Brevet FR2914958A1 — publié le 20081017

DESCRIPTION La présente invention concerne les systèmes ou circuits dans lesquels circule un fluide gazeux, notamment les systèmes d'admission d'air de véhicules automobiles à moteur à combustion interne. L'invention vise plus particulièrement les parties constitutives 5 d'un tel système ou circuit et a pour objet un conduit pour la circulation d'un fluide gazeux, notamment soumis à une action d'aspiration. Toute circulation de fluide gazeux dans un conduit génére des ondes sonores et le niveau de bruit résultant est particulièrement élevé lorsque le fluide est aspiré à travers ce conduit, du fait de l'écoulement 10 turbulent et des phénomènes de résonance. Cette situation se retrouve notamment en relation avec l'aspiration d'air dans la ligne d'admission d'un moteur à combustion interne. Pour réduire ces phénomènes sonores et vibratoires, les 15 constructeurs automobiles ont été conduits à créer des volumes creux associés au conduit et communiquant avec ce dernier, en formant des résonateurs aptes à atténuer une ou plusieurs plage(s) de fréquences. Toutefois, ces résonateurs constituent des excroissances volumineuses par rapport au conduit, qui sont incompatibles avec la 20 réduction de l'espace disponible sous le capot et autour du moteur et qui nécessitent une fabrication spécifique. Pour tenter de pallier ces inconvénients, il a été proposé de remplacer les résonateurs en ménageant ou en formant une ouverture ou un jour dans la paroi du conduit et en obturant cette ouverture avec une couche 25 d'un matériau perméable aux gaz. Ainsi, par le document JP-63285257, on connaît une solution du type précité dans laquelle une pièce en matériau non tissé, conformée par pressage, est mise en place dans une ouverture correspondante prévue dans la paroi du conduit, cette pièce épousant sensiblement la forme générale du 30 conduit. Cette solution nécessite toutefois une opération spécifique de conformation, pour chaque type de conduit, et une solidarisation étanche et résistante de la pièce en matériau non tissé avec le conduit est délicate à réaliser. -2- En outre, le document EP-A-1 116 875 divulgue un conduit d'admission dont la paroi présente une ouverture à bord périphérique plat sur lequel est fixé un matériau non tissé obturant l'ouverture, en autorisant un passage des gaz. La solidarisation du non tissé avec le bord périphérique est réalisée par imprégnation du matériau non tissé par le matériau thermoplastique formant la paroi du conduit, lors de la fabrication de ce dernier par moulage par injection. Cette seconde solution entraîne une déformation locale de la paroi du conduit, défavorable pour les conditions d'écoulement gazeux, et nécessite un moulage précis, avec contrôle de la pénétration du matériau injecté, au niveau du bord de la pièce de matériau non tissé, après mise en place de cette dernière dans le moule. Par ailleurs, l'adaptation des caractéristiques du non tissé aux propriétés d'atténuation recherchées est délicate et fastidieuse, du fait de la nature aléatoire de la constitution du non tissé. Enfin, la maintenance par nettoyage du non tissé est peu efficace, celle par remplacement du non tissé étant impossible pour les deux solutions précitées. La présente invention a pour but de proposer une solution alternative pour réduire les bruits générés par la circulation de fluide gazeux dans un conduit, capable de surmonter au moins certains des inconvénients évoqués précédemment. A cet effet, la présente invention concerne un conduit tubulaire pour la circulation de fluide gazeux, en particulier conduit de circulation d'air faisant partie d'un système d'admission d'un véhicule à moteur à combustion interne, comprenant au moins un segment de conduit tubulaire creux dont la paroi circonférentielle, par exemple en matériau thermoplastique, comporte au moins une ouverture localisée ménagée dans ladite paroi, ladite ou chaque ouverture étant fermée par au moins une couche d'un matériau perméable aux gaz, en particulier à l'air. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un conduit selon l'invention, comportant un moyen de réduction des bruits selon une première variante de réalisation ; la figure 2 est une vue en coupe selon un plan perpendiculaire à l'axe médian du conduit de la figure 1, ce au niveau du moyen de réduction des bruits ; la figure 3 est une vue en perspective d'un ensemble [support + 5 tissu] formant un moyen de réduction des bruits selon une deuxième variante de réalisation de l'invention ; la figure 4 est une vue en coupe transversale d'un conduit comportant un ensemble selon la figure 3, rapporté au niveau d'une ouverture correspondante ménagée dans ledit conduit ; 10 la figure 5 est une vue en perspective d'un conduit selon l'invention comportant un moyen de réduction des bruits selon un autre mode de réalisation de l'invention, et, la figure 6 est une vue partielle en coupe selon un plan perpendiculaire à l'axe médian du conduit de la figure 5. 15 Comme le montrent les figures 1, 2, 4, 5 et 6, le conduit tubulaire 1 comprend au moins un segment de conduit tubulaire creux 2 dont la paroi circonférentielle 3, par exemple en matériau thermoplastique, comporte au moins une ouverture localisée 4, ménagée dans ladite paroi 3, ladite ou chaque ouverture 4 étant fermée par au moins une couche d'un 20 matériau 5 perméable aux gaz, en particulier à l'air Conformément à l'invention, la ou chaque couche de matériau perméable aux gaz 5 consiste en une portion de tissu tissé à mailles ouvertes, qui épouse sensiblement la forme de la portion de paroi 3 manquante correspondant à l'ouverture 4 obturée par cette couche 5, les 25 ouvertures des mailles dudit tissu ayant des dimensions suffisamment faibles pour empêcher le passage de liquide, notamment d'eau, par aspersion ou projection. Les inventeurs ont constaté, de manière surprenante, qu'en utilisant un tissu tissé du type précité, on pourrait atténuer de manière 30 considérable les bruits générés par la circulation de fluide gazeux dans le conduit, en particulier avec un degré d'atténuation supérieur à celui des résonateurs utilisés actuellement dans le contact des lignes d'admission. En outre, sa fonction barrière aux projections d'eau et aux poussières autorise son utilisation dans le compartiment moteur. 35 De plus, sa constitution régulière et homogène permet une sélection fine des caractéristiques en fonction des propriétés souhaitées. Avantageusement, la portion de tissu tissé 5 est formée de monofilaments d'un matériau polymère hydrophobe, préférentiellement du polyéthylène. Préférentiellement et notamment dans le contexte des applications liées à l'admission d'air, le tissu tissé présente une valeur moyenne d'ouverture des mailles ou d'écartement entre deux filaments consécutifs dans la même direction, comprise entre 5 m et 200 m, avantageusement comprise entre 50 m et 150 l.tm, préférentiellement de l'ordre de 100 m, et les filaments présentent un diamètre compris entre 30 m et 140 m, avantageusement entre 30 m et 70 m, préférentiellement de l'ordre de 40 m. Afin d'assurer un montage et un maintien solides au niveau de l'ouverture 4 et d'éviter toute perturbation du flux gazeux circulant dans le conduit 1, la ou chaque portion de tissu tissé 5 est solidaire d'une armature ou structure support 6 ajourée, préférentiellement à structure grillagée, conférant à ladite portion de tissu 5 sensiblement la forme de la portion de paroi manquante correspondant à l'ouverture 4 obturée par cette portion de tissu 5, ladite structure support 6 consistant en une pièce rapportée fabriquée séparément ou étant réalisée au moins partiellement par moulage ou surmoulage au niveau de l'ouverture 4. Le tissu tissé peut par exemple consister en un tissu du type connu sous la désignation SEFAR PETEX de la société SEFAR. Généralement, l'ouverture 4 ne s'étend que sur une partie de la circonférence du conduit 1, ce dernier pouvant présenter une section quelconque (carrée, rectangulaire, polygonale, etc...), mais préférentiellement ronde ou arrondie (elliptique, ellipsoïdale, ...). En accord avec une première variante de réalisation, ressortant des figures 3, 4, 5 et 6, la structure support ajourée 6 se présente sous la forme d'une pièce rapportée au niveau de l'ouverture 4 correspondante, composée d'un cadre périphérique 7 et d'une structure en treillis ou grillagée 8 s'étendant à l'intérieur du cadre 7, cette pièce 6 présentant une conformation sensiblement identique à celle de la portion de paroi 3 manquante correspondant à l'ouverture 4 obturée par l'ensemble [structure support 6 + portion de tissu tissé 5] et le cadre 7 étant en engagement intime, préférentiellement étanche, sur toute sa périphérie, avec le bord de l'ouverture 4 considérée. -5- La pièce 6 peut être réalisée d'un seul tenant sous forme de pièce en matériau thermoplastique venue de moulage et la portion de tissu tissé 5 être solidarisée, par exemple par collage, thermosoudage ou surmoulage, sur la face externe ou interne de ladite pièce 6 (non représenté sur les figures annexées). Comme le montrent les figures 4 et 6, la pièce 6 peut aussi être réalisée en deux parties complémentaires, à savoir un corps de base 6' et une partie complémentaire 6", intégrant chacune une portion du cadre 7 et une portion de la structure 8, et recevant la portion de tissu tissé 5 en sandwich entre eux, la partie complémentaire 6" consistant soit en une pièce séparée rapportée, soit en une partie surmoulée sur le corps de base 6' après mise en place de la portion de tissu tissé 5. En accord avec une autre variante de réalisation, ressortant des figures 1 et 2, la structure support 6 peut être constituée, d'une part, par un corps de base 6' réalisé d'un seul tenant avec la paroi 3 du segment de conduit 2, ou par surmoulage au niveau de l'ouverture 4 correspondante, et formant une portion du cadre 7 et une portion de la structure 8, et, d'autre part, par une partie complémentaire 6" formant les portions complémentaires du cadre 7 et de la structure 8 et consistant en une partie séparée rapportée ou surmoulée, la portion de tissu tissé 5 étant prise en sandwich entre ledit corps de base 6' et ladite partie complémentaire 6". Enfin, selon une autre variante encore de l'invention, non représentée aux dessins annexés, la structure support 6 ajourée peut être constituée par une structure en treillis ou grillagée formée dans l'ouverture 4 à obturer et réalisée d'un seul tenant avec la paroi circonférentielle 3 du segment de conduit tubulaire 2 ou d'une partie de ce dernier, par exemple sous forme de pièce surmoulée ou venue de moulage d'un matériau thermoplastique ou de deux matériaux thermoplastiques compatibles entre eux, la portion de tissu tissé 5 étant solidarisée sur la face externe ou interne de ladite structure 6, par exemple fixée par la structure support 6 surmoulée au niveau de l'ouverture 4. La fixation de la portion de textile 5 peut être réalisée directement dans le moule de fabrication du segment de conduit 2 lors du moulage ou surmoulage de la structure 6, par mise en place préalable ou postérieure du tissu 5. -6- Dans les trois variantes précitées, on aboutit à une pluralité d'orifices adjacents recouverts par le tissu tissé 5, définis par les orifices du treillis ou de la grille support de la structure 6. Lorsque la source de bruit est localisée et/ou la plage de fréquences à atténuer unique et relativement étroite, le conduit 1 formant conduit d'admission d'air peut ne comprendre qu'un segment de conduit tubulaire 2 creux à section circulaire pourvu d'une ouverture 4 obturée par une portion de tissu tissé 5 perméable aux gaz et étanche aux projections d'eau, éventuellement associé à au moins un autre segment de conduit tubulaire. Toutefois, lorsque les sources de bruits sont multiples et dispersées et/ou lorsque le bruit à atténuer comprend avantageusement plusieurs plages de fréquences séparées ou s'étend sur une plage de fréquences étendue, le conduit 1 peut comprendre plusieurs segments de conduits tubulaires creux 2 à section circulaire, pourvus chacun d'au moins une ouverture 4 obturée par une portion de tissu tissé 5 perméable aux gaz et étanche aux projections d'eau, formant ainsi une succession d'ouvertures 4 décalées mutuellement dans la direction longitudinale ou de l'axe médian du conduit 1. Conformément à un autre mode de réalisation, ressortant des figures 5 et 6, le conduit 1 peut comprendre au moins deux ouvertures 4 obturées par une portion de tissu tissé 5 perméables aux gaz et étanches aux projections d'eau, réparties circonférentiellement au niveau d'un segment de conduit tubulaire 2, chaque ouverture 4 comportant une structure support ajourée 6 correspondante, lesdites structures supports 6 adjacentes périphériquement formant éventuellement entièrement ledit segment de conduit tubulaire 2. Par ailleurs, selon un autre mode de réalisation de l'invention, non représenté sur les dessins annexés, l'ouverture 4 peut également, tout en étant localisée, présenter une extension circonférentielle, sur la totalité du pourtour de la paroi constitutive 3 segment 2 du conduit 1, en divisant ce dernier en deux portions distinctes et séparées. La portion de tissu tissé 5 présente alors une forme de manchon raccordant les deux portions, ledit manchon 5 étant raccordé aux bords en regard desdites portions, éventuellement par l'intermédiaire d'une bride rapportée, et le cas échéant maintenu et soutenu par des moyens formant entretoises ou analogues reliant les deux bords ou les deux brides et formant une armature support -7- pour le manchon en tissu tissé 5, par exemple avec une constitution en treillis. Cette armature support peut être formée d'un seul tenant avec la paroi 3 formant les deux portions 2', en constituant une portion annulaire intermédiaire ajourée du segment de conduit 2, ou constituer une pièce rapportée solidarisée avec les deux bords en regard des portions 2'. Lorsque l'ouverture circonférentielle 4 est de faible largeur, il est également possible de s'affranchir des entretoises, ce qui entraîne un découplement physique des deux portions. Dans les différents modes et variantes de réalisation précités, la portion de tissu tissé 5 peut être solidarisée à la structure support 6 par collage, au moins au niveau de ses bords, par soudure par vibration ou par apport de matière, par pincement, prise en sandwich ou analogue, éventuellement au niveau d'un bord périphérique renforcé de ladite portion de tissu 5 (ourlet, bord replié ou analogue). Le cas échéant, la fixation de la portion 5 pourra être de type amovible, pour autoriser son remplacement (partie complémentaire 6" détachable, par exemple assemblée par enclenchement avec le corps de base 6' ù figure 3). Pour chaque application particulière de l'invention, la taille, la forme et la position de l'ouverture ou de chaque ouverture 4 et les caractéristiques physiques du tissu tissé 5 sont déterminées, par exemple par calcul, par essais successifs, par modélisation et/ou par simulation, en fonction d'une optimisation de l'atténuation sonore des bruits de circulation de fluide, notamment en termes de magnitude et de plage de fréquences, et en fonction des conditions prédéfinies d'admission d'air secondaire à travers la ou chacune desdites ouverture(s) 4. L'invention concerne également un système d'admission d'air de véhicule à moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un conduit tubulaire 1 tel que décrit ci-dessus, éventuellement associé à au moins un autre atténuateur acoustique. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1) Conduit tubulaire pour la circulation de fluide gazeux, en particulier conduit de circulation d'air faisant partie d'un système d'admission d'un véhicule à moteur à combustion interne, comprenant au moins un segment de conduit tubulaire creux dont la paroi circonférentielle, par exemple en matériau thermoplastique, comporte au moins une ouverture localisée ménagée dans ladite paroi, ladite ou chaque ouverture étant fermée par au moins une couche d'un matériau perméable aux gaz, en particulier à l'air, conduit (1) caractérisé en ce que la ou chaque couche de matériau perméable aux gaz (5) consiste en une portion de tissu tissé à mailles ouvertes, qui épouse sensiblement la forme de la portion de paroi (3) manquante correspondant à l'ouverture (4) obturée par cette couche (5), les ouvertures des mailles dudit tissu ayant des dimensions suffisamment faibles pour empêcher le passage de liquide, notamment d'eau, par aspersion ou projection. 2) Conduit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion de tissu tissé (5) est formée de monofilaments d'un matériau polymère hydrophobe, préférentiellement du polyéthylène. 3) Conduit selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tissu tissé présente une valeur moyenne d'ouverture des mailles ou d'écartement entre deux filaments consécutifs dans la même direction, comprise entre 5 m et 200 m, avantageusement comprise entre 50 m et 150 m, préférentiellement de l'ordre de 100 m, et en ce que les filaments présentent un diamètre compris entre 30 m et 140 m, avantageusement entre 30 m et 70 m, préférentiellement de l'ordre de 40 m. 4) Conduit selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la ou chaque portion de tissu tissé (5) est solidaire d'une armature ou structure support (6) ajourée, préférentiellement à structure grillagée, conférant à ladite portion de tissu (5) sensiblement la forme de la portion de paroi manquante correspondant à l'ouverture (4) obturée par cette portion de tissu (5), ladite structure support (6) consistant en une pièce rapportée fabriquée séparément ou étant réalisée au moins partiellement par moulage ou surmoulage au niveau de l'ouverture (4).-9- 5) Conduit selon la revendication 4, caractérisé en ce que la structure support ajourée (6) se présente sous la forme d'une pièce rapportée au niveau de l'ouverture (4) correspondante, composée d'un cadre périphérique (7) et d'une structure en treillis ou grillagée (8) s'étendant à l'intérieur du cadre (7), en ce que cette pièce (6) présente une conformation sensiblement identique à celle de la portion de paroi (3) manquante correspondant à l'ouverture (4) obturée par l'ensemble [structure support (6) + portion de tissu tissé (5)] et en ce que le cadre (7) est en engagement intime, préférentiellement étanche, sur toute sa périphérie, avec le bord de l'ouverture (4) considérée. 6) Conduit selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce (6) est réalisée d'un seul tenant sous forme de pièce en matériau thermoplastique venue de moulage et en ce que la portion de tissu tissé (5) est solidarisée, par exemple par collage, thermosoudage ou surmoulage, sur la face externe ou interne de ladite pièce (6). 7) Conduit selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce (6) est réalisée en deux parties complémentaires, à savoir un corps de base (6') et une partie complémentaire (6"), intégrant chacune une portion du cadre (7) et une portion de la structure (8), et recevant la portion de tissu tissé (5) en sandwich entre eux, la partie complémentaire (6") consistant soit en une pièce séparée rapportée, soit en une partie surmoulée sur le corps de base (6') après mise en place de la portion de tissu tissé (5). 8) Conduit selon la revendication 4, caractérisé en ce que la structure support (6) est constituée, d'une part, par un corps de base (6') réalisé d'un seul tenant avec la paroi (3) du segment de conduit (2), ou par surmoulage au niveau de l'ouverture (4) correspondante, et formant une portion du cadre (7) et une portion de la structure (8), et, d'autre part, par une partie complémentaire (6") formant les portions complémentaires du cadre (7) et de la structure (8) et consistant en une partie séparée rapportée ou surmoulée, la portion de tissu tissé (5) étant prise en sandwich entre ledit corps de base (6') et ladite partie complémentaire (6"). 9) Conduit selon la revendication 4, caractérisé en ce que la structure support (6) ajourée est constituée par une structure en treillis ou grillagée formée dans l'ouverture (4) à obturer et réalisée d'un seul tenant avec la paroi circonférentielle (3) clu segment de conduit tubulaire (2) ou d'une partie de ce dernier, par exemple sous forme de pièce surmoulée ou venue de moulage d'un matériau thermoplastique ou de deux matériaux-10- thermoplastiques compatibles entre eux, la portion de tissu tissé (5) étant solidarisée sur la face externe ou interne de ladite structure (6), par exemple fixée par la structure support (6) surmoulée au niveau de l'ouverture (4). 10) Conduit selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ce qu'il comprend un segment de conduit tubulaire (2) creux à section circulaire pourvu d'une ouverture (4) obturée par une portion de tissu tissé (5) perméable aux gaz et étanche aux projections d'eau, éventuellement associé à au moins un autre segment de conduit tubulaire. 11) Conduit selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs segments de conduits tubulaires creux (2) à section circulaire, pourvus chacun d'au moins une ouverture (4) obturée par une portion de tissu tissé (5) perméable aux gaz et étanche aux projections d'eau, formant ainsi une succession d'ouvertures (4) décalées mutuellement dans la direction longitudinale ou de l'axe médian du conduit (1). 12) Conduit selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux ouvertures (4) obturées par une portion de tissu tissé (5) perméable aux gaz et étanche aux projections d'eau, réparties circonférentiellement au niveau d'un segment de conduit tubulaire (2), chaque ouverture (4) comportant une structure support ajourée (6) correspondante, lesdites structures supports (6) adjacentes périphériquement formant éventuellement entièrement ledit segment de conduit tubulaire (2). 13) Conduit selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la taille, la forme et la position de l'ouverture ou de chaque ouverture (4) et les caractéristiques physiques du tissu tissé (5) sont déterminées en fonction d'une optimisation de l'atténuation sonore des bruits de circulation de fluide, notamment en termes de magnitude et de plage de fréquences, et des conditions prédéfinies d'admission d'air secondaire à travers la ou chacune desdites ouverture(s) (4). 14) Système d'admission d'air de véhicule à moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un conduit tubulaire (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, éventuellement associé à au moins un autre atténuateur acoustique.