Brevet FR3017666A1 — publié le 20150821

Compresseur à bague de raccordement rapportée [0001] L'invention a trait au domaine des moteurs suralimentés, et plus particulièrement aux moteurs équipés de compresseurs (notamment électriques) montés sur le circuit d'admission d'air, entre le filtre à air et le bloc moteur. [0002] Ce type de compresseur, généralement couplé à un turbocompresseur dont il augmente la pression d'air à l'admission, comprend usuellement un boîtier dans lequel est monté un rotor entraîné en rotation par un moteur électrique alimenté par la batterie du véhicule. Le boîtier définit une tubulure axiale d'admission, une tubulure tangentielle d'échappement et une volute reliant la tubulure d'admission à la tubulure d'échappement. [0003] Le boîtier est raccordé au filtre à air au moyen d'un conduit d'admission branché sur la tubulure d'admission. Pour absorber les déformations dues aux mouvements relatifs du filtre à air et du compresseur, qui accompagnent les cycles de fonctionnement du moteur, un tel conduit d'admission comprend généralement des sections coudées qui lui confèrent une certaine souplesse. [0004] Ces sections coudées grèvent cependant l'encombrement du circuit d'admission (et donc du moteur), ce qui va à l'encontre de la tendance générale à la diminution de la taille des moteurs pour en réduire le poids et la consommation. [0005] Un premier objectif est par conséquent de réduire la taille des circuits d'admission dans les moteurs à combustion interne compressés. [0006] Un deuxième objectif est de proposer un compresseur permettant de limiter la longueur du conduit d'admission le raccordant au filtre à air. [0007] Un troisième objectif est de proposer un compresseur permettant cependant d'absorber les déformations dues aux mouvements affectant les différents composants du moteur en fonctionnement. [0008] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un compresseur comportant un boîtier définissant une tubulure axiale d'admission, une tubulure tangentielle d'échappement et une volute reliant la tubulure d'admission à la tubulure d'échappement, ce compresseur comprenant en outre une bague de raccordement rapportée, montée en libre rotation sur la tubulure d'admission et munie d'un moyen de retenue d'un conduit d'admission d'air destiné à être branché sur la tubulure d'admission. [0009] Cette bague donne au conduit d'admission un degré de liberté en rotation, qui lui permet d'absorber tout ou partie des déformations dues aux mouvements des composants du moteur en fonctionnement. [0010] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : - le moyen de retenue se présente sous forme d'une rainure annulaire creusée dans une face externe de la bague ; la bague présente, sur un bord avant, une collerette chanfreinée délimitant la rainure ; le compresseur comprend un joint d'étanchéité interposé entre la bague et la tubulure d'admission ; le joint est logé dans une gorge creusée dans un alésage central de la bague, par lequel celle-ci est montée sur la tubulure d'admission ; le compresseur comprend un manchon rapporté, monté sur la tubulure d'admission, solidaire du boîtier et interposé entre la tubulure d'admission et la bague de raccordement ; le compresseur comprend un joint d'étanchéité interposé entre le manchon et la tubulure d'admission. [0011] Il est proposé, en deuxième lieu, un système d'admission de moteur à combustion interne compressé, ce système comprenant un compresseur tel que présenté ci-dessus. [0012] II est proposé, en troisième lieu, un moteur à combustion interne comprenant un tel système d'admission et, en quatrième lieu, un véhicule automobile équipé de ce moteur à combustion interne. [0013] D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description d'un mode de réalisation, faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective montrant un véhicule automobile (en pointillés) équipé d'un système d'admission incluant un compresseur ; la figure 2 est une vue en perspective éclatée montrant un compresseur intégré au système d'admission, selon un premier mode de réalisation ; la figure 3 est une vue en coupe du compresseur de la figure 2, montré assemblé ; la figure 4 est une vue en perspective éclatée montrant un compresseur selon un deuxième mode de réalisation ; la figure 5 est une vue en coupe du compresseur de la figure 3, montré assemblé. [0014] Sur la figure 1 est représenté un véhicule 1 automobile équipé d'un moteur 2 à combustion interne compressé. [0015] Le moteur 2 comprend un bloc 3 moteur (typiquement de petite cylindrée, à trois cylindres, destiné à équiper les véhicules de petit gabarit tels que les véhicules citadins) incluant un système 4 d'admission d'air destiné à alimenter en air les cylindres du bloc 3 moteur. [0016] Le système 4 d'admission comprend un filtre 5 à air et un compresseur 6 centrifuge interposé entre le filtre 5 à air et le bloc 3 moteur (lequel est éventuellement turbocompressé). Il s'agit par exemple d'un compresseur électrique, dont le rotor est entraîné par un moteur électrique alimenté par la batterie du véhicule. [0017] Ce compresseur 6 comporte un boîtier 7 définissant une tubulure 8 axiale d'admission, une tubulure 9 tangentielle d'échappement et une volute 10 reliant la tubulure 8 d'admission à la tubulure d'échappement. [0018] Comme on le voit sur les figures 2 et 4, la tubulure 8 d'admission s'étend en saillie à partir de la volute 10, et se présente sous forme d'un cylindre de révolution percé d'un alésage 11 par lequel l'air en provenance du filtre à air est admis dans le compresseur 6. [0019] Le système 4 d'admission comprend un conduit 12 d'admission branché sur la tubulure 8 d'admission du compresseur, et qui raccorde celui-ci au filtre 5 à air. Le conduit 12 d'admission est de préférence réalisé dans une matière plastique présentant une certaine souplesse, de sorte à offrir une certaine latitude au montage. [0020] Comme illustré sur les figures 2 à 5, le compresseur 6 comprend en outre une bague 13 de raccordement rapportée, pourvue d'un alésage 14 central par lequel la bague 13 est montée en libre rotation sur la tubulure 8 d'admission, la bague 13 étant munie d'un moyen 15 de retenue du conduit 12 d'admission d'air. [0021] Ce moyen 15 de retenue se présente par exemple sous forme de griffes formées en saillie et venant mordre dans la matière du conduit 12 d'admission. Cependant, selon un mode de réalisation illustré sur les figures, le moyen 15 de retenue se présente sous forme d'une rainure annulaire creusée dans une face externe de la bague 13. La seule restriction de diamètre procurée par la rainure 15 peut suffire à maintenir le conduit 12 d'admission sur la bague 13, mais il est cependant préférable, comme illustré, de prévoir un collier 16 de serrage monté sur le conduit 12 d'admission au droit de la rainure 15, de sorte à assurer un maintien serré du conduit 12 sur la bague 13 et éviter tout retrait intempestif de celui-ci. [0022] Le collier 16 de serrage est par exemple ajouré sur son pourtour, au bénéfice de sa légèreté et de sa flexibilité. Selon un mode de réalisation illustré sur les figures, le collier 16 comprend une paire de pattes 17 en saillie dans lesquelles est montée une vis 18 par laquelle on peut régler le diamètre interne du collier 16 (et donc l'effort de serrage exercé par celui-ci sur le conduit 12 d'admission). [0023] Selon un premier mode de réalisation illustré sur les figures 2 et 3, la bague 13 de raccordement est montée directement sur la tubulure 8 d'admission. [0024] Comme on le voit bien sur la figure 3, le boîtier 7 présente, autour de la tubulure 8 d'admission, une face 19 d'appui annulaire définissant un épaulement sensiblement plan, et la bague 13 comprend un flasque 20 annulaire qui, lorsque la bague 13 est emmanchée sur la tubulure 8 d'admission, vient s'appliquer contre l'épaulement 19. [0025] A l'opposé du flasque 20, sur un bord avant de la bague 13, celle-ci présente une collerette 21 venue de matière, qui, avec le flasque 20, délimite la rainure 15 de retenue du conduit 12 d'admission. [0026] Selon un mode préféré de réalisation, la collerette 21 est pourvue sur son pourtour d'un chanfrein 22 afin de faciliter l'emmanchement du conduit 12 d'admission sur la bague 13. [0027] Comme on le voit par ailleurs sur la figure 3, le compresseur 6 comprend de préférence un joint 23 d'étanchéité interposé entre la bague 13 et la tubulure 8 d'admission, pour limiter (voire éviter) les fuites d'air entre elles. Comme illustré, ce joint 23 est par exemple torique, et est logé dans une gorge 24 creusée dans l'alésage 14 central. [0028] Comme cela est visible également sur la figure 3, la tubulure 8 d'admission comprend avantageusement, autour de son embouchure, une collerette 25 en saillie radiale, qui assure la retenue de la bague 13 de raccordement. Cette collerette 25 est de préférence chanfreinée, de manière à faciliter l'insertion de la bague 13. La collerette 25 peut également être façonnée après l'insertion de la bague 13 sur la tubulure 8 d'admission. [0029] Selon un deuxième mode de réalisation, illustré sur les figures 4 et 5, la bague 13, dont la conception est globalement inchangée, n'est pas montée directement sur la tubulure 8 d'admission. En effet, le compresseur 6 comprend un manchon 26 rapporté, monté sur la tubulure 8 d'admission, solidaire du boîtier 7 et interposé entre la tubulure 8 d'admission et la bague 13 de raccordement. Le manchon 26 présente un alésage 27 central par lequel il est emmanché sur la tubulure 8 de raccordement. [0030] Ce manchon 26 facilite le montage (et également le démontage) de la bague 13 de raccordement. Comme on le voit bien sur la figure 5, la tubulure 8 d'admission est lisse, cependant que le manchon 26, globalement cylindrique, est muni sur un bord avant d'une collerette 28 en saillie radiale, qui assure la retenue de la bague 13 de raccordement. [0031] Comme dans le premier mode de réalisation, le boîtier 7 du compresseur 6 présente, autour de la tubulure 8 d'admission, une face 19 d'appui annulaire définissant un épaulement sensiblement plan, contre lequel vient s'appliquer le flasque 20 de la bague 13 de raccordement. [0032] Comme on le voit sur la figure 5, le joint 23 logé dans la gorge 24 creusée dans l'alésage 14 central de la bague 13 assure l'étanchéité entre la bague 13 et le manchon 26. [0033] Un joint 29 d'étanchéité est également interposé entre le manchon 26 et la tubulure 8 d'admission. Ce joint 29 est par exemple logé dans une gorge 30 creusée dans l'alésage 27 central du manchon 26 [0034] La fixation du manchon 26 sur le boîtier est par exemple réalisée au moyen de vis 31 (en l'occurrence au nombre de trois) qui s'étendent au travers de trous 32 ménagés dans le manchon 26 et viennent se prendre dans des perçages 33 taraudés pratiqués dans la face 19 d'appui du boîtier 7. [0035] Cette fixation est démontable et facilite le remplacement du conduit 12 d'admission. [0036] La bague 13 est de préférence réalisée dans un matériau à faible coefficient de friction. Il peut s'agir d'un matériau métallique, tel qu'un alliage de cuivre (par exemple du laiton), ou d'un matériau de synthèse, tel que le nylon. De même, dans le cas du deuxième mode de réalisation présenté ci-dessus, le manchon 26 peut également être réalisé dans un matériau à faible coefficient de friction (notamment en alliage de cuivre, tel que laiton, ou encore en nylon). [0037] Quoi qu'il en soit, la bague 13 est montée en rotation par rapport à la tubulure 8 d'admission (éventuellement avec interposition du manchon 26). [0038] Le conduit 12 d'admission présente de la sorte un degré de liberté en rotation par rapport au boîtier 7 du compresseur 6, ce qui lui permet d'absorber tout ou partie des mouvements relatifs du filtre 5 à air par rapport au compresseur 6 (ou réciproquement). Il en résulte, d'une part, une meilleure adaptation de l'ensemble du moteur 2 aux différentes conditions de roulage et, d'autre part, une plus grande longévité des composants qui, de fait, sont moins soumis à des cycles contraignants de fatigue mécanique. REVENDICATIONS1. Compresseur (6) comportant un boîtier (7) définissant une tubulure (8) axiale d'admission, une tubulure (9) tangentielle d'échappement et une volute (10) reliant la tubulure (8) d'admission à la tubulure (9) d'échappement, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une bague (13) de raccordement rapportée, montée en libre rotation sur la tubulure (8) d'admission et munie d'un moyen (15) de retenue d'un conduit (12) d'admission d'air destiné à être branché sur la tubulure (8) d'admission. 2. Compresseur (6) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen (15) de retenue se présente sous forme d'une rainure annulaire creusée dans une face externe de la bague (13). 3. Compresseur (6) selon la revendication 2, caractérisé en ce que 15 la bague (13) présente, sur un bord avant, une collerette (21) chanfreinée délimitant la rainure (15). 4. Compresseur (6) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un joint (23) d'étanchéité interposé entre la bague (13) et la tubulure (8) d'admission. 20 5. Compresseur (6) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le joint (23) est logé dans une gorge (24) creusée dans un alésage (14) central de la bague (13), par lequel celle-ci est montée sur la tubulure (8) d'admission. 6. Compresseur (6) selon l'une des revendications 1 à 3, 25 caractérisé en ce qu'il comprend un manchon (26) rapporté, monté sur la tubulure (8) d'admission, solidaire du boîtier (7) et interposé entre la tubulure (8) d'admission et la bague (13) de raccordement. 7. Compresseur (6) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un joint (29) d'étanchéité interposé entre le manchon 30 (26) et la tubulure (8) d'admission. 8. Système (4) d'admission de moteur à combustion interne compressé, ce système comprenant un compresseur (6) selon l'une des revendications précédentes. 9. Moteur (2) à combustion interne comprenant un système (4) 35 d'admission selon la revendication 8. 10.Véhicule (1) automobile équipé d'un moteur à combustion interne selon la revendication 9.