Brevet FR3018314A1 — publié le 20150911

FILTRE A AIR [0001] L'invention a trait au domaine des moteurs à combustion interne, et plus particulièrement à l'admission d'air dans ce type de 5 moteur. [0002] Un système d'admission comprend, de manière ordinaire, un filtre à air comprenant un boîtier dans lequel est logée une cartouche filtrante qui délimite dans le boîtier une chambre amont et une chambre aval. Le boîtier est classiquement muni d'un orifice primaire 10 d'admission d'air non filtré s'ouvrant dans la chambre amont et d'un orifice d'échappement d'air filtré s'ouvrant dans la chambre aval. [0003] Il est connu (cf. par ex. le document US 6 644 249) de mettre à profit les flux d'air circulant dans le filtre pour refroidir un équipement électronique (tel qu'un calculateur) dont la température doit être 15 régulée. [0004] Cette technique permet de faire l'économie d'un système de refroidissement dédié, qui alourdit le moteur, accroît le poids du véhicule et consomme des ressources énergétiques. [0005] Dans le document précité, le calculateur est monté au droit 20 d'une tubulure d'échappement postée en aval du filtre et débouchant dans la chambre aval. [0006] Si une telle architecture est efficace pour assurer le refroidissement du composant électronique, elle a cependant le défaut de dévier (et donc de freiner) le flux d'air, limitant ainsi le débit d'air à 25 l'admission et réduisant le rendement du moteur. [0007] Un premier objectif est de proposer un filtre à air permettant de refroidir efficacement un composant. [0008] Un deuxième objectif est de proposer un filtre à air limitant les pertes de charges. 30 [0009] Un troisième objectif est de proposer un filtre à air dont l'architecture soit relativement simple. [0010] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un filtre à air pour un moteur à combustion interne, ce filtre comprenant un boîtier dans lequel est logée une cartouche filtrante qui délimite dans le boîtier une 35 chambre amont et une chambre aval, le boîtier étant muni d'un orifice primaire d'admission d'air non filtré s'ouvrant dans la chambre amont et d'un orifice d'échappement d'air filtré s'ouvrant dans la chambre aval, le boîtier étant en outre muni d'un orifice secondaire d'admission qui s'ouvre dans la chambre amont pour créer en regard de cet orifice secondaire d'admission une dépression provoquée par la circulation d'air entre l'orifice primaire d'admission et l'orifice d'échappement. [0011] De la sorte, il est possible de refroidir un équipement électronique (tel qu'un calculateur) disposé en regard de l'orifice secondaire, sans recourir à un système de refroidissement dédié. [0012] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : l'orifice primaire d'admission présente une section primaire de passage, et l'orifice secondaire présente une section secondaire de passage inférieure à la section primaire ; la section secondaire est inférieure ou égale à 50% de la section primaire ; la section secondaire est inférieure ou égale à 10% de la section primaire. [0013] Il est proposé, en deuxième lieu, un système d'admission de moteur à combustion interne, ce système comprenant un filtre à air tel que présenté ci-dessus, ainsi qu'un conduit primaire d'admission débouchant dans la chambre amont par l'orifice primaire d'admission, et un conduit d'échappement dans lequel la chambre aval débouche par l'orifice d'échappement. [0014] Selon un mode de réalisation, le système d'admission comprend un conduit secondaire d'admission débouchant dans la chambre amont par l'orifice secondaire d'admission ; ce conduit secondaire d'admission peut être pourvu, à l'opposé de l'orifice secondaire d'admission, d'une embouchure élargie. [0015] II est proposé, en troisième lieu, un moteur à combustion interne équipé d'un tel système d'admission. Ce moteur comprend par exemple un équipement électronique monté au droit de l'orifice secondaire d'admission. [0016] II est proposé, en quatrième lieu, un véhicule automobile équipé d'un tel moteur à combustion interne. [0017] 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 équipé d'un système d'admission ; la figure 2 est une vue en coupe montrant un système d'admission comprenant un filtre à air ayant un orifice primaire d'admission et un orifice secondaire d'admission pour ventiler un composant électronique monté au droit de l'orifice secondaire ; - la figure 3 est une vue en coupe de détail montrant un système d'admission similaire à celui de la figure 1, équipé en outre d'un conduit secondaire d'admission débouchant au voisinage du composant ; une variante est illustrée en pointillés. [0018] Sur la figure 1 est représenté un véhicule 1 automobile équipé d'un moteur 2 à combustion interne. [0019] Le moteur 2 comprend un bloc 3 moteur et un système 4 d'admission d'air destiné à alimenter en air les cylindres du bloc 3 moteur. Le moteur 2 comprend également un équipement 5 électronique tel qu'un calculateur (dans lequel est par exemple implémentée une cartographie à laquelle sont associés des programmes de gestion du moteur). Cet équipement 5 (dont on suppose par la suite qu'il s'agit d'un calculateur) est monté sur un organe 6 du moteur 2, tel qu'une boîte de vitesses. [0020] Le système 4 d'admission comprend, en premier lieu, un filtre 7 à air. Ce filtre 7 comprend un boîtier 8 (réalisé par exemple en matière plastique) définissant une cavité interne, et une cartouche 9 filtrante (qui peut être réalisée, au moins en partie, en fibre de cellulose) logée dans la cavité. Comme on le voit sur la figure 2, le filtre 7 est monté dans le moteur 2 au voisinage de l'organe 6 portant le calculateur 5. [0021] La cartouche 9 comprend une face 10 amont et une face 11 aval opposées. La face 10 amont délimite dans la cavité du boîtier 8 une chambre 12 amont, la face 11 aval délimitant une chambre 13 aval. [0022] Le filtre 6 comprend un orifice 14 primaire d'admission d'air non filtré, qui s'ouvre dans la chambre 12 amont et par lequel l'air ambiant canalisé depuis des entrées d'air du véhicule 1 est admis dans le filtre 7, en pratique via un conduit 15 primaire d'admission branché sur le filtre 7 et débouchant dans la chambre 12 amont par l'orifice 14 primaire d'admission. Cet orifice 14 primaire d'admission présente une section primaire de passage, notée S1. [0023] Le filtre 7 comprend également un orifice 16 d'échappement d'air filtré, qui s'ouvre dans la chambre 13 aval et par lequel l'air filtré par la cartouche 8 s'échappe du filtre 5 en direction du bloc 3 moteur, en pratique via un conduit 17 d'échappement branché sur le filtre 7 et dans lequel la chambre 13 aval débouche par l'orifice 16 d'échappement. [0024] Le mouvement des pistons dans le bloc moteur crée une dépression qui aspire l'air depuis les entrées d'air du véhicule 1. Comme illustré sur la figure 2 par les flèches F1, F2 et F3, il est créé dans le filtre 7 une circulation d'air depuis le conduit 15 primaire d'admission jusqu'au conduit 17 d'échappement, via l'orifice 14 primaire d'admission et l'orifice 16 d'échappement, au travers de la cartouche 9 qui purifie l'air en retenant poussières et autres particules polluantes. [0025] Comme on le voit sur la figure 2, le boîtier 8 est muni d'un orifice 18 secondaire d'admission qui s'ouvre dans la chambre 12 amont. Comme on le voit sur la figure 2, l'orifice 18 secondaire d'admission est disposé au droit du calculateur 5, à faible distance (de l'ordre de quelques centimètres à une dizaine de centimètres) de celui-ci. L'orifice 18 secondaire d'admission présente une section secondaire de passage, notée S2. [0026] La circulation d'air dans le filtre 7 entre l'orifice 14 primaire d'admission et l'orifice 16 d'échappement crée, en regard de l'orifice 18 secondaire d'admission, à l'extérieur du filtre 7, une dépression qui provoque un appel d'air. Il en résulte une admission d'air dans la chambre 12 amont par l'orifice 18 secondaire d'admission, ce qui crée autour du calculateur 5 un courant d'air (matérialisé par les flèches F4 sur les figures 2 et 3) qui tend à le refroidir, au bénéfice de son efficacité et de sa longévité. [0027] Selon un premier mode de réalisation illustré sur la figure 2, l'orifice 18 secondaire d'admission se présente sous forme d'un simple trou percé dans le boîtier 8. Cette configuration peut se révéler suffisante, notamment lorsque la distance séparant le filtre 7 à air du calculateur 5 est faible (de l'ordre de quelques centimètres). [0028] Selon un deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 2, le système 4 d'admission comprend un conduit 19 secondaire d'admission débouchant dans la chambre 12 amont par l'orifice 18 secondaire d'admission et dont une embouchure 20, à l'opposé de l'orifice 18 secondaire d'admission, s'étend au voisinage du calculateur 5 [0029] Ce conduit 19 permet de mieux localiser sur le calculateur 5 le courant d'air (flèches F4) qui s'engouffre par l'orifice 18 secondaire d'admission. [0030] En variante, comme illustré en pointillés sur la figure 3, l'embouchure 20 du conduit 19 secondaire d'admission est élargie, par exemple pour couvrir l'ensemble du calculateur 5, et ainsi encore mieux localiser le courant d'air sur celui-ci, au bénéfice de l'efficacité de son refroidissement. [0031] La section S2 secondaire de passage est de préférence inférieure à la section 51 primaire de passage, afin que la majorité du flux d'air circulant dans le boîtier 8 provienne de l'orifice 14 primaire d'admission (c'est-à-dire des entrées d'air du véhicule) et bénéficie par conséquent de la dynamique de déplacement du véhicule. [0032] En pratique, la section S2 secondaire de passage est de préférence inférieure ou égale à 50% de la section 51 primaire, et avantageusement inférieure ou égale à 10% de la section 51 primaire. De la sorte, l'air aspiré par l'orifice 18 secondaire d'admission ne représente, en volume, qu'une part négligeable de l'air canalisé vers le bloc 3 moteur via l'orifice 16 d'échappement. De la sorte, la présence de l'orifice 18 secondaire d'admission, bien qu'efficace pour refroidir le calculateur 5, ne génère que peu de pertes de charges et n'a donc que peu d'incidence sur la performance du système 4 d'admission dans son ensemble, et donc sur les performances globales du moteur 2.30 REVENDICATIONS1. Filtre (7) à air pour un moteur (2) à combustion interne, ce filtre (7) comprenant un boîtier (8) dans lequel est logée une cartouche (9) filtrante qui délimite dans le boîtier (8) une chambre (12) amont et une chambre (13) aval, le boîtier (8) étant muni d'un orifice (14) primaire d'admission d'air non filtré s'ouvrant dans la chambre (12) amont et d'un orifice (16) d'échappement d'air filtré s'ouvrant dans la chambre (13) aval, ce filtre (7) étant caractérisé en ce que le boîtier (8) est muni d'un orifice (18) secondaire d'admission qui s'ouvre dans la chambre (12) amont pour créer en regard de cet orifice (18) secondaire d'admission une dépression provoquée par la circulation d'air entre l'orifice (14) primaire d'admission et l'orifice (16) d'échappement. 2. Filtre (7) à air selon la revendication 1, caractérisé en ce que, l'orifice (14) primaire d'admission ayant une section (S1) primaire de passage, l'orifice (18) secondaire présente une section (S2) secondaire de passage inférieure à la section (S1) primaire. 3. Filtre (7) à air selon la revendication 2, caractérisé en ce que la section (S2) secondaire est inférieure ou égale à 50% de la section (S1) primaire. 4. Filtre (7) à air selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section (S2) secondaire est inférieure ou égale à 10% de la section (S1) primaire. 5. Système (4) d'admission de moteur (2) à combustion interne, ce système (4) comprenant un filtre (7) à air selon l'une des revendications précédentes, ainsi qu'un conduit (15) primaire d'admission débouchant dans la chambre (12) amont par l'orifice (14) primaire d'admission, et un conduit (17) d'échappement dans lequel la chambre (13) aval débouche par l'orifice (16) d'échappement. 6. Système (4) d'admission selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un conduit (19) secondaire d'admission débouchant dans la chambre (12) amont par l'orifice (18) secondaire d'admission. 7. Système (4) d'admission selon la revendication 6, caractérisé en ce que le conduit (19) secondaire d'admission est pourvu, à l'opposé de l'orifice (18) secondaire d'admission, d'une embouchure (20) élargie. 8. Moteur (2) à combustion interne équipé d'un système (4) d'admission selon l'une des revendications 5 à 7. 9. Moteur (2) à combustion interne selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un équipement (5) électronique monté au droit de l'orifice (18) secondaire d'admission. 10. Véhicule (1) automobile équipé d'un moteur (2) à combustion interne selon la revendication 8 ou la revendication 9.