) de la chambre adjacente à la sortie (10) et/ ou un saut de section (h2, h'2, h"2) entre la paroi interne de l'amortisseur côté sortie et la paroi interne dudit conduit (2). 9. Amortisseur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il présente un saut de section (h3, h'3, h"3) entre les bords de la fente (14) de la chambre (9) précédant la chambre adjacente à la sortie (10). 10. Utilisation d'un amortisseur selon l'une des revendications précédentes dans un conduit de sortie du compresseur d'un turbocompresseur de moteur de véhicule automobile.