Brevet FR2922963A3 — publié le 20090501

FR 2922963 A3 20090501 FR 0707475 A 20071024 Conduit multi-matériaux pour admission d'air moteur par solidarisation chimique des constituants La présente invention se rapporte au domaine des conduits d'admission d'air moteur et plus particulièrement au domaine des conduits d'admission d'air moteur comprenant sur leur longueur des caractéristiques de rigidité variable. Les conduits thermoplastiques à forte rigidité sont connus pour leurs qualités de facilité de montage, de bonne tenue à la dépression, de poids ainsi que leur faible prix de revient. De même, les conduits souples, par io exemple en caoutchouc, présentent une bonne étanchéité, une résistance aux vibrations et aux débattements ainsi qu'une bonne tenue aux températures. La réalisation de conduits d'admission d'air dans les moteurs impose de savoir jongler avec des propriétés de raideur et d'élasticité pour pouvoir is profiter des avantages de chacune de ces technologies, les éléments souples venant se positionner au niveau des points de connexion formés par les embouts et les éléments rigides venant former le corps des conduits. Actuellement, une méthode permet de combiner les propriétés des différents matériaux en faisant intervenir des tronçons successifs de conduits 20 aux propriétés élastiques différentes. Cette combinaison n'existe actuellement qu'au niveau de la partie sale du conduit d'admission d'air moteur, c'est-à-dire au niveau de la partie du conduit d'admission qui se situe en amont du filtre à air. Cette soudure présente comme principal inconvénient de venir altérer la propreté du conduit. Toutefois, si cette 25 solution se rencontre sur la partie air sale, elle est évitée au niveau de la partie air propre du conduit car la soudure risquerait d'altérer la propreté du conduit en aval du filtre à air. Pour contourner les inconvénients du collage, une solution consiste à relier des tronçons à élasticité variable en utilisant des colliers de serrage 30 pour assurer la connexion entre deux tronçons successifs. Cependant, cette solution, si elle permet de résoudre le problème de la propreté, elle présente de nombreux inconvénients dont notamment une augmentation de l'encombrement du fait de la superposition de matériaux et des colliers, des opérations supplémentaires pour l'assemblage et le serrage des colliers sur les connexions de tronçons, l'augmentation du nombre de pièces et du nombre d'opération ayant également un impact sur le prix de revient du conduit monté. Pour s'affranchir du problème du manque d'élasticité ou de résistance aux hautes températures nécessaire pour un conduit rigide au to niveau de ses points de connexion sur des embouts, une méthode consiste à insérer une bague de découplage thermique ou d'étanchéité entre l'embout et le corps du conduit. Cette bague, qui présente une élasticité supérieure à celle du conduit, permet d'améliorer la connexion du conduit sur l'embout. Toutefois, cette solution présente plusieurs inconvénients et notamment une 15 perte de forces au niveau du serrage du fait de la multiplication des interfaces pouvant entrainer une augmentation des risques de fuite au niveau de la connexion. De plus, lors du démontage, la bague est susceptible de venir se désolidariser de l'extrémité du conduit et d'être perdue. Le problème de la désolidarisation de la bague peut éventuellement 20 être contourné par un collage adapté ou par un clipsage de la bague sur le corps du conduit. Le brevet EP1239144 propose une solution où un élément élastique de conduit est monté de façon étanche par clipsage sur un flanc, l'élément élastique comportant une formation complémentaire du flanc de façon à former une connexion mécanique entre le flanc et l'élément élastique 25 du conduit. La présente invention a pour objet de pallier un ou plusieurs inconvénients de l'art antérieur et notamment de proposer un conduit d'admission d'air de moteur à combustion interne qui permette notamment de profiter des propriétés d'élasticité ou de rigidité au niveau de portions 30 définies du tronçon du conduit d'admission d'air de moteur. Cet objectif est atteint grâce à un conduit d'admission d'air de moteur à combustion interne comprenant au moins un premier tronçon du conduit fait d'un matériau et au moins un second tronçon du conduit fait d'un matériau différent, les premier et second tronçons de conduit étant deux portions du conduit connectées l'une à l'autre dans des conditions d'étanchéité et de résistance aux charges appliquées, chacun des tronçons du conduit présentant des propriétés adaptées à la fonction du conduit positionné dans la zone de positionnement du tronçon du conduit dans le moteur, la connexion entre un premier tronçon et un second tronçon du conduit est effectuée par solidarisation chimique au niveau d'une zone de liaison qui vient former un anneau dans le conduit d'admission. Selon une variante de l'invention, le conduit d'admission d'air de moteur est caractérisé en ce que la solidarisation chimique entre le premier et le second tronçon fait intervenir au moins un moyen de soudure par chauffage des extrémités respectives de chacun des tronçons destinés à être connectées, de façon à réaliser une imbrication chimique des composants de ces extrémités. Selon une autre variante de l'invention, le conduit d'admission d'air de moteur est caractérisé en ce que, les matériaux respectifs des premier et second tronçons étant chimiquement compatibles, la solidarisation chimique s'effectue par le surmoulage d'au moins un tronçon du conduit sur l'extrémité adaptée d'un second tronçon du conduit. Selon une autre variante de l'invention, le conduit d'admission d'air de moteur est caractérisé en ce que, les matériaux respectifs des premier et second tronçons étant chimiquement compatibles, la solidarisation chimique s'effectue par un comoulage d'au moins un premier tronçon du conduit avec un second tronçon du conduit. Selon une autre variante de l'invention, le conduit d'admission d'air de moteur est caractérisé en ce que chacun des tronçons du conduit possède des propriétés particulières d'élasticité et/ou de rigidité adaptées et propres d'une part aux fonctions assurées respectivement par chaque tronçon du conduit et d'autre part aux contraintes spécifiques supportées par chacun des tronçons du conduit positionnés au niveau de zones particulières du moteur. Selon une autre variante de l'invention, le conduit d'admission d'air de moteur est caractérisé en ce qu'un tronçon qui se situe à au moins une extrémité du conduit d'admission présente une élasticité adaptée à la connexion du conduit d'admission sur au moins un embout d'arrivée d'air, l'élasticité du tronçon au niveau d'au moins une des extrémités du conduit étant supérieure à au moins un des tronçons qui forment le reste du corps du conduit d'admission. Selon une autre variante de l'invention, le conduit d'admission d'air de moteur est caractérisé en ce qu'au moins un des tronçons qui se situent io dans la partie du conduit d'admission qui forme le corps du conduit présente une rigidité adaptée pour conserver une architecture qui définit un parcours du conduit agencé par rapport à plusieurs éléments du moteur. Selon une autre variante de l'invention, le conduit d'admission d'air de moteur est caractérisé en ce qu'un second tronçon parmi les tronçons qui is se situent dans la partie du conduit d'admission qui forme le corps du conduit, se trouve en contact avec au moins un tronçon du conduit présentant une rigidité qui assure le maintien d'une architecture du conduit et présente un compromis entre des propriétés de rigidité et d'élasticité pour permettre le rattrapage d'un débattement d'au moins un tronçon rigide du 20 conduit et/ou l'absorption d'au moins une partie de vibrations qui traverse le conduit. Selon une autre variante de l'invention, le conduit d'admission d'air de moteur est caractérisé en ce que le conduit comporte une zone de soufflet. 25 L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 représente le schéma en coupe d'un conduit d'admission selon l'invention et selon une vue de profil. Le dispositif de l'invention concerne un conduit d'admission d'air pour 30 un moteur à combustion interne. Ce conduit d'admission vient se positionner en aval du filtre à air et alimente en air propre le système de carburation du véhicule. Le conduit d'admission d'air de l'invention comprend plusieurs tronçons (2, 3, 4) successifs connectés entre eux par liaison chimique. Chacun des tronçons (2, 3, 4) présente respectivement des propriétés d'élasticité ou de rigidité particulières de façon à être adaptée à la fonction qu'il occupe dans le positionnement et l'agencement du conduit d'admission mais également pour résister aux contraintes spécifiques supportées par chacun des tronçons du conduit positionnés au niveau de zones particulières du moteur. L'adhésion chimique vient alors se réaliser au niveau d'une section du conduit d'admission entre deux tronçons (2, 3, 4) consécutifs du conduit. Cette liaison chimique des tronçons successifs permet d'obtenir un lo conduit qui présente une continuité physique. Les zones (2) du conduit d'admission d'air qui se situent aux extrémités du conduit et sont destinées à être montée sur des embouts adaptés (1), sont réalisées par des tronçons formés à partir de matériaux souples, par exemple des élastomères thermoplastiques, qui permettent 15 d'assurer une étanchéité optimale lors de la fixation de l'extrémité du conduit sur l'embout, cette fixation pouvant nécessiter un moyen de serrage particulier comme, par exemple et de façon non limitative, un collier (5). Plusieurs des tronçons (3) du conduit d'admission qui se situent dans la partie centrale du conduit viennent former des zones (3) où le conduit 20 présente une paroi rigide réalisée, par exemple, à partir de polypropylène. Cette rigidité permet au conduit de maintenir l'architecture de son parcours parmi les autres éléments du moteur tout en assurant une résistance optimale adaptée aux différentes contraintes thermiques et mécaniques. Entre ces différents tronçons (3) rigides du conduit, des tronçons (4) 25 présentant une plus grande élasticité viennent se positionner pour former des portions (4) du conduit avec une raideur intermédiaire pour permettre le découplage et/ou rattraper un éventuel débattement du conduit. Ces tronçons (4) intermédiaires sont réalisés à partir de polypropylène et/ou d'élastomère thermoplastique de rigidité supérieure à celle utilisée au niveau 30 des extrémités du conduit d'admission. La plus grande élasticité de ces tronçons (4) intermédiaires permet, par exemple, de réaliser des zones du conduit qui présentent une structure en soufflet pour autoriser une torsion plus ou moins importante du conduit lors de son montage sur le moteur mais également pour supprimer la transmission de vibrations entre les deux extrémités du conduit. Selon une particularité de réalisation, lorsque le conduit comporte une zone de soufflet, la zone de liaison présente une augmentation du diamètre. Un premier type de liaison est réalisée en effectuant une soudure des deux tronçons au niveau de leurs extrémités respectives qui viennent se connecter. Cette soudure, réalisée par un chauffage des extrémités respectives de chacun des tronçons destinées à être connectés, permet lors de la connexion de réaliser une imbrication chimique des composants. Un second type de liaison est obtenue par surmoulage d'un second tronçon sur un premier tronçon du conduit d'admission d'air, chacun des tronçons ayant respectivement une architecture et des propriétés d'élasticité et de rigidité qui lui sont propres. Pour se faire, le premier tronçon du conduit est d'abord moulé. Une fois ce premier moulage terminé, le second tronçon est alors moulé directement en contact avec le premier tronçon déjà moulé. Le moulage du second tronçon vient se réaliser dans le prolongement du premier tronçon, de sorte que lors de l'injection de matière pour le moulage du second tronçon, la matière vient en partie se mouler sur l'extrémité du premier tronçon. L'adhésion du second tronçon au premier tronçon est ainsi réalisée au moment de la création du conduit d'admission lors de son moulage. Toutefois, ce surmoulage du second tronçon sur le premier tronçon n'est réalisable qu'à la condition que les matières des deux tronçons soient chimiquement compatibles. II est connu que cette technique ne fonctionne pas avec certains matériaux tels que, par exemple, le silicone. Un troisième type de liaison est obtenue par comoulage d'au moins deux tronçons successifs, chacun des tronçons présentant une architecture et imposant d'être réalisé dans un matériau ayant des propriétés de rigidité et d'élasticité propres. Pour se faire, au moins deux tronçons d'une partie des différents tronçons successifs sont moulés simultanément. Les injections respectives des matières de chacun des tronçons sont ainsi effectuées en même temps au niveau d'un moule commun aux deux tronçons successifs du conduit d'admission d'air. L'adhésion chimique entre les deux tronçons successifs se trouve ainsi réalisée au cours du moulage simultané de ces tronçons. Il convient toutefois de remarquer que ce comoulage n'est, là encore, réalisable que lorsque les matériaux respectifs des tronçons sont chimiquement compatibles. Suivant le type de liaison utilisée pour connecter deux tronçons successifs d'un même conduit d'admission, le montage du conduit sur le moteur peut différer. Lorsque l'adhésion des tronçons successifs du conduit se fait par comoulage et/ou surmoulage, le conduit peut ensuite être lo positionné et monté d'un même bloc sur le moteur. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de 15 réalisation doivent être considérés à titre d'illustration mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes. REVENDICATIONS , 1. Conduit d'admission d'air de moteur à combustion interne comprenant au moins un premier tronçon du conduit fait d'un matériau et au moins un second tronçon du conduit fait d'un matériau différent, le premier et le second tronçon de conduit étant deux portions du conduit connectées l'une à l'autre dans des conditions d'étanchéité et de résistance aux charges appliquées, chacun des tronçons du conduit présentant des propriétés adaptées à la fonction du conduit positionné dans la zone de positionnement du tronçon du conduit dans le moteur caractérisée en ce que la connexion io entre le premier tronçon et le second tronçon du conduit est effectuée par solidarisation chimique au niveau d'une zone de liaison qui vient former un anneau dans le conduit d'admission. 2. Conduit d'admission d'air de moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solidarisation chimique entre le premier et le second is tronçon fait intervenir au moins un moyen de soudure par chauffage des extrémités respectives de chacun des tronçons destinés à être connectées, de façon à réaliser une imbrication chimique des composants de ces extrémités. 3. Conduit d'admission d'air de moteur selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que, les matériaux respectifs des premier et second tronçons étant chimiquement compatibles, la solidarisation chimique s'effectue par le surmoulage d'au moins un tronçon du conduit sur l'extrémité adaptée d'un second tronçon du conduit. 4. Conduit d'admission d'air de moteur selon la revendication 1, 25 caractérisé en ce que, les matériaux respectifs des premier et second tronçons étant chimiquement compatibles, la solidarisation chimique s'effectue par un comoulage d'au moins un premier tronçon du conduit avec un second tronçon du conduit. 5. Conduit d'admission d'air de moteur selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chacun des tronçons du conduit possède des propriétés particulières d'élasticité et/ou de rigidité adaptées et propres d'une part aux fonctions assurées respectivement par chaque tronçon du conduit et d'autre part aux contraintes spécifiques supportées par chacun des tronçons du conduit positionnés au niveau de zones particulières du moteur. 6. Conduit d'admission d'air de moteur selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un tronçon (2) qui se situe à au moins une extrémité du conduit d'admission présente une élasticité adaptée à la io connexion du conduit d'admission sur au moins un embout d'arrivée d'air, l'élasticité du tronçon au niveau d'au moins une des extrémités du conduit étant supérieure à au moins un des tronçons (2, 3, 4) qui forment le reste du corps du conduit d'admission. 7. Conduit d'admission d'air de moteur selon une des revendications 15 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins un des tronçons (3) qui se situent dans la partie du conduit d'admission qui forme le corps du conduit présente une rigidité adaptée pour conserver une architecture qui définit un parcours du conduit agencé par rapport à plusieurs éléments du moteur. 8. Conduit d'admission d'air de moteur selon la revendication 7, 20 caractérisé en ce qu'un second tronçon (2) parmi les tronçons qui se situent dans la partie du conduit d'admission qui forme le corps du conduit, se trouve en contact avec au moins un tronçon (3) du conduit présentant une rigidité qui assure le maintien d'une architecture du conduit et présente un compromis entre des propriétés de rigidité et d'élasticité pour permettre le 25 rattrapage d'un débattement d'au moins un tronçon (3) rigide du conduit et/ou l'absorption d'au moins une partie de vibrations qui traverse le conduit. 9. Conduit d'admission d'air de moteur selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le conduit comporte une zone de soufflet.