Brevet FR2929342A1 — 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] Les documents JP-A-61/2711121 et GB-A-2 415 228 décrivent ainsi des systèmes pour réduire l'admission d'eau dans le dispositif d'admission d'air. [0004] 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. [0006] Il existe donc un besoin pour un dispositif simple permettant de passer un gué sans risque d'entrée d'eau dans le moteur. [0006] 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 piston d'obturation de l'entrée primaire d'air, le piston étant actionné par introduction d'eau dans l'entrée primaire d'air et une entrée secondaire d'air, l'entrée secondaire d'air étant obturée lorsque l'entrée d'air primaire est ouverte et inversement. [0007] Dans une variante, le piston est mobile entre une position d'obturation de l'entrée secondaire d'air et une position d'obturation de l'entrée d'air primaire. [0008] Dans une variante, le piston comporte un corps creux muni de perforations et le col d'admission comporte un premier canal de circulation d'air relié à un deuxième canal de circulation d'air, le deuxième canal guidant en outre en translation le corps du piston. Avantageusement, dans la position dans la position d'obturation de l'entrée secondaire d'air, l'air circule du premier canal vers le deuxième canal à travers le corps du piston par le biais des perforations. De plus, dans la position d'obturation de l'entrée primaire d'air, le piston peut avantageusement obturer le premier canal et l'air circule dans le deuxième canal à travers le corps du piston par le biais des perforations. Dans une variante, L'entrée secondaire d'air est sous la forme d'ouvertures dans la paroi du deuxième canal, les ouvertures de l'entrée secondaire d'air et les perforations étant en regard dans la position d'obturation de l'entrée primaire d'air du piston et les ouvertures de l'entrée secondaire d'air étant obturées par le corps du piston dans la position d'obturation de l'entrée secondaire d'air du piston. [0009] Dans une variante, le premier canal comporte une section transversale telle que la section du passage situé entre l'enveloppe du piston et la paroi du premier canal est égale à la section transversale du deuxième canal. Le col d'admission en air peut alors comporter en outre un conduit d'admission d'air depuis l'extérieur relié au premier canal, le conduit d'admission et le deuxième canal ayant la même section transversale. [0010] Dans une variante, le piston comporte un bourrelet et le col d'admission en air comporte un ergot, le piston étant maintenu dans la position d'obturation de l'entrée secondaire d'air par la coopération de l'ergot avec le bourrelet . [001 1] Dans une variante, à une extrémité du corps, le piston comporte une tête située dans le premier canal, l'eau actionnant le piston par percussion sur la tête. [0012] Dans une variante, le col d'admission est incliné par rapport à l'horizontale. [0013] Dans une variante, le dispositif comporte en outre un organe d'information sur la position du piston. [0014] L'invention a également pour objet un véhicule comprenant une partie avant de carrosserie, un moteur et un dispositif d'admission d'air du moteur selon l'invention, ledit dispositif étant dans la partie avant de carrosserie. [0015] 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 : • 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 d'un exemple de dispositif d'admission d'air ; et • figure 4, une vue d'un détail des figures 2 et 3. [0016] 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 piston d'obturation de l'entrée primaire d'air. Le piston est actionné par une introduction d'eau dans l'entrée primaire d'air. Le dispositif comprend en outre une entrée d'air secondaire, l'entrée d'air secondaire étant obturée lorsque l'entrée d'air primaire est ouverte et inversement. [0017] 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. [0018] 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. [0019] 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. [0020] 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. [0021] 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. Dans les figures suivantes, par soucis de clarté, le col 8 ne présente pas de coude 13. [0022] 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 par le dessus du véhicule 2. Par commodité, seule la limite entre le capot 17 et les ailes 18 a été représentée. [0023] Le véhicule 2 peut en outre comprendre d'autres éléments comme des projecteurs 15. [0024] Les figures 2 et 3 sont des vues schématiques d'un exemple de dispositif d'admission d'air. 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 22. [0025] Le dispositif 6 comporte en outre un piston 24 d'obturation de l'entrée 10 primaire d'air. Le piston 24 est actionné par introduction d'eau 22 dans l'entrée 10. L'actionnement du piston 24 est ainsi réalisé grâce à l'eau 22 ce qui permet d'annuler l'énergie à utiliser pour le fonctionnement du dispositif 6. En particulier, le piston 24 peut comporter une tête 44 et être actionné par percussion de l'eau 22 sur la tête 44. [0026] Le dispositif 6 comprend également une entrée 26 secondaire d'air. L'entrée 26 est obturée lorsque l'entrée 10 est ouverte et inversement, lorsque l'entrée 26 est ouverte, l'entrée 10 est fermée. Le dispositif 6 permet donc de traverser un passage de gué en toute sécurité sans disposer d'une ouverture secondaire d'air ouverte en permanence. En l'absence d'eau 22, l'entrée 26 est obturée quand l'entrée 10 est ouverte. Cela assure que le moteur 4 absorbe uniquement de l'air extérieur. Le véhicule peut donc passer le gué. L'air absorbé étant de l'air frais, les performances du moteur 4 sont augmentées. [0027] Le piston 24 peut être mobile entre une position d'obturation de l'entrée 10 primaire et une position d'obturation de l'entrée 26 secondaire. Cela permet d'utiliser un seul élément pour l'obturation de deux entrées 10 et 26. Une économie de place est ainsi réalisée. De plus, l'obturation des deux entrées 10 et 26 est plus précise. La coordination des deux entrées 10 et 26 est ainsi facilitée. [0028] Selon l'exemple des figures 2 et 3, le piston 24 comporte un corps 28 creux qui peut être cylindrique. Le corps 28 est muni de perforations 30 pouvant être situées sur le côté du corps 28. De plus le col 8 comporte un premier canal 32 de circulation d'air relié à un deuxième canal 34 de circulation d'air. De plus, le canal 34 guide en translation le corps 28 du piston. Le corps 28 a ainsi un diamètre inférieur au diamètre du canal 34. [0029] En l'absence d'eau 22, l'air extérieur frais peut ainsi circuler du canal 32 vers le canal 34 à travers le corps 28 par le biais des perforations 30. Le canal 34 est relié au filtre 14 ce qui permet ainsi d'acheminer de l'air extérieur frais et filtré au moteur 4. L'entrée 26 secondaire étant obturée, le moteur 4 aspire uniquement de l'air frais. [0030] Afin de garantir que le débit d'air soit suffisamment important pour le bon fonctionnement du moteur 4, il peut être avantageux que le canal 32 comporte une section transversale telle que la section du passage situé entre l'enveloppe du piston 24 et la paroi du canal 32 est égale à la section transversale du canal 34. Préférentiellement, le col 8 comporte en outre un conduit 36 d'admission d'air depuis l'extérieur relié au canal 32, le conduit 36 et le canal 32 ayant la même section transversale. [0031] En présence d'eau 22, le piston 24 obture le canal 34. L'eau 22 présente dans le canal 32 ne peut pas passer outre le piston en direction du canal 34. L'entrée 10 primaire d'air est donc obturée. De l'air circule dans le canal 34 à travers le corps 28 du piston 24 par le biais des perforations 30. L'entrée 26 secondaire étant située de préférence sous le capot 16, l'eau ne pénètre pas par l'entrée 26. Le moteur 4 n'aspire donc pas d'eau et le véhicule 2 peut donc traverser le passage de gué. Bien que l'air aspiré par l'entrée 28 est 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 traversée du gué. [0032] Dans l'exemple du dispositif 6 des figures 2 et 3, l'entrée 26 est sous forme d'ouvertures 38 dans la paroi du canal 34. La position d'obturation de l'entrée 26 par le piston 24 correspond à une position dans laquelle les ouvertures 38 sont obturées par le corps 28 du piston 24. L'air chaud ne pénètre pas dans le col 8 ce qui augmente les performances du moteur 4. Lorsque l'entrée 10 primaire est obturée par le piston 24, les ouvertures 38 sont en regard des perforations 30 du piston. De l'air est alors aspiré dans le col 8 ce qui permet de passer le gué. [0033] La figure 4 est une vue agrandie d'un détail des figures 2 et 3. Le col 8 peut en outre comporter un ergot 40 Le piston 24 peut en outre comporter un bourrelet 42. Le piston 24 est maintenu dans la position d'obturation de l'entrée 26 secondaire par la coopération entre l'ergot 40 et le bourrelet 42. [0034] En l'absence d'eau 22, l'air exerce une pression sur le piston 24 insuffisante pour empêcher la coopération entre l'ergot 40 et le bourrelet 42. Le piston 24 reste donc dans une position d'obturation de l'entrée 26. Mais, en présence d'eau 22, du fait de la plus grande densité de l'eau 22 par rapport à l'air, l'eau 22 exerce une pression telle que la coopération entre l'ergot 40 et le bourrelet 42 est rompue. De ce fait, le piston 24 n'est plus maintenu. Notamment, l'interruption de la coopération entre l'ergot 40 et le bourrelet 42 peut être due à une déformation du bourrelet 42 et du piston 24 sous l'effet de la percussion de l'eau 22 sur le piston 24. Le piston 24 non maintenu est alors guidé en translation dans le canal 34. Par translation, le piston 24 passe dans la position d'obturation de l'entrée 10 primaire dans laquelle les ouvertures 38 sont en regard des perforations 30. [0036] Le col 8 peut en outre être incliné par rapport à l'horizontale. L'eau peut ainsi s'évacuer par gravité. Il est aussi possible de prévoir l'adjonction d'un système d'évacuation comme une membrane parapluie c'est-à-dire une membrane en caoutchouc qui obture un trou d'évacuation placé sous un organe de ligne d'air. En temps normal, la membrane bouche donc le trou d'évacuation, si l'organe est plein d'eau, la gravité exerce un effort sur la membrane, qui s'ouvre et laisse s'échapper l'eau. Il est aussi possible d'utiliser un bec de canard, c'est-à-dire un tuyau en caoutchouc placé également sous l'organe de ligne d'air, au bout duquel se situe un obturation en plastique déformable, telle que s'il y a de l'eau dans l'organe, alors par gravité (d'où le tuyau qui augmente la hauteur d'eau) l'obturateur se déforme et l'eau peut s'échapper. [0036] Le dispositif 6 peut comprendre en outre un organe d'information de l'utilisateur de la position du piston 24. Ainsi, en cas de passage du piston 24 dans la position d'obturation de l'entrée 10, l'utilisateur peut alors être alerté, et pourra manuellement, remettre le système en position initiale (en système de rappel pourrait permettre un retour en position initiale dès que le moteur est coupé mais alors il opposerait au piston une résistance supplémentaire, croissante avec l'ouverture du piston, ce qui n'est pas souhaitable. REVENDICATIONS1. Un dispositif (6) d'admission d'air dans un moteur, le dispositif comprenant : - un col (8) d'admission en air du moteur, - une entrée (10) primaire d'air dans le col (8) d'admission, - un piston (24) d'obturation de l'entrée (10) primaire d'air, le piston (24) étant actionné par introduction d'eau dans l'entrée (10) primaire d'air - une entrée (26) secondaire d'air, l'entrée (26) secondaire d'air étant obturée lorsque l'entrée (10) d'air primaire est ouverte et inversement. 2. Le dispositif (6) selon la revendication 1, dans lequel le piston (24) est mobile entre une position d'obturation de l'entrée (26) secondaire d'air et une position d'obturation de l'entrée (10) d'air primaire. 3. Le dispositif (6) selon la revendication 2, dans lequel - le piston (24) comporte un corps (28) creux muni de perforations (30), - le col (8) d'admission comporte un premier canal (32) de circulation d'air relié à un deuxième canal (34) de circulation d'air, le deuxième canal (34) guidant en outre en translation le corps (28) du piston (24). 4. Le dispositif (6) selon la revendication 3, dans lequel, dans la position d'obturation de l'entrée (26) secondaire d'air, l'air circule du premier canal (32) vers le deuxième canal (34) à 20 travers le corps (28) du piston (24) par le biais des perforations (30). 5. Le dispositif (6) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel, dans la position d'obturation de l'entrée (10) primaire d'air, le piston (24) obture le premier canal (32) et l'air circule dans le deuxième canal (34) à travers le corps (28) du piston (24) par le biais des perforations (30). 6. Le dispositif (6) selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel l'entrée (26) 25 secondaire d'air est formée par des ouvertures (38) dans la paroi du deuxième canal (34), - les ouvertures (38) de l'entrée (26) secondaire d'air et les perforations (30) étant en regard dans la position d'obturation de l'entrée (10) primaire d'air du piston et - les ouvertures (38) de l'entrée (26) secondaire d'air étant obturées par le corps (28) du piston (24) dans la position d'obturation de l'entrée (26) secondaire d'air du piston (24). 30 7. Le dispositif (6) selon l'une des revendications 3 à 6, dans lequel le premier canal (32) comporte une section transversale telle que la section du passage situé entre l'enveloppe dupiston (24) et la paroi du premier canal (32) est égale à la section transversale du deuxième canal (34). 8. Le dispositif (6) selon la revendication 7, le col (8) d'admission en air comportant en outre un conduit (36) d'admission d'air depuis l'extérieur relié au premier canal (32), le conduit (36) d'admission et le deuxième canal (34) ayant la même section transversale. 9. Le dispositif (6) selon l'une des revendications 2 à 8, dans lequel le piston (24) comporte un bourrelet (42) et le col (8) d'admission en air comporte un ergot (40), le piston (24) étant maintenu dans la position d'obturation de l'entrée (26) secondaire d'air par la coopération de l'ergot (40) avec le bourrelet (42). 10. Le dispositif (6) selon l'une des revendications 3 à 9, dans lequel, à une extrémité du corps (2), le piston (24) comporte une tête (44) située dans le premier canal (32), l'eau actionnant le piston (24) par percussion sur la tête (44). 11. Le dispositif (6) selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel le col (8) d'admission d'air est incliné par rapport à l'horizontale. 12. Le dispositif (6) selon l'une des revendications 1 à 11, comprenant en outre un organe d'information sur la position du piston (24). 13. Un véhicule (2) comprenant - une partie (46) avant de carrosserie, - un moteur (4) et - le dispositif (6) d'admission d'air dans le moteur (4) selon l'une des revendications 1 à 12, le dispositif (6) étant dans la partie (46) avant de carrosserie.