Brevet FR2929341A1 — publié le 20091002

DISPOSITIF D'ADMISSION D'AIR DANS UN MOTEUR [0001] La présente invention concerne un dispositif d'admission d'air dans un moteur. [0002] Un dispositif d'admission en air comporte généralement une entrée d'air où l'air extérieur est aspiré. Lors du passage d'un gué profond, une vague d'eau importante est soulevée devant le véhicule. De ce fait, de l'eau est susceptible d'être aspirée par le moteur. C'est en particulier le cas pour les entrées d'air situées en façade du véhicule. L'aspiration d'eau doit être évitée puisque l'injection d'eau dans le moteur peut entraîner une casse du moteur. [0003] Il est ainsi connu du document EP-A-1 391 590 une soupape d'arrêt de système de reniflard du carter moteur comportant une chambre de soupape et un flotteur maintenu de façon à pouvoir se déplacer au sein de la chambre de soupape, la chambre de soupape ayant un plancher, une paroi latérale et un toit pourvu d'un orifice de sortie, dans laquelle le flotteur est adapté pour se déplacer entre une première position dans laquelle l'orifice de sortie est ouvert lorsque la chambre de soupape n'a pas de liquide dans celle-ci et une deuxième position flottante dans laquelle l'orifice de sortie est fermée par le flotteur lorsque la chambre de soupape a du liquide dans celle-ci. La soupape d'arrêt comprend de plus un élément de roulement en dessous du flotteur au sein de la chambre de soupape, dans laquelle le plancher de la chambre de soupape est concave et l'élément de roulement est libre de rouler sur le plancher. [0004] Mais le document EP-A-1 391 590 cherche plus spécifiquement à empêcher l'huile de pénétrer dans le moteur. [0005] Le document EP-A-O 856 103 décrit un système d'admission d'air pour moteur à explosion monté dans un véhicule automobile, comprenant une conduite d'admission primaire ainsi qu'une conduite d'admission secondaire intervenant quand la résistance à l'écoulement s'accroît dans la conduite primaire. Il est prévu, dans la conduite primaire, un élément de commutation qui commande l'amenée d'air d'admission à travers la conduite secondaire quand la résistance à l'écoulement s'accroît et qui en même temps modifie la conduite d'admission primaire de manière que l'accès au boîtier de filtre est fermé et qu'en échange une évacuation d'eau est ouverte. [0006] Par ailleurs, le document EP-A-1 201 910 décrit un système d'admission pour un moteur à combustion interne, notamment d'un véhicule automobile, comprenant une entrée d'air brut principale, un capteur d'humidité, une unité d'exploitation, une soupape, un filtre à air et une entrée d'air brut auxiliaire. L'entrée d'air brut principale comprend d'une part une ouverture à un endroit avantageux pour l'admission d'air, et est d'autre part reliée au filtre à air. Une conduite d'air filtré en aval sur le filtre à air, est reliée au moteur à combustion interne. Le capteur d'humidité comprend une sortie de signal reliée en correspondance à l'unité d'exploitation. La soupape mobile dans l'entrée d'air brut principale est reliée à l'unité d'exploitation, l'entrée d'air brut principale étant obturable d'une manière étanche par la soupape. L'entrée d'air brut auxiliaire comprend d'une part un passage à un endroit protégé de l'humidité et est d'autre part relié à la conduite d'air filtrée. Le capteur d'humidité est disposé dans l'entrée d'air brut principale pour détecter l'humidité pénétrant dans l'entrée d'air brut principale et l'unité d'exploitation est reliée à au moins un autre capteur extérieur au système d'admission et prévu pour la détection d'autres fonctions, permettant de générer, dans l'unité d'exploitation et par le signal du capteur d'humidité en conjonction avec le signal du capteur une logique permettant de régler la soupape. [0007] Mais, les documents EP-A-O 856 103 et EP-A-1 201 910 utilisent des solutions nécessitant un apport d'énergie du véhicule pour fonctionner. [0008] Le document JP-A-2005/155439 décrit également un dispositif d'admission pour moteur dans lequel une ouverture secondaire d'air est ouverte en permanence. Cependant, cette ouverture permanente permet également au moteur d'aspirer de l'air chaud derrière la façade. Les performances du moteur sont ainsi diminuées. [0009] Il existe donc un besoin pour un dispositif simple permettant de passer un gué sans risque d'entrée d'eau dans le moteur. [0010] Selon l'invention, ce but est atteint par un dispositif d'admission d'air dans un moteur comprenant un col d'admission en air du moteur, une entrée primaire d'air dans le col d'admission, un clapet d'obturation de l'entrée d'air primaire, un flotteur de détection du niveau d'eau à l'extérieur du véhicule, le flotteur actionnant mécaniquement le clapet et une entrée secondaire d'air, l'entrée secondaire d'air étant obturée lorsque l'entrée d'air primaire est ouverte et inversement. [o01 i] Dans une variante, le flotteur est à une altitude inférieure à l'altitude du clapet. [0012] Dans une variante, le clapet est relié au flotteur par tringlerie. [0013] Dans une variante, l'entrée secondaire d'air comprend une soupape fermée élastiquement. [0014] Dans une variante, l'entrée secondaire d'air étant ouverte par dépression dans le col d'admission en air lors de l'obturation de l'entrée primaire d'air. [0016] Dans une variante, le dispositif comporte en outre un organe d'information de l'utilisateur de la position du clapet. [0016] La présente invention a également pour objet un véhicule comprenant une partie 10 avant de carrosserie, un moteur et un dispositif d'admission d'air dans le moteur tel que défini précédemment, ledit dispositif étant dans la partie avant de carrosserie. [0017] Dans une variante, la partie avant de carrosserie comprend un radiateur de refroidissement du moteur et une calandre masquant le radiateur, le clapet et le flotteur étant entre la calandre et le radiateur. 15 [0018] Dans une variante, le véhicule comporte en outre un capot d'accès au moteur, l'entrée secondaire d'air étant sous le capot. [0019] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent : 20 • figure 1, une vue de dessus d'une partie avant de véhicule avec une entrée d'air en façade; • figures 2 et 3, des vues schématiques de la face avant du véhicule de la figure 1 ; et • figure 4 et 5, des vues schématiques de côté du véhicule de la figure 1. [0020] Il est proposé un dispositif d'admission d'air dans un moteur comprenant un col d'admission en air du moteur, une entrée primaire d'air dans le col d'admission, un clapet d'obturation de l'entrée d'air primaire, un flotteur de détection du niveau d'eau à l'extérieur du véhicule. Le flotteur actionne mécaniquement le clapet. Le dispositif d'admission comporte en outre une entrée secondaire d'air, l'entrée d'air secondaire étant obturée lorsque l'entrée d'air primaire est ouverte et inversement. [0021] Le dispositif permet d'éviter que le moteur absorbe de l'eau tout en ayant une entrée d'air efficace. Le dispositif permet de manière simple de passer un gué sans risque d'entrée d'eau dans le moteur. L'entrée secondaire est obturée quand l'entrée primaire d'air est ouverte. Cela assure que le moteur absorbe seulement de l'air extérieur frais. Les performances du moteur sont donc améliorées par rapport au cas où l'entrée secondaire est en permanence ouverte. [0022] Le dispositif d'admission peut équiper tout véhicule. Dans la suite, à titre d'exemple, le dispositif d'admission décrit équipe un véhicule ayant une entrée d'air en façade. [0023] Pour toutes les figures, trois axes x, y, z sont définis par soucis de clarté. L'axe x correspond à la direction de déplacement du véhicule, l'axe y correspond à la direction latérale par rapport au véhicule et l'axe z à la direction verticale. [0024] La figure 1 est une vue de dessus d'une partie avant d'un tel véhicule ayant une entrée d'air en façade. Le véhicule 2 comprend un moteur 4 permettant de transformer l'énergie de la combustion du carburant en énergie mécanique. La combustion du carburant nécessité un comburant comme de l'oxygène apporté par le dispositif 6 d'admission d'air du moteur 4. [0025] Le dispositif 6 comporte un col 8 d'admission en air du moteur 4 et un filtre 14 à air. Le col 8 permet d'acheminer de l'air depuis l'extérieur du véhicule vers le filtre 14. De l'air extérieur frais filtré par le filtre 14 peut ainsi pénétrer dans le moteur 4. [0026] Le col 8 comporte une entrée 10 primaire d'air. L'entrée 10 est située en façade du véhicule 2. L'entrée 10 comprend une ouverture 11 où l'air extérieur est aspiré. L'entrée 10 achemine l'air extérieur vers la sortie 12 de l'entrée. Le col 8 comprend en outre un conduit 16 qui relie la sortie 12 au filtre 14. Par ailleurs, le col 8 est d'une longueur suffisante pour éviter les problèmes acoustiques et assurer un meilleur confort de l'utilisateur. De plus, le conduit 16 peut être perpendiculaire à l'entrée 10 afin que le col 8 présente un coude 13 permettant d'éviter l'absorption d'eau lors d'un suivi de file de véhicules. [0027] Par ailleurs, le véhicule 2 peut également comprendre une partie 46 avant de carrosserie. La partie 46 comporte un capot 17, des ailes 18 et un pare-chocs 20. La partie 46 a ainsi un rôle de protection. La partie 46 évite que de l'eau passe dans le moteur 4 par le dessus du véhicule 2. Par commodité, seule la limite entre le capot 17 et les ailes 18 a été représentée. [0028] Le véhicule 2 peut en outre comprendre d'autres éléments comme des projecteurs 15. [0029] Les figures 2 et 3 sont des vues schématiques de la face avant du véhicule de la figure 1. La figure 2 illustre le fonctionnement du dispositif 6 en l'absence d'eau. La figure 3 montre le fonctionnement du dispositif 6 en présence d'eau 48. Les figures 2 et 3 montrent l'ouverture 11 d'accès à l'entrée 10 primaire d'air. L'air est ensuite acheminé vers la sortie 12, par exemple par le biais d'un coude 11. [0030] Le dispositif 6 comporte un clapet 22 d'obturation de l'entrée 10. Le dispositif 6 comprend également un flotteur 24 de détection du niveau d'eau à l'extérieur du véhicule 2. Le flotteur 24 actionne mécaniquement le clapet 22. On entend par actionnement mécanique un actionnement par un mécanisme n' ayant aucun recours à l'électricité. L' actionnement mécanique du clapet 22 permet d'annuler l'énergie à utiliser pour le fonctionnement du dispositif 6. A titre d'exemple d'actionnement mécanique, le clapet 22 peut être relié au flotteur 24 par tringlerie 26. Une tringlerie 26 a l'avantage d'être un mécanisme simple à mettre en oeuvre. Selon l'exemple de la figure 2, la tringlerie 26 est une tringlerie en parallélogramme. [0031] En l'absence d'eau 48, le flotteur 24 ne détecte pas d'eau 48 et le clapet 22 est ouvert. L'ouverture 11 est donc ouverte. De ce fait, l'air extérieur frais passe par l'intermédiaire de l'ouverture 11 de l'entrée 10 primaire dans le dispositif 6. [0032] En présence d'eau 48, le flotteur 24 monte. Le clapet 22 peut alors se fermer mécaniquement grâce à la tringlerie 26. L'ouverture 11 de l'entrée 10 est alors obturée. Cela assure que le moteur 4 n'aspire pas d'eau par l'entrée 10. [0033] De plus, le flotteur 24 peut être à une altitude inférieure à l'altitude du clapet 22. Cela permet de s'assurer que l'ouverture 11 de l'entrée 10 primaire est bien obturée par le clapet 22 lors de la montée d'eau par exemple au passage d'un gué. En particulier, ceci permet d'obturer l'ouverture 11 avant que l'eau atteigne l'ouverture 11. Ceci améliore la protection du moteur contre l'intrusion d'eau. [0034] Les figures 4 et 5 sont des vues schématiques de côté du véhicule selon la figure 1. La 5 figure 4 illustre le fonctionnement du dispositif 6 en l'absence d'eau 48. La figure 5 montre le fonctionnement du dispositif 6 en présence d'eau 48. [0035] Les figures 4 et 5 montrent la partie avant du véhicule. L'entrée 10 primaire d'air comprend l'ouverture 11 et la sortie 12. Par soucis de clarté, l'ouverture 11 et la sortie 12 sont représentées dans le même plan mais ce n'est pas le cas en réalité comme l'illustre la figure 1. 10 En effet, le col 8 a une certaine longueur le long de l'axe y afin de diminuer les bruits acoustiques dus à l'aspiration d'air par le moteur 4. [0036] Le dispositif 6 comprend en outre une entrée 28 secondaire d'air où l'eau n'est pas susceptible d'arriver même au passage d'un gué. L'entrée 28 peut ainsi se trouver par exemple sous le capot 16. Ainsi, seul de l'air chaud entre dans l'entrée 28. L'air est ensuite conduit vers 15 le filtre 14 qui filtre l'air admis dans le moteur 4. [0037] L'entrée 28 secondaire est obturée lorsque l'entrée 10 primaire est ouverte et inversement, lorsque l'entrée 28 est ouverte, l'entrée 10 est fermée. Le dispositif de l'invention permet donc de traverser un passage de gué en toute sécurité sans disposer d'une ouverture secondaire d'air ouverte en permanence. En particulier, en l'absence d'eau 48, 20 l'entrée 28 secondaire est obturée quand l'entrée 10 est ouverte. Cela assure que le moteur 4 absorbe uniquement de l'air extérieur frais. L'obturation de l'entrée 28 permet de ne pas pénaliser les performances du moteur 4. [0038] Selon l'exemple des figures 4 et 5, l'entrée 28 peut comprendre une soupape 30 fermée élastiquement par un ressort 32. En l'absence d'eau 48, l'entrée 10 primaire est 25 ouverte, le clapet 22 ne l'obstruant pas. La dépression dans le col 8 est trop faible pour contrer l'effort du ressort 32. Le ressort 32 maintient donc la soupape 30 fermée. Cela empêche de l'air chaud de pénétrer dans le moteur 4 par l'entrée 28 secondaire. [0039] Lorsque le véhicule 2 traverse un passage de gué, le flotteur 24 entraîne la fermeture de l'entrée 10, ce qui déclenche une dépression dans le col 8. La dépression créée dans le col 8 est brusque et suffisamment forte pour contrer l'effort du ressort 32. De ce fait, l'entrée 28 secondaire est ouverte et le moteur 4 peut respirer de l'air via l'entrée 28. Le véhicule 2 peut ainsi traverser le passage de gué sans risque d'endommager le moteur 4. Bien que l'air aspiré par l'entrée 28 soit de l'air chaud, les performances du moteur 4 ne sont pas beaucoup pénalisées dans la mesure où une telle aspiration d'air chaud dure seulement le temps de la traversée du gué. [0040] De plus, afin de protéger aussi le flotteur 24, le clapet 22 et la tringlerie 26, il peut être avantageux que le flotteur 24, le clapet 22 et la tringlerie 26 soient par exemple situés dans un compartiment 34. Le compartiment 34 est un espace défini à l'avant par une calandre 36. Le compartiment 34 est délimité latéralement par des cloisons 38 anti-recyclage. Derrière le compartiment 34, se trouve une façade 40 technique comprenant un radiateur 42 de refroidissement du moteur 4. La façade 40 peut en outre comprendre d'autres éléments non représentés comme par exemple un ventilateur. La calandre 36 permet de masquer le radiateur 42. Par ailleurs, les cloisons 38 permettent d'éviter que l'air frais qui entre dans le radiateur 42 soit trop réchauffé par une composante d'air chaud issue du moteur. Le compartiment 34 est limité en bas par un écran 44 de protection et en haut par l'entrée 10 primaire. [0041] Le dispositif 6 peut comprendre en outre un organe d'information de l'utilisateur de la position du clapet 22. Ainsi, en cas de déclenchement du clapet 22, l'utilisateur peut être informé que le moteur 4 doit être coupé afin d'ouvrir l'entrée 10 et de refermer la soupape 30 après le passage du gué. REVENDICATIONS1. Dispositif (6) d'admission d'air dans un moteur (4) comprenant - un col (8) d'admission en air du moteur (4), - une entrée (10) primaire d'air dans le col (8) d'admission, - un clapet (22) d'obturation de l'entrée (10) d'air primaire - un flotteur (24) de détection du niveau d'eau à l'extérieur du véhicule (2), le flotteur (24) actionnant mécaniquement le clapet (22), - une entrée (12) secondaire d'air, l'entrée (28) secondaire d'air étant obturée lorsque l'entrée 10 (10) d'air primaire est ouverte et inversement. 2. Le dispositif selon la revendication 1, dans lequel le flotteur (24) est à une altitude inférieure à l'altitude du clapet (22). 3. Le dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle le clapet (22) est relié au flotteur (24) par tringlerie (26). 15 4. Le dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle l'entrée (28) secondaire d'air comprend une soupape (30) fermée élastiquement. 5. Le dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, l'entrée (28) secondaire d'air étant ouverte par dépression dans le col (8) d'admission en air lors de l'obturation de l'entrée (10) primaire d'air. 20 6. Le dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant en outre un organe d'information de l'utilisateur de la position du clapet (22). 7. Un véhicule (2) comprenant - une partie avant de carrosserie, - un moteur (4) et 25 - le dispositif (6) d'admission d'air dans le moteur (4) selon les revendications 1 à 6, le dispositif (6) étant dans la partie avant de carrosserie. 8. Le véhicule (2) selon la revendication 7, dans lequel la partie avant de carrosserie comprend - un radiateur (42) de refroidissement du moteur - une calandre (36) masquant le radiateur (42), 5 le clapet (22) et le flotteur (24) étant entre la calandre (36) et le radiateur (42). 9. Le véhicule (2) selon la revendication 7 ou la revendication 8, comprenant en outre un capot (17) d'accès au moteur, l'entrée (28) secondaire d'air étant sous le capot (17).