Brevet FR2903805A1 — publié le 20080118

TYPAGE ACOUSTIQUE PAR UNE METHODE PASSIVE [0001] Le domaine technique de l'invention est celui des dispositifs permettant de simuler une composante bien identifiée du bruit d'un moteur de véhicule automobile, afin de restituer aux personnes présentes dans ledit véhicule un bruit modifié dudit moteur. En effet, un certain nombre d'utilisateurs de véhicule automobile ne se satisfont pas du bruit original du moteur et souhaiteraient obtenir un bruit qui ait une coloration un peu plus sportive. Plus spécifiquement, l'invention se rapporte à un dispositif impliquant une circulation d'air dans un canal comprenant un tube secondaire muni d'un orifice permettant de dévier une partie de l'air circulant à l'intérieur dudit tube. La géométrie de l'orifice est telle qu'elle permet de produire un bruit caractéristique au moment du passage de l'air dans ledit orifice. Pour toute la description, les termes bruit et son sont équivalents. De même, Les notions d'amont et d'aval doivent être interprétées par rapport au sens de propagation de l'air dans les différents conduits considérés. [0002] Les dispositifs permettant de sélectionner et d'amplifier un bruit issu de certains modes de vibration du moteur existent déjà et ont fait l'objet de brevets. On peut citer, par exemple, le brevet FR2862031, qui concerne un dispositif de transmission du bruit du moteur vers l'habitacle d'un véhicule automobile. Ce dispositif met en oeuvre un boîtier comprenant un volume d'entrée du son et un volume de sortie du son, lesdits volumes étant séparés par une cloison. Le volume d'entrée est relié à la conduite d'admission du moteur et le volume de sortie est relié à l'habitacle par un canal de transmission. Entre les deux volumes se trouve un élément oscillant excité par les variations de pression dans le volume d'entrée du son ; cet élément transmet ces oscillations au volume de sortie du son et ainsi, ces oscillations peuvent se développer dans l'habitacle. Le comportement vibrant de l'élément oscillant peut être réglé par un actionneur qui va modifier les caractéristiques des oscillations. Le dispositif, qui utilise les dépressions en provenance du conduit d'admission du moteur, est assimilable à un haut-parleur. [0003] Les dispositifs selon l'invention dont le principe de fonctionnement repose sur 30 l'interaction d'une circulation d'air avec des pièces solides fixes, conservent au cours du 2903805 2 temps, une qualité satisfaisante de fonctionnement, dans la mesure où l'air ne va entraîner aucun effet d'usure sur lesdites pièces. Ils présentent également un caractère de grande reproductibilité, car l'impact de l'air sur lesdites pièces ne va engendrer aucun déplacement de celles-ci avec le temps. Enfin, les dispositifs selon l'invention sont d'une 5 grande fiabilité, car ils ne mettent en jeu aucune source énergétique motorisée susceptible de fonctionner de façon erratique ou même de tomber en panne. [0004] La présente invention a pour objet un dispositif de simulation du bruit d'un moteur de véhicule automobile, ledit dispositif comportant un col prolongé par un canal de circulation d'air. La principale caractéristique du dispositif selon l'invention est qu'il 10 comprend une enveloppe placée dans le canal de manière à guider l'air en provenance du col, ladite enveloppe comportant un orifice latéral dont une partie du bord présente une pente servant de déflecteur à une partie de l'air circulant dans ladite enveloppe. Le terme latéral est à interpréter par rapport à la direction de propagation de l'air qui est supposée s'effectuer selon un axe longitudinal. Ainsi, le bord en pente de l'orifice est assimilable à 15 un biseau qui est placé dans l'enveloppe, de sorte qu'une fraction de l'air circulant dans ladite enveloppe impacte l'arête saillante dudit biseau, et est déviée dans l'orifice. L'air traversant ledit orifice émet un bruit de fréquence donnée. [0005] Avantageusement, l'enveloppe est placée à l'intérieur du canal, de sorte que l'air issu du col passe simultanément dans l'enveloppe et à l'extérieur de celle-ci, tout en 20 demeurant dans ledit canal. L'air dévié par l'orifice rejoint ainsi l'air circulant déjà dans le canal et ne se propage donc pas n'importe où. [0006] De façon préférentielle, l'enveloppe a une forme cylindrique définissant un tube dont l'axe longitudinal est parallèle à l'axe longitudinal du canal. De cette façon, ledit tube sélectionne déjà une partie de l'air issue du col, sans lui infliger la moindre contrainte 25 directionnelle, avant d'en dévier une fraction pour émettre un bruit. [0007] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, l'enveloppe est une pièce présentant trois faces planes consécutives et dont la section est en forme de U. De façon avantageuse, la pièce est fixée dans le canal au niveau de ses deux faces parallèles et 2903805 3 l'orifice est situé sur la face centrale de ladite pièce. L'enveloppe ainsi conformée, a la même fonction que celle du tube décrit ci-avant. [0008] Préférentiellement, l'orifice délimite un parallélépipède rectangle dont une face est inclinée, ladite la face inclinée marquant la présence d'un biseau destiné à dévier 5 une partie de l'air et lui faire traverser l'orifice. [0009] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, l'orifice délimite un tronc de cône oblique. [0010] De façon avantageuse, le col et le canal constituent une circulation d'air spécifique débouchant dans le circuit d'aération du moteur, ledit canal étant fixé à une 10 pièce du véhicule automobile. De cette manière, le dispositif selon l'invention peut être implanté en plusieurs endroits sur le véhicule. [0011] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le col et le canal constituent la partie amont du circuit d'aération du moteur. Ainsi, dans cette configuration, le dispositif selon l'invention utilise une arrivée d'air déjà existante. 15 [0012] L'invention porte également sur un moteur à combustion interne comprenant un dispositif selon l'invention. [0013] Les dispositifs de simulation du bruit d'un moteur de véhicule automobile selon l'invention présentent l'avantage de faire appel à une technique de production de son parfaitement fiable et bien maîtrisée, dans la mesure où cette technique est analogue à celle 20 qui est utilisée pour les instruments de musique à vent, et dont on connaît la grande précision. Ils présentent également l'avantage de pouvoir être fixés sur une pluralité de pièces du véhicule, offrant ainsi une grande souplesse au niveau du lieu d'implantation desdits dispositifs sur ledit véhicule. [0014] On donne ci-après une description détaillée de deux modes de réalisation préférés 25 d'un dispositif selon l'invention en se référant aux figures 1 à 3. 2903805 4 La figure 1 est un schéma synoptique montrant l'implantation d'un dispositif selon l'invention dans un véhicule automobile, ledit dispositif incluant une circulation d'air spécifique dédiée à la génération de son. La figure 2 est un schéma d'un dispositif de simulation de bruit selon l'invention. 5 La figure 3 est un schéma simplifié montrant un dispositif selon l'invention implanté dans le circuit 8 d'aération du moteur 2. [0015] En se référant à la figure 1, un dispositif 1 de simulation du bruit d'un moteur 2 de véhicule automobile selon l'invention est constitué par une circulation 3 d'air, comprenant successivement un col 4 d'entrée, un canal amont 5, un boîtier 6, et un canal aval? venant 10 se raccorder au circuit d'aération 8 dudit moteur 2, en amont du filtre 9 à air. Le col 4 a la forme d'un tronc de cône convergent, dont la section circulaire de plus grand diamètre sert à capter l'air, et dont la section circulaire de plus petit diamètre débouche sur le canal amont 5. Ledit canal amont 5 est un cylindre droit, reliant la partie la plus rétrécie du col 4 au boîtier 6. En se référant à la figure 2, ledit boîtier 6 a une forme cylindrique et est fixé à 15 une pièce 40 du véhicule. Le boîtier 6 est constitué par un canal élargi 10 dont le diamètre est supérieur à celui du canal amont 5, ledit canal élargi 10 contenant un tube 11 de diamètre inférieur à celui dudit canal élargi 10. L'axe longitudinal du tube 11 est parallèle à l'axe de révolution du canal élargi 10 et ledit tube 11 est ouvert à ses deux extrémités. De cette manière, l'air issu du col 4 circule à la fois dans ledit tube 11 et à l'extérieur de celui- 20 ci, tout en demeurant confiné dans le boîtier 6. Le tube 11 possède dans sa paroi latérale 12 un orifice 13 dont une partie du bord présente une pente 14 servant de déflecteur à l'air. En effet, le bord incliné 14 de l'orifice 13 est assimilable à un biseau positionné au sein du tube 11 de sorte que l'air circulant dans ledit tube 11 impacte l'arête 15 dudit biseau. Une fraction de l'air se propageant dans le tube 11 est alors déviée par ledit biseau vers l'orifice 25 13, pour ensuite rejoindre l'air circulant dans le boîtier 6 à l'extérieur du tube 11. L'orifice 13 délimite un parallélépipède rectangle dont une face est inclinée en raison de la présence du biseau 14. Le canal aval 7 est un cylindre creux dont le diamètre est inférieur à celui du canal 10 élargi, ledit cylindre présentant un coude permettant de définir deux segments cylindriques dont les axes sont perpendiculaires entre eux, l'un des deux segments 2903805 5 débouchant dans le boîtier 6, et l'autre segment débouchant dans le circuit d'aération 8 du moteur 2. Afin de mieux localiser le dispositif 1 de simulation selon l'invention par rapport au moteur 2 et son circuit d'aération 8, il est rappelé que l'alimentation en air du moteur 2 suit les étapes suivantes. L'air pénètre dans le circuit d'aération 8 par l'intermédiaire d'un 5 col 16, puis se dirige vers un filtre 9. L'air ainsi filtré passe dans un compresseur 17, puis dans un refroidisseur 18 et est ensuite acheminé vers le répartiteur 19 qui est constitué de quatre conduites 20 d'admission, montées en parallèle et qui sont chacune reliée à un cylindre 21 du moteur 2 . L'air chaud ressort du moteur 2 par l'intermédiaire d'un collecteur constitué de quatre canalisations d'échappement 22 montées en parallèle et 10 débouchant sur une turbine 23. [0016] En se référant à la figure 3, selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif selon l'invention est implanté dans le circuit d'aération 8 du moteur 2, en amont du filtre 9 à air. Autrement dit, c'est la partie située en amont du filtre 9 à air du circuit d'aération 8 du moteur 2 qui est aménagée pour loger le dispositif selon 15 l'invention. L'arrivée d'air dans ledit circuit 8 s'effectue par l'intermédiaire du col 16 ayant la forme d'un tronc de cône convergent. La partie de plus faible diamètre dudit col 16 est prolongé par un canal 24 cylindrique débouchant dans le filtre à air 9. Par rapport au premier mode de réalisation préféré de l'invention décrit ci-avant, le canal 24, dans sa partie amont, fait office de boîtier et contient donc le tube 11 muni de son orifice 13 20 présentant un bord biseauté 14, ledit tube 11 possédant un diamètre inférieur à celui dudit canal 24. [0017] Pour les deux modes de réalisation préférés de l'invention décrits ci-avant, les caractéristiques du col 4,16 , du boîtier 6 et de l'orifice 13 sont des paramètres qui peuvent être réajustés afin d'obtenir un bruit à une fréquence donnée. 25 [0018] Le principe de fonctionnement d'un dispositif 1 selon l'invention est le suivant. De l'air est prélevé à l'extérieur du véhicule au niveau d'un col 4,16 d'admission. Une partie de l'air est ensuite acheminée vers le tube 11, dont l'orifice 13 est conçu pour dévier une fraction de l'air qui circule dans ledit tube 11. Le passage de l'air dans ledit orifice 13 provoque un bruit à une fréquence donnée. REVENDICATIONS 1. Dispositif (1) de simulation du bruit d'un moteur (2) de véhicule automobile, ledit dispositif comportant un col (4,16) prolongé par un canal (10,24) de circulation d'air, caractérisé en ce que ledit dispositif (1) comprend une enveloppe placée (12) dans le canal (10,24) de manière à guider l'air en provenance du col, ladite enveloppe (12) comportant un orifice (13) latéral dont une partie du bord présente une pente (14) servant de déflecteur à une partie de l'air circulant dans ladite enveloppe (12). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (12) est placée à l'intérieur du canal (10,24), de sorte que l'air issu du col (4,16) passe simultanément dans l'enveloppe (12) et à l'extérieur de celle-ci, tout en demeurant dans ledit canal (10,24). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enveloppe (12) a une forme cylindrique définissant un tube (11) dont l'axe longitudinal est parallèle à l'axe longitudinal du canal (10,24). 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enveloppe (12) est une pièce présentant trois faces planes consécutives et dont la section est en forme de U. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'orifice (13) délimite un parallélépipède rectangle dont une face est inclinée. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'orifice (13) délimite un tronc de cône oblique. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le col (4) et le canal (5,10,7) constituent une circulation d'air spécifique débouchant dans le circuit (8) d'aération du moteur (2), une partie (10) dudit canal étant fixée à une pièce (40) du véhicule automobile. 2903805 7 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le col (16) et le canal (24) constituent la partie amont du circuit (8) d'aération du moteur (2). 9. Moteur (2) à combustion interne caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (1) 5 conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 10 15 20 2530