Brevet FR2904375A1 — publié le 20080201

"Dispositif pour l'admission d'air en entrée d'un compresseur, notamment d'un turbocompresseur" L'invention concerne un dispositif pour l'admission d'air en amont d'un turbocompresseur. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif utilisé pour l'admission d'air dans un module de compression utilisé dans un véhicule automobile ayant un moteur diesel suralimenté en air. Un tel dispositif comporte : io - une conduite d'admission d'air ambiant ; - un filtre à air agencé en aval de la conduite d'admission en air ambiant, et qui filtre l'air ambiant en amont d'un compresseur ; et - un conduit d'admission de l'air filtré, agencé entre le filtre is à air et le compresseur. Les moteurs diesel sont, de manière connue, suralimentés en air comprimé pour permettre de meilleurs rendements de combustion. Pour certains régimes de fonctionnement du moteur, il peut 20 apparaître un phénomène dit de pompage au niveau du compresseur qui limite le fonctionnement du compresseur et qui, par conséquent, limite aussi le rendement du moteur. Pour résoudre ce problème, il existe des solutions dans l'état de la technique qui proposent des dispositifs annexes au 25 dispositif d'alimentation en air comprimé qui permettent de détecter le phénomène de pompage afin de le réduire et/ou de le contrôler. Le document US-B2-6.945.047 décrit et représente un dispositif et une méthode pour détecter et limiter 30 automatiquement un phénomène de pompage pour un turbocompresseur dans un moteur diesel. Le dispositif tel que décrit dans ce document comporte un circuit annexe du circuit principal d'admission de l'air dans le 2904375 2 turbocompresseur qui comprend un ensemble de capteurs et de calculateurs. Ces solutions pour limiter le phénomène de pompage font donc appel à des dispositifs actifs agencés en parallèle du circuit 5 d'admission de l'air, ce qui rajoute à la complexité du dispositif d'injection et également à son coût. D'autres solutions connues visent à modifier le taux de remplissage en air soit en amont du compresseur, soit en amont du filtre à air, mais toutes ces solutions sont difficiles à mettre en io oeuvre car il est délicat de modifier la forme et/ou le volume des conduites sans provoquer d'autres phénomènes gênants. La présente invention apporte un remède aux inconvénients de l'état de la technique en proposant un dispositif pour l'admission d'air en amont d'un turbocompresseur du type is décrit précédemment caractérisé en ce qu'il comporte un volume tampon, agencé en amont de l'entrée du compresseur, dont la section est plus importante que le reste du conduit d'admission de manière à créer un saut de l'aire de la section de passage de l'air dans le sens de l'aspiration de l'air. 20 Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - le conduit d'admission de l'air filtré est réalisé en une seule pièce et comporte un premier tronçon et un deuxième tronçon de section plus importante que celle du premier tronçon formant ledit volume tampon ; 25 - le conduit d'admission de l'air filtré est réalisé en deux pièces raccordées, une première pièce constituant un premier tronçon et une seconde pièce constituant un deuxième tronçon de section plus importante que celle du premier tronçon formant ledit volume tampon. 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins en annexe dans lesquels: 2904375 3 - la figure 1 représente schématiquement un dispositif d'admission d'air selon l'invention ; et la figure 2 est un graphe présentant le débit d'air en entrée du compresseur en fonction du régime moteur. 5 Dans la description qui va suivre, on utilisera la terminologie amont/aval en référence au sens de circulation de l'air indiqué par la flèche F sur la figure 1. On a représenté à la figure 1 un dispositif 10 pour l'admission d'air alimentant un turbocompresseur 11 selon un io exemple de réalisation de l'invention. Le dispositif comporte de manière connue une conduite d'admission d'air 12 qui achemine l'air ambiant vers un turbocompresseur. L'air ambiant est ensuite filtré au moyen d'un filtre à air 14 is agencé en aval de la conduite d'admission d'air 12. On peut contrôler le débit de l'air ainsi filtré au moyen d'un débitmètre 16 agencé en aval du filtre à air. La quantité souhaitée d'air filtré est alors reçue dans un conduit 18 d'admission de l'air filtré en aval du débitmètre 16 et 20 en amont d'un module comportant un compresseur 22 entraînant mécaniquement une turbine 24. Le compresseur 22 entraîne mécaniquement la turbine 24 à l'aide d'un moyen de transmission mécanique 23, comme par exemple un arbre de transmission. 25 Avantageusement par rapport à l'état de la technique, le conduit d'admission de l'air filtré 18 comporte : - un premier tronçon amont 19, qui est agencé en aval du débitmètre 16 et qui constitue une première partie amont du conduit 18 d'admission d'air filtré ; et 30 - un deuxième tronçon aval de section plus importante que celle du premier tronçon 19 qui délimite un volume tampon 20 et qui est agencé en aval du premier tronçon 19 et en amont de l'entrée du compresseur 22. 2904375 4 Le volume tampon 20, formé par le deuxième tronçon, ayant une section de passage de l'air filtré plus importante que celle du premier tronçon 19 situé en amont, permet de créer un "saut" de section qui provoque un phénomène d'aspiration de l'air 5 dans le sens de circulation de l'air, et de modifier ainsi localement le débit d'air filtré en entrée du compresseur 22. Le premier tronçon 19 a par exemple une section de passage constante et inférieure à celle du volume tampon 20. Selon un mode de réalisation de l'invention, le conduit io d'admission d'air filtré 18 est réalisé en une seule pièce, par exemple par moulage, qui comporte le premier tronçon 19 et le deuxième tronçon délimitant le volume tampon 20. Selon un autre mode de réalisation, le conduit 18 est réalisé de deux pièces raccordées entre elles, par exemple par is soudage ou par tout autre moyen équivalent, de manière à former un premier tronçon 19 de section constante et un deuxième tronçon délimitant le volume tampon 20 de section plus importante. Dans les deux modes de réalisation, on privilégie des 20 rayons internes de raccord faibles entre le premier tronçon 19 et le deuxième tronçon pour réaliser le saut de section. Cette conception de l'invention permet de modifier localement le débit d'air filtré à l'entrée du compresseur 22, ce qui permet d'éviter un éventuel phénomène de pompage qui 25 diminuerait le rendement global du turbocompresseur 24. On a représenté à la figure 2 un graphe présentant le débit d'air en entrée du compresseur en fonction du régime du moteur. On remarque la réduction très nette des oscillations du débit d'air lorsque l'on rajoute le volume tampon 20 à l'entrée du 30 compresseur 22. Le phénomène de pompage tend même à disparaître pour des valeurs critiques du régime moteur. L'ajout du volume tampon 20 en entrée du compresseur 22 permet aussi un accroissement des performances à pleine charge 2904375 5 du moteur, ainsi qu'un accroissement des niveaux de pression de suralimentation, ce qui améliore les rendements du moteur. Avantageusement par rapport à l'état de la technique, le dispositif selon l'invention est de plus totalement passif. Il s n'introduit pas d'éléments actifs supplémentaires occupant un volume important et consommant de l'énergie, ce qui le rend adaptable à tout type de moteurs diesel suralimenté. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'admission d'air en amont d'un compresseur, notamment d'un turbocompresseur, comportant : - une conduite d'admission d'air ambiant (12) ; - un filtre à air (14) agencé en aval de la conduite d'admission en air ambiant (12), et qui filtre l'air ambiant en amont d'un compresseur (22) ; et - un conduit d'admission de l'air filtré (18), agencé entre le filtre à air (14) et le compresseur (22), io caractérisé en ce qu'il comporte un volume tampon (20), qui est agencé en amont de l'entrée du compresseur (22), dont la section de passage est plus importante que la section de passage du reste du conduit d'admission de l'air filtré de manière à créer un saut de l'aire de la section de passage de l'air en considérant le is sens de l'écoulement de l'air. 2. Dispositif pour l'admission d'air en amont d'un turbocompresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'admission de l'air filtré (18) est réalisé en une seule pièce et comporte un premier tronçon (19) et un deuxième tronçon 20 de section plus importante que celle du premier tronçon (19) formant ledit volume tampon (20) 3. Dispositif pour l'admission d'air en amont d'un turbocompresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'admission de l'air filtré (18) est réalisé en deux 25 pièces raccordées, une première pièce constituant un premier tronçon (19) et une seconde pièce constituant un deuxième tronçon de section plus importante que celle du premier tronçon (19) formant ledit volume tampon (20)