Brevet FR2923011A1 — publié le 20090501

REN013FR / PJ7910 YK - dépôt DA 1 L'invention concerne un dispositif de test de conduit pour véhicules automobiles, particulièrement adapté à la mise au point d'un conduit d'admission destiné à former un écoulement avec un phénomène connu sous sa dénomination de � swirl � dans une chambre de combustion d'un moteur de véhicule automobile. Elle concerne aussi un procédé de test d'un tel conduit. Les moteurs à essence, notamment les moteurs à injection directe, permettent d'optimiser le fonctionnement du moteur avec des mélanges dits "pauvres", c'est-à-dire des mélanges carbures io dans lesquels il existe un fort excès de gaz comburant, tel que de l'air, par rapport à la quantité de carburant introduite dans le cylindre. L'utilisation des mélanges pauvres permet notamment de réduire de manière importante la consommation de carburant, mais aussi de réduire la température maximale atteinte au cours de la combustion, ce qui permet aussi de diminuer la production de substances polluantes telles que les oxydes d'azote (NOx). De même, l'excès de gaz permet d'éviter qu'une partie du carburant reste imbrûlée après la combustion et soit évacuée avec les gaz d'échappement. Dans les moteurs diesel, l'allumage se fait par auto-inflammation du carburant dans des zones dans lesquelles le mélange gaz/carburant est riche. L'optimisation de la combustion dans les moteurs diesel implique notamment de favoriser le mélange air/carburant et d'amener ainsi de l'air autour des jets de carburant. Ainsi, il est connu de favoriser le mélange air/carburant par la formation dans le cylindre d'un mouvement tourbillonnaire dit de "swirl" dans lequel les gaz contenus dans le cylindre sont animés d'un mouvement global de rotation autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe du cylindre.30 REN013FR / PJ7910 YK - dépôt DA 2 Le mouvement de "swirl" créé au cours de la phase d'admission du carburant nécessite aussi un tracé particulier du système d'admission. Selon une première solution, les systèmes d'admission existants 5 permettent l'obtention d'un mouvement de "swirl" à l'aide de conduits du type "hélicoïdal" ou "tangentiel". Selon une seconde solution, le système d'admission de gaz dans au moins une chambre de combustion d'un cylindre d'un moteur à 10 combustion comporte au moins un conduit d'admission des gaz, notamment d'air, qui débouche dans la chambre, dont la paroi intérieure d'un tronçon aval du conduit d'admission comporte une nervure qui s'étend dans un plan correspondant. 15 Pour aboutir à un fonctionnement optimal du moteur, il est nécessaire de considérer l'ensemble des paramètres qui régissent l'aérodynamique interne du cylindre, c'est-à-dire l'écoulement des différents fluides dans le cylindre au cours d'un cycle moteur, en tenant notamment compte de la forme de la culasse, des ouvertures et fermetures des soupapes 20 d'admission et d'échappement, de la position et de l'orientation de l'injecteur et des mouvements alternatifs du piston. Le mouvement tourbillonnaire est notamment créé en fin de compression, et particulièrement durant la phase d'injection du carburant, par l'écoulement des gaz dans la chambre de combustion réalisée dans la tête du piston. 25 Pour la définition de la géométrie d'un conduit d'admission, il est connu d'utiliser une boîte ouvrante comprenant deux parties qui coopèrent pour former un conduit dont on teste les performances, notamment pour évaluer l'effet de la nervure sur la création du mouvement de � swirl �. 30 Avec cette méthode, les résultats obtenus avec plusieurs boîtes ouvrantes REN013FR / PJ7910 YK - dépôt DA 3 de géométries légèrement différentes, comprenant notamment des nervures positionnées différemment dans le conduit, sont comparés afin de choisir la géométrie finale pour fabriquer ensuite en série les conduits d'admission optimisés. Un premier inconvénient de cette méthode est qu'elle nécessite la fabrication de plusieurs boîtes ouvrantes. Un second inconvénient de cette solution provient du fait qu'il est difficile de reproduire certaines parties parfaitement identiques entre différentes boîtes ouvrantes et que les différents résultats obtenus peuvent ainsi provenir de différences insoupçonnées entre les boîtes ouvrantes. L'objet de l'invention est donc de définir un nouveau système de test de conduit d'admission pour véhicule automobile qui ne comprend pas les inconvénients de l'état de la technique. A cet effet, l'invention repose sur une boîte ouvrante comprenant des nervures amovibles, afin de pouvoir tester les performances de différents conduits avec des nervures différentes en étant sûr que seules les nervures sont modifiées, et en évitant d'avoir à fabriquer plusieurs boîtes ouvrantes complètes. Plus précisément, l'invention repose sur un dispositif de test de conduit d'admission pour véhicule automobile, comprenant deux parties formant une boîte ouvrante, les deux parties coopérant pour former un conduit à tester, caractérisé en ce qu'au moins une partie comprend un moyen de fixation amovible d'une nervure s'étendant dans le conduit. Chaque partie du dispositif peut comprendre une rainure dans laquelle peut être positionnée une nervure de géométrie correspondante comprenant une extension, les extensions se rejoignant au sein du conduit pour former une nervure swirl. REN013FR / PJ7910 YK - dépôt DA 4 Le dispositif de test de conduit d'admission peut comprendre une boîte ouvrante et plusieurs nervures amovibles de géométries différentes pouvant être fixées dans le conduit de la boîte ouvrante. L'invention repose aussi sur un procédé de test d'un conduit d'admission pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : -positionnement d'une première nervure amovible dans une boîte 10 ouvrante pour réaliser un premier test ; -libération de la première nervure et positionnement d'au moins une seconde nervure amovible de géométrie différente dans la même boîte ouvrante pour réaliser au moins un second test. 15 Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode d'exécution particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : 20 La figure 1 montre une vue en perspective éclatée d'une boîte ouvrante selon un mode d'exécution de l'invention ; les figures 2a à 2c représentent des vues partielles en perspective d'une boîte ouvrante équipée de différentes nervures selon le mode d'exécution de l'invention ; 25 la figure 3 représente une vue en coupe d'une boîte ouvrante selon le mode d'exécution de l'invention. La boîte ouvrante se compose de deux parties 1, 2 coopérant l'une avec l'autre pour former un conduit 9 reproduisant un conduit d'admission de REN013FR / PJ7910 YK - dépôt DA 5 véhicule automobile et dont les propriétés de conduite d'un fluide vont être testées. Pour cela, chaque partie 1, 2 comprend une rainure 3, 4 dans laquelle il est possible de disposer des nervures 7, 8 de format correspondant, comprenant des extensions plus fines 5, 6 se rejoignant au sein du conduit 9 pour former une nervure dans le conduit 9, dont on va tester l'effet swirl induit. Cette boîte ouvrante est donc démontable, les deux parties 1, 2 pouvant être séparées et les nervures 7, 8 libérées des rainures 3, 4. Cela permet ainsi de remplacer ces nervures amovibles par d'autres nervures présentant des extensions 5, 6 différentes pour permettre de tester d'autres géométries de nervures swirl. Les figures 2a à 2c illustrent ainsi respectivement une nervure 5, 6 centrée, une nervure décalée à gauche de 1.5 millimètre et une nervure décalée à droite de 1.5 millimètre. En variante, les nervures swirl amovibles pourraient être fixées aux parties 1, 2 de la boîte amovible par tout autre moyen. La nervure pourrait aussi 20 être fixée entièrement d'un seul côté de la boîte ouvrante. Cette solution permet donc la mise en oeuvre d'un procédé de test de conduits comprenant des nervures swirl différentes très simplement en disposant de plusieurs nervures amovibles de géométrie différente et en 25 répétant les mêmes opérations de test avec la même boîte ouvrante équipée successivement de ces différentes nervures. La solution décrite atteint ainsi les objets recherchés et présente les avantages suivants : REN013FR / PJ7910 YK - dépôt DA 6 Il n'est pas nécessaire de fabriquer plusieurs boîtes ouvrantes pour tester différentes géométries de conduits ; Comme seules les nervures sont échangées, la géométrie du reste du conduit 9 testé reste strictement la même et il est certain que seul l'effet de la nervure est mesuré par les différents essais ; Cela permet ainsi d'améliorer la précision des essais tout en diminuant leurs coûts, et d'améliorer la définition de la géométrie des conduits d'admission pour véhicules automobiles.10 Revendications 1. Dispositif de test de conduit d'admission pour véhicule automobile, comprenant deux parties (1, 2) formant une boîte ouvrante, les deux parties coopérant pour former un conduit (9) à tester, caractérisé en ce qu'au moins une partie (1, 2) comprend un moyen de fixation (3, 4) amovible d'une nervure (5, 6) s'étendant dans le conduit (9). 2. Dispositif de test de conduit d'admission pour véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque partie (1, 2) comprend une rainure (3, 4) dans laquelle peut être positionnée une nervure (7, 8) de géométrie correspondante comprenant une extension (5, 6), les extensions (5, 6) se rejoignant au sein du conduit (9) pour former une nervure swirl. 3. Dispositif de test de conduit d'admission pour véhicule automobile selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs nervures amovibles de géométries différentes pouvant être fixées dans le conduit (9) de la boîte ouvrante. 4. Procédé de test d'un conduit d'admission pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : -positionnement d'une première nervure amovible dans une boîte ouvrante pour réaliser un premier test ; -libération de la première nervure et positionnement d'au moins une seconde nervure amovible de géométrie différente dans la même boîte ouvrante pour réaliser au moins un second test.