Brevet FR2918609A1 — publié le 20090116

- PARTIE AVANT DE VEHICULE COMPRENANT UN FILTRE A AIR EN DEUX PARTIES 1] Le domaine technique de l'invention concerne les filtres à air des véhicules possédant un moteur à combustion interne, et plus spécifiquement, les filtres à air spécialement conçus pour la sécurité des piétons amenés à percuter le capot d'un véhicule, suite à une collision accidentelle. En effet. pour la sécurité des piétons, le moteur est placé -0 sous le capot du véhicule automobile, de sorte qu'il subsiste un espace libre entre ledit moteur et ledit capot. pour permettre à la tôle de se déformer pour amortir le choc du piéton. Cet espace libre. qui est fonctionnellement inutile, est convoité par les constructeurs pour y installer divers objets comme, par exemple. un filtre à air. Mais. si un piéton venait à impacter ledit capot, sa tête heurterait alors le filtre à air, qui constituerait 15 un point dur, risquant de provoquer ou d'accroître les blessures. Par conséquent, vis-à-vis de la sécurité des piétons, l'un des soucis majeurs consiste à concevoir des pièces déformables ou sécables, pouvant. facilement s'effacer de leur position initiale en cas de choc, pour ne pas entraver la déformation du capot. Or, ces derniers temps, pour des impératifs liés au style. le porte à faux avant du véhicule a été raccourci. avec pour 20 conséquence immédiate, une réduction des espaces disponibles sous le capot. Il a donc fallu concevoir des pièces de plus petite taille, pour occuper ces espaces restreints, tout en les dimensionnant pour qu'elles puissent amortir un choc piéton. Or, un filtre à air conventionnel pour un circuit d'air de moteur d'un véhicule automobile, doit à la fois filtrer l'air et faire office de caisse de résonance, ces fonctions requérant un volume 25 important ainsi qu'une géométrie complexe, impliquant un conteneur rigide dans lequel est logée une cartouche filtrante rigide. 11 devient alors difficile de concevoir des filtres à air en une seule pièce, de faible volume. remplissant ces deux fonctions, tout en étant dimensionnés pour se déformer ou se déplacer sous l'effet d'un impact accidentel de piéton. L'objet de la présente invention est de proposer un filtre à air en deux modules >o distincts. l'un dimensionné pour régler les problèmes d'acoustique, et l'autre conçu pour filtrer l'air. ces deux modules étant implantés en des lieux spécifiques sous le capot. et étant dimensionnés séparément pour amortir un choc de piéton. 2] Pour une meilleure compréhension de la description. il y a lieu de distinguer. dans le cas d'un impact accidentel de piéton, le choc fémur du choc tête. En effet. lors d'un choc frontal, pour une gamme de vitesse donnée du véhicule. le piéton est amené à percuter le pare-choc avant du véhicule au niveau de son fémur, puis à basculer de sorte que sa tête vienne percuter le capot. Généralement le choc fémur est atténué au moyen d'une pièce déformable placée au niveau de la partie supérieure du pare-choc, et l'impact de la tête est amorti. soit par le capot lui-même si il est éloigné du moteur, soit par des pièces Io déformables ou sécables situées sous le capot et à son contact, comme, par exemple. un filtre à air. 3] Les filtres à air placés sous le capot d'un véhicule automobile et conçus pour se déformer lors d'un impact de piéton existent déjà et ont fait l'objet de brevet. On peut, par exemple. citer les brevets DE 10257072 et W02006051072 qui se rapportent à des filtres 15 à air placés sous le capot d'un véhicule automobile, lesdits filtres étant structurés pour s'écraser et/ou se déformer pour amortir le choc de la tête d'un piéton sur le capot avant dudit véhicule. De même, on peut citer le brevet JP2005001429, qui décrit une partie avant de véhicule possédant une admission d'air, matérialisée par une pièce déformable placée en partie supérieure de pare-choc et apte à absorber un choc lors d'une collision 20 frontale. [0004] Aucun des brevets détectés dans l'état de la technique rie traite de filtres à air, prévus pour amortir à la fois le fémur et la tête d'un piéton, tout en remplissant les fbnctions essentielles de filtration d'air et de vibrations acoustiques, pour lesquelles ils ont été spécialement conçus. Pour la présente invention. ces caractéristiques structurelles et fonctionnelles sont réalisées sur le principe d'un découplage du filtre à air en deux modules distincts, l'un pour la filtration d'air à proprement dire, l'autre pour la filtration acoustique, ces deux modules étant positionnés de façon très spécifique dans la partie avant du véhicule. Ce découplage permet de simplifier la conception des modules, qui deviennent plus f Biles à dimensionner vis-à-vis d'un choc piéton. [00051 L'objet de l'invention se rapporte à une partie avant d'un véhicule automobile. comprenant un groupe motopropulseur, un circuit d'alimentation en air dudit moteur impliquant un filtre à air, un radiateur, un capot. et un pare-choc dans lequel est logé un dispositif absorbeur de choc destiné à amortir l'impact d'un fémur de piéton dans le cas d'une collision accidentelle. ledit dispositif absorbeur de choc comportant une pièce déformable. La principale caractéristique technique de l'invention est que le filtre à air présente deux modules distincts. le premier incluant la pièce déformable et assurant une fonction de filtrage d'air. le deuxième étant placé sous le capot et assurant une fonction de filtrage acoustique. les deux modules étant en communication l'un avec l'autre. Dans le IO circuit d'alimentation en air du moteur, le module filtre à air est situé en amont du module filtre acoustique. Généralement. les filtres à air conventionnels ont des tailles importantes. dans la mesure où ils doivent simultanément filtrer l'air et jouer le rôle d'un résonateur acoustique. Ils sont de structure quelque peu complexe. dans la mesure où ils impliquent un boitier rigide renfermant des éléments filtrants, et sont donc difficiles à dimensionner 15 pour répondre favorablement à un choc piéton. La séparation du filtre à air en deux modules. l'un dédié au filtrage de l'air et l'autre prévu pour l'amortissement acoustique, permet d'avoir des modules de taille différente, offrant ainsi une multiplicité d'arrangements spatiaux sous le capot du véhicule, pour lesdits modules. De plus, cette séparation permet d'obtenir deux modules de structure et de géométrie simplifiées. 20 pouvant ainsi chacun être facilement dimensionné pour amortir le choc d'un piéton. En effet, le module servant au filtrage de l'air peut être de taille réduite, et avoir une structure déformable tant au niveau de son enveloppe, que de sa cartouche filtrante. Quant au module servant de filtre acoustique, il est généralement matérialisé par un espace d'air fermé. de taille plus importante, mais ne présentant pas de contrainte mécanique majeure 25 liée à un contenu solide, et pouvant aisément être dimensionné pour subir une déformation ou une rupture programmée. déformer ou se rompre. [00061 Avantageusement, la pièce déformable est allongée et se retrouve en position transversale par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. En effet, de façon préférentielle, cette pièce traverse le véhicule sur toute sa largeur de façon à pouvoir amortir le choc 0 fémur, quel que soit le point d'impact sur ladite largeur. [0007] De façon avantageuse, la pièce déformable est cylindrique et possède un canal central longitudinal, dans lequel est logée une cartouche filtrante cylindrique. De cette manière, la pièce ne présente aucun angle saillant susceptible de causer ou d'accroître des blessures sur le piéton. [0008] Préférentiellement, le canal central de la pièce déformable possède une première ouverture servant d'entrée d'air, et une seconde ouverture servant de sortie d'air et constituant un passage pour communiquer avec le deuxième module. [0009] Avantageusement, la pièce déformable est implantée dans la partie supérieure du pare-choc. dans une zone adjacente au capot. De cette manière, la pièce déformable se 10 retrouve à la bonne altitude pour amortir un piéton au niveau de son fémur. [0010] De façon préférentielle, le pare-choc possède une pluralité d'ouvertures, de sorte qu'une partie de l'air transmis à travers ledit pare-choc soit récupérée par la première ouverture du canal pour être filtrée. [0011] De façon avantageuse, l'axe de la première ouverture est compris dans un plan 15 transversal par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, de manière à former une chicane et à éviter au canal. de récupérer de façon directe, l'air transmis à travers le parc-choc. En effet, l'air pénétrant dans le pare-choc pouvant être chargés en eau et en grosses particules parasites. cette chicane fait office de décanteur et de filtre préalable. [0012] Préférentiellement, le deuxième module est constitué par un boîtier vide. inséré 20 entre le capot et le moteur. ledit boitier possédant une entrée d'air en provenance du premier module, et une sortie d'air destinée à acheminer l'air vers le moteur. Ce boitier occupe l'espace vacant situé sous le capot et prévu initialement pour permettre audit capot de se déformer librement dans le cas d'un choc de tête piéton sur le capot. Le fait que le boitier soit vide, le rend facilement déformable ou sécable, en n'étant pas contraint par un 25 contenu solide. Ce boitier acoustique est inséré entre le module filtre à air et l'entrée du moteur. [0013] Selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention, le boitier possède des aptitudes à la déformation plastique. [0014] Selon un deuxième mode de réalisation préféré de l'invention, le boitier possède des aptitudes à la rupture. [0015] Avantageusement, le boitier est en appui contre le moteur. [0016] De façon préférentielle. les deux modules sont en communication l'un avec l'autre au moyen d'un tuyau de raccordement flexible. La flexibilité du tuyau permet un premier découplage mécanique entre les deux modules. Autrement dit, lorsqu'un des deux modules est amené à se déplacer. se déformer ou s'écraser sous l'effet d'une sollicitation externe de type choc piéton, il n'y aura aucune conséquence mécanique sur l'autre module. [0017] De façon avantageuse, le tuyau de raccordement possède des aptitudes à Io l'allongement pour découpler mécaniquement les deux modules. Cette faculté d'allongement du tuyau permet un deuxième niveau de découplage mécanique entre les deux modules en les rendant encore plus indépendants l'un de l'autre vis-à-vis d'une contrainte externe. [0018] Préférentiellement, le tuyau possède une partie en soufflet. de sorte que le 15 déplacement accidentel de l'un des deux modules entraine l'étirement de la partie en soufflet. sans interagir sur l'autre module. La partie en soufflet se caractérise par une multiplicité de plis en surface. aptes à disparaître sous l'effet d'un effort de traction appliqué sur le tuyau. Cette partie en soufflet permet d'assurer par ailleurs le découplage vibratoire des deux parties de la ligne d'air, l'une étant liée au moteur, l'autre à la caisse. 20 [0019] Avantageusement, le tuyau prend appui sur le radiateur. [0020] Les parties avant de véhicule automobile selon l'invention présentent l'avantage d'être adaptées, de façon complète. à la sécurité des piétons. En effet, le pare-choc avant et le capot sont dimensionnés pour absorber les principaux chocs piéton, au rang desquels se retrouvent le choc fémur et le choc tête. De plus, lesdites parties avant ont l'avantage de 25 posséder un circuit d'alimentation en air du moteur, dont tous les éléments sont dissociés et sont donc simplifiés. Ceci est particulièrement vrai pour les deux modules du filtre à air, qui n'ont. chacun. qu'une seule fonction à assurer, et qui se retrouvent avoir des géométries simples et donc faciles à mettre en oeuvre. [0021] On donne ci-après une description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'une partie avant de véhicule selon l'invention, en se référant aux figures 1 à 5. La figure 2 !! est une vue latérale, en coupe longitudinale, d'une partie avant de véhicule automobile selon l'invention, suivant un plan vertical traversant le premier module. le tuyau de raccordement et le deuxième module. - La figure 1 !! est une vue latérale, en coupe longitudinale, d'une partie avant de véhicule automobile selon l'invention, suivant un plan vertical traversant la première ouverture du premier module, et servant d'entrée IO d'air. - La figure 3 est une vue schématisée du dessus. d'une partie avant de véhicule automobile selon l'invention. - La figure 4 est une vue latérale schématisée d'une partie avant d'un véhicule automobile selon l'invention, se déformant sous l'effet d'un choc de fémur sur le pare-choc avant. - La figure 5 est une vue latérale schématisée d'une partie avant d'un véhicule automobile selon l'invention, se déformant sous l'effet d'un choc de tête sur le capot. 2] En se référant aux figure là 3. une partie avant 1 de véhicule automobile comprend 20 un groupe motopropulseur 2 ou moteur 2, un circuit d'alimentation en air dudit moteur 2 impliquant un filtre à air 3.4. un radiateur 5, un capot 6. et un pare-choc 7 dans lequel est logé un dispositif absorbeur de choc destiné à amortir l'impact d'un fémur de piéton dans le cas d'une collision accidentelle, ledit dispositif absorbeur de choc comportant une pièce détormable 9. Le filtre à air se scinde en un premier module 3 destiné à assurer la fonction 25 de filtration de l'air proprement dite, et en un deuxième module 4 dont la fonction est d'absorber les vibrations acoustiques. Le premier module 3 comprend la pièce déformable 9 et une cartouche filtrante 10. La pièce déformable 9 est disposée transversalement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule automobile. et est constituée par une pièce cylindrique allongée possédant un canal central longitudinal clans lequel est logée la cartouche filtrante 1.0. Puisque ce premier module 3 n'assure que la fonction de filtrage d'air et que la cartouche n'est constituée que d'éléments filtrants légers. ledit module 3 est d'encombrement réduit. et possède des aptitudes à la déformation en cas de choc extérieur, liées à sa constitution. Ce module 3 filtrant, est placé dans la partie supérieure du pare-choc 7 et au contact de la paroi interne de celui-ci, dans une zone qui est contigüe au capot 6. Le pare-choc 7 possède une pluralité d'ouvertures 12 prévues pour laisser passer de l'air dans la partie avant 1 du véhicule. Io [00231 En se référant aux figures 2 et 3. le canal central de la pièce déformable 9 possède une première ouverture 13 servant d'entrée d'air au premier module 3, et une seconde ouverture 14 servant de sortie d'air et constituant le passage pour communiquer avec le deuxième module 4. L'axe de la première ouverture 13 est vertical et est donc perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule. Le premier module 3 se retrouve en appui 15 sur le radiateur 5. de sorte que l'air qui pénètre à l'intérieur du pare-choc 7 selon une direction parallèle à l'axe longitudinal du véhicule. se réfléchit sur ledit radiateur 5. une fraction de l'air ainsi réfléchi pénétrant à l'intérieur du premier module 3 par la première ouverture 13. Le coude présenté par ladite ouverture 13 par rapport au canal central de la pièce déformable 9, permet d'éviter à l'air incident. éventuellement chargé d'eau ou de 20 particules parasites de taille importante. de pénétrer directement dans le premier module 3. Ce coude sert de décanteur d'eau et de premier filtre vis-à-vis des particules parasites. La deuxième ouverture 14 du premier module 3 est prolongée par un tuyau de raccordement 15 joignant le deuxième module 4, et dont l'orientation est parallèle à l'axe longitudinal du véhicule. De cette manière l'air propre issu du premier module 3 est acheminé vers le 25 deuxième module 4 par l'intermédiaire dudit tuyau 15. Le deuxième module 4 est constitué par un boitier 16 sensiblement parallélépipédique et vide, inséré entre le moteur 2 et le capot 6. Ce boitier 16 comporte une sortie d'air 17 destinée à alimenter l'entrée du moteur 2, ladite sortie 17 étant située à l'opposée de l'entrée d'air 18 issu du premier module 3. Ce boitier 16, qui sert de résonateur pour atténuer certaines vibrations acoustiques générées 30 par le moteur 2, est rigide et possède des zones de faiblesse structurelle de manière à provoquer sa rupture dans le cas d'une percussion accidentelle de la tête d'un piéton sur le s capot, selon une direction inclinée de 50 par rapport à l'horizontale . Le tuyau 15 possède des aptitudes à l'allongement sous la forme d'une partie en soufflet 19, constituée de plusieurs plis. Ainsi, lorsque l'un des deux modules 3,4 est amené à se déplacer sous l'effet d'un choc extérieur. il exerce une force de traction sur le tuyau 15, qui réagit en s'allongeant au niveau de sa zone repliée 19, ledit module évitant d'entrainer dans son mouvement l'autre module. Ce soufflet 19 permet également d'assurer le découplage vibratoire entre le deuxième module 4 lié au moteur 2 et soumis aux vibrations de ce dernier, et le module 3 lié à la caisse, qui doit le moins possible être excité par le moteur 4. [00241 En se référant à la figure 4. lors d'un choc frontal avec un piéton. le véhicule impacte d'abord le fémur 20, qui vient heurter le premier module 3 qui réagit aussitôt en se déformant et en se déplaçant. Le tuyau 15 de raccordement s'étire. évitant au deuxième module 4 de se déplacer. [0025] Dans un deuxième temps. en se référant à la figure 5, le piéton continue de pivoter et sa tête 21 vient impacter le dessus du capot 6, dans la zone au dessous de laquelle est implanté le deuxième module 4. De façon conventionnelle. le capot 6 se déforme. entrainant la rupture du deuxième module 4. qui contribue alors à amortir le choc. [0026] Il est évident que les deux événements précédents, à savoir le choc du fémur et le choc de la tête, n'ont pas lieu systématiquement tous les deux. dans le cas d'une collision accidentelle avec un piéton. Chacun de ces événements peut se produire indépendamment l'un de l'autre. REVENDICATIONS 1. Partie (1) avant d'un véhicule automobile, comprenant un groupe motopropulseur (2). un circuit d'alimentation en air dudit moteur (2) impliquant un filtre à air (3.4), un radiateur (5). un capot (6). et un pare-choc (7) dans lequel est logé un dispositif absorbeur de choc destiné à amortir l'impact d'un fémur (20) de piéton dans le cas d'une collision accidentelle, ledit dispositif absorbeur de choc comportant une pièce déformable (9). caractérisée en ce que le filtre à air présente deux modules (3.4) distincts. le premier (3) incluant la pièce déformable (9) et assurant une fonction de filtrage d'air, le deuxième (4) étant placé sous le capot (6) et assurant une fonction de filtrage acoustique, les deux modules (3,4) étant en communication l'un avec l'autre. 2. Partie avant selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce déformable (9) 15 est allongée et se retrouve en position transversale par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. 3. Partie avant selon la revendication 2, caractérisée en ce que la pièce déformable (9) est cylindrique et possède un canal central longitudinal, dans lequel est logée une cartouche (I O) filtrante cylindrique. 20 4. Partie avant selon la revendication 3, caractérisée en ce que le canal central de la pièce déformable (9) possède une première ouverture (13) servant d'entrée d'air, et une seconde ouverture (14) servant de sortie d'air et constituant un passage pour communiquer avec le deuxième module (4). 5. Partie avant selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisée en ce 25 que la pièce déformable (9) est implantée dans la partie supérieure du pare-choc (7). dans une zone adjacente au capot (6). 6. Partie avant selon la revendication 4, caractérisée en ce que le pare-choc (7) possède une pluralité d'ouvertures (12), de sorte qu'une partie de l'air transmis àlo travers ledit pare-choc (7) soit récupérée par la première ouverture (13) du canal pour être filtrée. 7. Partie avant selon la revendication 6, caractérisée en cc que l'axe de la première ouverture (13) est compris dans un plan transversal par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, de manière à former une chicane et à éviter au canal. de récupérer de façon directe, l'air transmis à travers le pare-choc (7). 8. Partie avant selon l'une quelconque des revendications précédentes. caractérisée en ce que le deuxième module (4) est constitué par un boitier (I 6) vide. inséré entre le capot (6) et le moteur (2), ledit boitier (16) possédant une entrée d'air (18) en lo provenance du premier module (3). et une sortie d'air (17) destinée à acheminer l'air vers le moteur (2). 9. Partie avant selon la revendication 8. caractérisé en ce que le boitier (16) possède des aptitudes à la déformation plastique. 10. Partie avant selon la revendication 8, caractérisé en ce que le boitier (16) possède 15 des aptitudes à la rupture. 1 1. Partie avant selon l'une quelconque des revendications 8 à 10. caractérisée en ce que le boitier (16) est en appui contre le moteur (2). 12. Partie avant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux modules (3,4) sont en communication l'un avec l'autre au moyen 20 d'un tuyau (15) de raccordement flexible. 13. Partie avant selon la revendication 12, caractérisée en ce que le tuyau (15) de raccordement possède des aptitudes à l'allongement pour découpler mécaniquement les deux modules (3,4). 14. Partie avant selon la revendication 13. caractérisée en ce que le tuyau (15) possède une partie (19) en soufflet. de sorte que le déplacement accidentel de l'un des deux modules (3.4) entraine l'étirement de la partie (19) en soufflet. sans interagir sur l'autre module (3.4).. Partie selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisée en ce que le tuyau (15) prend appui sur le radiateur (5).