Brevet FR2931207A1 — publié le 20091120

- 1 - DISPOSITIF DE TRANSFERT DE GAZ D'ADMISSION OU D'ECHAPPEMENT La présente invention concerne l'admission, ou l'échappement des moteurs à combustion interne. Plus précisément, elle concerne un dispositif de transfert de gaz entre un cylindre de moteur à combustion et un collecteur de gaz des cylindres, composé d'au moins deux conduits séparés issus de la chambre de combustion du cylindre, qui se réunissent en un conduit principal débouchant dans un collecteur de gaz commun à au moins deux cylindres du moteur, L'optimisation acoustique d'un dispositif d'admission, repose en grande partie sur l'amplitude des résonances au sein du dispositif. L'augmentation de ces amplitudes est en effet très profitable au remplissage. Il est ainsi avantageux, de limiter le nombre des discontinuités géométriques d'un dispositif d'admission, car ces discontinuités sont responsables de réflexions qui renvoient l'énergie acoustique vers le moteur. L'éloignement des points de réflexion par rapport au moteur, détermine le temps de retour de l'onde, donc son instant d'arrivée sur le moteur. La distance des points de réflexion par rapport au moteur, a donc aussi un impact décisif sur le comportement acoustique du dispositif. De manière générale, les contraintes de conception des lignes d'admission, et en particulier des culasses, imposent au dispositif d'admission, des réflexions acoustiques parasites. C'est le problème que peut poser la jonction des deux conduits d'admission d'un moteur à deux soupapes d'admission par cylindre, dans une zone d'autant plus sensible, qu'elle est proche du cylindre. L'acoustique des conduits d'admission, ou d'échappement, peut être soignée principalement par deux procédés : le choix des bonnes géométries pour la ligne, ou l'ajout de pièces mobiles permettant de faire varier la géométrie pour l'adapter au régime du moteur. - 2 - L'invention vise à résoudre ce problème d'acoustique, en proposant une géométrie, propre à faire disparaître les réflexions au niveau des conduits de transfert de gaz sur, et à partir du moteur. Dans ce but, elle propose que la surface de section globale des conduits soit constante, lors du passage d'un conduit principal à deux conduits séparés. De préférence, la somme des surfaces de section des conduits séparés est égale à la surface de section du conduit principal. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le conduit principal se divise par son milieu en deux conduits séparés, par une arête de jonction rectiligne. L'invention couvre également un dispositif d'admission et un dispositif d'échappement muni de tels systèmes de transfert de gaz, et un moteur à combustion équipé d'un tel dispositif d'admission et/ ou d'un tel dispositif d'échappement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est un simple schéma de principe du dispositif proposé, - la figure 2 une vue en perspective de celui-ci, - la figure 3 est une de face du même dispositif, et - les figures 3A à 3E des coupes selon A-A, B-B, C-C, D-D, E-E, de la figure 3. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement en coupe un collecteur d'admission 1, d'où partent quatre conduits principaux d'admission 2. Le nombre de cylindres du moteur n'a toutefois aucun caractère limitatif, quant à la portée ou à l'application de l'invention décrite ci-dessous. Dans la culasse 3, chaque cylindre 4 est doté de deux conduits d'admission 6 séparés. Le schéma illustre ainsi un dispositif de transfert de gaz entre chaque cylindre 4 d'un moteur à combustion et un collecteur de gaz des cylindres, composé d'au moins deux conduits séparés 6 issus de la chambre de combustion du cylindre, qui se réunissent en un conduit principal 4 débouchant dans un collecteur de gaz commun à au moins deux cylindres 4 du moteur. Comme indiqué sur la figure 2, le conduit principal 2 présente une section circulaire. Il en est de même pour les deux conduits séparés 6, au voisinage de leur extrémité inférieure. La figure 2 montre partiellement l'arête de jonction 7, des deux conduits séparés 6, qui est rectiligne. On voit ainsi que le conduit principal 2 se divise par son milieu en deux conduits séparés 6, par une arête de jonction rectiligne 7. Pour garder une section globale constante, lors du passage du conduit principal aux deux conduits qui mènent aux soupapes, il est nécessaire que la somme des surfaces de section des conduits séparés 2 soit, sur toute leur longueur, égale à la surface de section du conduit principal 4. En d'autres termes, il est prévu que la surface de section globale des conduits soit constante, non seulement lors du passage du conduit principal aux conduits séparés, mais sur toute leur longueur. Les figures 3A à 3E mettent en évidence la transformation progressive de la section des conduits séparés 6, entre leur jonction, et leur extrémité, pour passer d'un demi-cercle, au niveau de leur jonction sur le conduit principal 4 (figure 3A), à un cercle (figure 3E), par lissage progressif des arêtes longitudinales 8 issues de l'arête de jonction 7. Chaque conduit principal 2 étant divisé en deux par son milieu, on le prolonge donc par deux conduits déparés 6, en lissant progressivement leurs arêtes 8, pour passer d'une première forme (le demi-cercle dans l'exemple de réalisation décrit) à une deuxième (le cercle). Comme indiqué plus haut, la ligne de jonction 7 est rectiligne, et constitue une - 4 - arête vive. Le lissage porte sur les deux lignes directrices issues de l'arête de jonction, qui sont les sommets de deux arêtes vives 8, pour chaque conduit séparé 6. En résumé, dans le mode de réalisation de l'invention décrit ci-dessus, le lissage progressif des arêtes le long des conduits séparés, permet de joindre un conduit cylindrique, à deux conduits cylindriques en conservant une surface de section constante. Sans sortir du cadre de l'invention , le � lissage � des arêtes, peut être appliqué sur d'autres formes géométriques de conduit, par exemple des conduits de forme primaire oblongue, et non cylindrique, pour parvenir à une transformation analogue, dès lors qu'on retient le principe d'une l'arête de jonction rectiligne, et celui de la somme des surfaces des section des conduits séparés, constamment égale à la celle du conduit principal. L'invention est également applicable sur des dispositifs de transfert, où les conduits principaux subissent des séparations successives ou multiples. Enfin, dans la description ci-dessus, les conduits décrits sont des conduits d'admission. L'invention peut toutefois s'appliquer dans des conditions analogues à l'échappement, où la maîtrise de l'acoustique est un facteur déterminant. Dans le dispositif de transfert proposé, les conduits peuvent donc être aussi bien des conduits d'admission que des conduits d'échappement, si bien que l'invention porte sur tout dispositif d'admission ou d'échappement présentant les principales caractéristiques mentionnées ci-dessus. REVENDICATIONS1. Dispositif de transfert de gaz entre un cylindre (4) de moteur à combustion et un collecteur de gaz (1) des cylindres, composé d'au moins deux conduits séparés (6) issus de la chambre de combustion du cylindre, qui se réunissent en un conduit principal (2) débouchant dans un collecteur de gaz commun à au moins deux cylindres du moteur, caractérisé en ce que la surface de section globale des conduits est constante lors du passage du conduit principal (2) aux deux conduits séparés (6). 2. Dispositif de transfert selon la revendication 1, caractérisé en ce que la somme des surfaces de section des conduits séparés (6) est égale à la surface de section du conduit principal (2). 3. Dispositif de transfert selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le conduit principal (2) se divise par son milieu en deux conduits séparés (6), par une arête de jonction rectiligne (7). 4. Dispositif de transfert selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section des conduits séparés (6) passe progressivement d'un demi-cercle au niveau de leur jonction sur le conduit principal (2), à un cercle, par lissage progressif des arêtes longitudinales (8) issues de l'arête de jonction (7). 5. Dispositif de transfert selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les conduits séparés (6) sont des conduits d'admission. 6. Dispositif de transfert selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les conduits séparés (6) sont des conduits d'échappement. 7. Dispositif de transfert selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les conduits principaux (2) subissent des séparations successives. 8. Dispositif d'admission de moteur à combustion, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif de transfert conforme à l'une des revendications 1 à 5 ou 7. 9. Dispositif d'échappement de moteur à combustion, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif de transfert conforme à l'une des revendications 1 à 4, 6, ou 7. 10. Moteur à combustion, caractérisé en ce qu'il présente un dispositif d'admission ou d'échappement, conforme à la revendication 8 ou 9.