Brevet FR2872857A1 — publié le 20060113

La présente invention concerne un dispositif destiné à mieux préparer le mélange air-carburant à l'admission moteur, à assurer l'accord acoustique et donner plus d'inertie au mélange. Des ondes de compression et de décompression sont générées à l'admission moteur et gênent le remplissage du cylindre. A cause de ces phénomènes, le taux de remplissage est inférieur à 1 pour certains régimes. Des phénomènes de résonance sont en désaccord avec la phase d'admission moteur. Par ailleurs, l'accord acoustique est difficilement assuré. De plus, la qualité du mélange air-carburant influe de façon importante sur la combustion moteur. Pour remédier à ce problème, plusieurs méthodes peuvent être envisagées (réglage de l'angle d'ouverture de la soupape d'admission, etc.). Ces méthodes sont pénalisantes vis à vis de la 10 combustion ou du vidange. Le dispositif selon l'invention permet d'assurer l'accord acoustique à l'admission, d'améliorer la qualité du mélange air-carburant, et d'éviter les risques de pertes en qualité de taux de remplissage que ce soit à bas ou à haut régime. Ce dispositif comporte selon une première caractérisation un piston vibrant, une tubulure d'admission secondaire et un injecteur (cas de l'essence) dans chaque tube d'admission c'est a dire en amont de chaque cylindre. Pour un moteur quatre cylindres par exemple, les quatre tubes d'admissions sont munis chacun d'un piston vibrant. Ces pistons sont entraînés par une arbre à cames, un axe permettant la transmission du mouvement entre la came et le piston. Entre la tubulure d'admission principale et secondaire, est intercalé une soupape anti-retour qui assure le passage de l'air frais dans un seul sens (vers la conduite principale). Quand la soupape d'admission est fermée, l'air se trouve ainsi emprisonné. L'oscillation forcée de l'air assurée par le piston vibrant permet d'amplifier l'onde générée par le mouvement de la colonne gazeuse. L'injection du carburant se fait avant l'ouverture de la soupape d'admission. L'oscillation de la colonne d'air et du carburant permet le malaxge du mélange. L'onde acoustique générée dans la tubulure d'admission principale est ainsi amplifiée, ce qui suralimente le mélange et lui donne plus d'inertie quelque soit le régime. Le mouvement du piston et l'ouverture de la soupape d'admission sont en phase. Dès que la soupape d'admission commence à s'ouvrir, le piston effectue une poussée du mélange dans le cylindre assurant un remplissage maximal. Au même moment, l'air frais stoppé par la forte pression dans la tubulure d'admission principale rentre de nouveau à cause de la dépression créée par l'ouverture de la soupape d'admission. Ainsi la tubulure principale est de nouveau remplie et un nouveau cycle peut commencer pour cette branche d'admission. Avec ce dispositif, on peut baisser la cylindrée du moteur, tout en conservant sa puissance. Il est valable pour les moteurs essence et diesel. Le mouvement de l'arbre à cames est assuré à l'aide d'un système de transmission par courroie relié au vilebrequin. La conduite d'admission principale possède deux modes de résonance selon la fréquence d'excitation du piston: le mode quart d'onde et le mode demi onde. Le mode quart d'onde est le mode de résonance de la conduite ouverte et le mode demi onde est celui de la conduite fermée. La fréquence d'excitation est fonction du régime moteur et du rapport de transmission entre le vilebrequin et l'arbre à cames. Les fréquences de résonance de la conduite d'admission sont essentiellement fonction de sa longueur ( aussi de la célérité du son qui dépend de la température, mais on suppose que la température est constante donc la célérité ne varie pas) . Le choix adéquat du rapport de transmission et de la longueur de la conduite d'admission principale permet d'avoir une configuration acoustique, pour toute la plage du régime moteur, qui favorise l'amplification de la pression de l'air d'admission dans le cylindre. Le mouvement du piston vibrant et la suralimentation de l'air permettent d'améliorer le taux de remplissage. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente en coupe, le dispositif de l'invention pour un seul cylindre. La figure 2 représente le positionnement du système au niveau de l'admission et le système de transmission. A noter que les tubulures (2) sont représentées de façon éclatée, et pour ne pas encombrer le dessin les tubulures d'admission secondaires (6) sont représentées avec des flèches en trait discontinu. En référence à ces dessins, le dispositif comporte un piston (1) vibrant dans la conduite d'admission principale (2). Le piston est entraîné par une came (3). Les cames sont entraînées toutes par une arbre à cames (11) qui à son tour est entraînée par une courroie de transmission (10) qui la relie avec le vibrequin. Entre la came et le piston, le contact est assuré par l'axe (4). Un ressort de rappel (5) est monté sur l'axe (4). L'air frais rentre par la tubulure d'admission secondaire (6) en provenance du filtre à air (12). Les deux tubulures d'admissions principale (2) et secondaire (6) sont séparées par une soupape anti- retour (7). L'injecteur (8) est placé au niveau de la paroi de la tubulure d'admission (2). REVENDICATIONS 1) Dispositif pour assurer l'accord acoustique à l'admission moteur, préparer le mélange air carburant et donner de l'inertie au mélange afin d'obtenir un taux de remplissage optimal, caractérisé en ce qu'il comporte un piston vibrant (1) en amont de la conduite d'admission principale (2) entrainé par une arbre à cames (11) dont la dispostion des cames est fonction des angles d'ouvertures respectives des soupapes d'admissions. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la conduite secondaire d'admission (6) est séparée de la conduite principale d'admission (2) par une soupape anti-retour (7). 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'injecteur du carburant (8) est placé au niveau de la conduite d'admission principale (2). 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la conduite d'admission principale (2) est complètement fermée quand la soupape d'admission (9) est fermée. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'arbre à cames est entraînée par un système de transmission par courroie (10) avec un rapport qui dépend du mode de 15 fonctionnement souhaité. 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le piston (1) est muni d'un ressort de rappel.