Brevet FR3017662A1 — publié le 20150821

Filtre à air à sortie double [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 tend à se généraliser sur les moteurs de petite cylindrée pour en optimiser le rendement, en particulier pour en augmenter le couple à bas régime. Mais ces moteurs sont soumis à des contraintes d'encombrement qui obligent les constructeurs à repenser l'agencement du moteur. Or, la présence d'un compresseur pèse d'autant sur l'encombrement du moteur qu'une vanne de dérivation est généralement prévue pour permettre une régulation de la pression de suralimentation en fonction du régime moteur. [0003] Dans les moteurs connus, la sortie du filtre à air est raccordée à une tubulure de forte section, qui débouche sur un raccord de dérivation à deux voies qui dévie le flux d'air vers deux tubulures de sections moindres reliées respectivement au compresseur et à la vanne de dérivation. Une telle architecture, suggérée notamment dans le brevet américain US 6 029 452, est encombrante et ne saurait être retenue pour les moteurs de petite cylindrée évoqués ci-dessus. [0004] Un premier objectif est de réduire l'encombrement global des moteurs suralimentés. [0005] Un deuxième objectif est de réduire l'encombrement dû aux tubulures des systèmes d'admission des moteurs suralimentés. [0006] Un troisième objectif est de faciliter le montage des moteurs suralimentés. [0007] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un filtre à air pour un système d'admission d'un moteur à combustion interne compressé, ce filtre comprenant un boîtier dans lequel est logée une cartouche filtrante, une entrée pour le branchement sur le filtre d'une tubulure d'admission d'air, cette entrée étant située du côté d'une face amont de la cartouche filtrante, et une sortie située du côté d'une face aval de la cartouche filtrante, opposée à la face amont, cette sortie, venue de matière avec le boîtier, étant double et comprenant un raccord primaire pour le branchement d'un conduit primaire de raccordement du filtre à un compresseur, et un raccord secondaire pour le branchement d'un conduit secondaire de raccordement du filtre à une vanne de dérivation. [0008] Une telle sortie double procure au système d'admission une meilleure compacité que les filtres connus. [0009] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : la sortie se présente sous forme d'un raccord double en Y ; en variante, le raccord primaire et le raccord secondaire sont séparés ; le filtre peut dans ce cas comprendre une cloison de séparation interne interposée entre le raccord primaire et le raccord secondaire. [0010] Il est proposé, en deuxième lieu, un système d'admission de moteur à combustion interne compressé, ce système comprenant : un filtre à air tel que présenté ci-dessus, une tubulure d'admission d'air, branchée sur l'entrée du filtre, un compresseur, - un conduit primaire branché sur le raccord primaire et raccordant le filtre au compresseur, une vanne de dérivation, un conduit secondaire branché sur le raccord secondaire et raccordant le filtre à la vanne de dérivation. [0011] Il est proposé, en troisième lieu, un moteur à combustion interne équipé d'un tel système d'admission et, en quatrième lieu, un véhicule automobile équipé de ce moteur à combustion interne. [0012] 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 d'un véhicule automobile (représenté en traits pointillés) équipé d'un système d'admission incluant un filtre à air à sortie double intégrée ; la figure 2 est une vue en perspective du système d'admission visible sur la figure 1, suivant un autre angle de vue ; la figure 3 est une vue schématique en perspective, en arraché partiel, d'un filtre à air équipant le système d'admission de la figure 2 ; la figure 4 est une vue en coupe horizontale partielle du filtre à air de la figure 3 ; la figure 5 est une vue similaire à la figure 4, illustrant une variante de réalisation. [0013] Sur la figure 1 est représenté un véhicule 1 automobile équipé d'un moteur 2 à combustion interne compressé. [0014] 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) et un système 4 d'admission d'air destiné à alimenter en air les cylindres du bloc 3 moteur. [0015] Le système 4 d'admission comprend, en premier lieu, un filtre 5 à air. Ce filtre 5 comprend un boîtier 6 (réalisé par exemple en matière plastique) définissant une cavité 7 interne dans laquelle est logée une cartouche 8 filtrante (qui peut être réalisée, au moins en partie, en fibre de cellulose). [0016] La cartouche 8 comprend une face 9 amont et une face 10 aval opposées. La face 9 amont délimite dans la cavité 7 une chambre 11 amont, la face 10 aval délimitant une chambre 12 aval. [0017] Le filtre 5 comprend une entrée 13 par laquelle l'air ambiant canalisé par les entrées d'air du véhicule est admis dans le filtre 5, et une sortie 14 par laquelle l'air filtré par la cartouche 8 s'échappe du filtre 5. [0018] L'entrée 13 se présente sous forme d'un raccord tubulaire venu de matière avec le boîtier 6 et formé en saillie sur une face 15 latérale de celui-ci. Comme on le voit bien sur la figure 3, l'entrée 13 débouche dans la chambre 11 amont de la cavité 7, du côté de la face 9 amont de la cartouche 8. [0019] La sortie 14 est double, et comprend un raccord 16 primaire et un raccord 17 secondaire. La sortie 14 est venue de matière avec le boîtier 6, et est formée en saillie sur celui-ci, de préférence (comme illustré) sur la même face 15 latérale que l'entrée 13. Comme on le voit sur la figure 3, la sortie 14 s'ouvre quant à elle sur la chambre 12 aval, du côté de la face 10 aval de la cartouche 8. [0020] Selon un premier mode de réalisation illustré sur la figure 3, la sortie 14 se présente sous forme d'un raccord double en Y dont les branches définissent respectivement la sortie 16 primaire et la sortie 17 secondaire. Comme on le voit sur les figures 3 et 4, le raccord 16 primaire et le raccord 17 secondaire peuvent être jointifs à distance de la face 15 latérale, de sorte à définir un collecteur 18 intermédiaire qui assure la jonction fluidique (aéraulique) entre la chambre 12 aval et les raccords 16, 17. [0021] Sur la figure 3, les flèches illustrent le trajet de l'air entrant par l'entrée 13 (flèche F1), circulant dans la chambre 11 amont en direction de la cartouche 8 (flèche F2), traversant la cartouche 8 puis circulant dans la chambre 12 aval en direction de la sortie 14 (flèches F3), et enfin sortant par le raccord 16 primaire (flèche F4) et par le raccord 17 secondaire (flèche F5). Les flèches F4 et F5 apparaissent également sur la figure 4. [0022] En variante, le raccord 16 primaire et le raccord 17 secondaire sont séparés (c'est-à-dire non jointifs), comme illustré sur la figure 5. Dans ce cas, le filtre 5 comprend de préférence une cloison 19 de séparation interne (qui peut être intégrée au boîtier 6), interposée entre le raccord 16 primaire et le raccord 17 secondaire, de sorte à mieux canaliser le flux d'air vers l'un et/ou l'autre des raccords 16, 17 et limiter les risques de recirculation entre eux. Les flèches F4 et F5 illustrent, comme sur la figure 4, le cheminement de l'air via le raccord 16 primaire et le raccord 17 secondaire. [0023] Le système 4 d'admission comprend, en deuxième lieu, une tubulure 20 d'admission d'air branchée sur l'entrée 13 du filtre et raccordant celui-ci aux entrées d'air du véhicule 1. [0024] Le système 4 d'admission comprend, en troisième lieu, un compresseur 21. Il s'agit par exemple d'un compresseur électrique, dont le rotor est entraîné par un moteur électrique alimenté par la batterie du véhicule. [0025] Le système 4 d'admission comprend, en quatrième lieu, un conduit 22 primaire branché sur le raccord 16 primaire et raccordant le filtre 5 au compresseur 21. [0026] Le système 4 d'admission comprend, en cinquième lieu, une vanne 23 de dérivation, pilotée par une unité de contrôle cartographique du moteur, agencée pour dériver tout ou partie du flux d'air en provenance du filtre 5 hors du conduit 22 primaire (c'est-à-dire hors du compresseur 21), en fonction de divers paramètres tels que régime moteur, position d'accélérateur, rapport de boîte, etc. [0027] Le système 4 d'admission comprend, en sixième lieu, un conduit 24 secondaire branché sur le raccord 17 secondaire et raccordant le filtre 5 à la vanne 23 de dérivation. [0028] L'architecture qui vient d'être présentée procure plusieurs avantages. [0029] Premièrement, grâce à la réalisation monobloc du boîtier 6 de filtre intégrant la sortie 14 à double raccord, il n'est pas nécessaire de monter sur le boîtier 6 un raccord rapporté, ce qui permet de limiter le nombre de pièces, au bénéfice de la compacité du moteur et de la facilité de montage. [0030] Deuxièmement, le fait de placer le raccord double de sortie au plus près du boîtier 6 de filtre permet de réduire l'encombrement du système 4 d'admission (en particulier dû aux tubulures), au bénéfice également de la compacité du moteur 2. REVENDICATIONS1. Filtre (5) à air pour un système (4) d'admission d'un moteur (2) à combustion interne compressé, ce filtre (5) comprenant un boîtier (6) dans lequel est logée une cartouche (8) filtrante, une entrée (13) pour le branchement sur le filtre (5) d'une tubulure (20) d'admission d'air, cette entrée (13) étant située du côté d'une face (9) amont de la cartouche (8) filtrante, et une sortie (14) située du côté d'une face (10) aval de la cartouche (8) filtrante, opposée à la face (9) amont, ce filtre (5) étant caractérisé en ce que la sortie (14), venue de matière avec le boîtier (6), est double et comprend un raccord (16) primaire pour le branchement d'un conduit (22) primaire de raccordement du filtre (5) à un compresseur (21), et un raccord (17) secondaire pour le branchement d'un conduit (24) secondaire de raccordement du filtre (5) à une vanne (5) de dérivation. 2. Filtre (5) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie (14) se présente sous forme d'un raccord double une forme en Y. 3. Filtre (5) à air selon la revendication 1, caractérisé en ce que le raccord (16) primaire et le raccord (17) secondaire sont séparés. 4. Filtre (5) à air selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend une cloison (19) de séparation interne interposée entre le raccord (16) primaire et le raccord (17) secondaire. 5. Système (4) d'admission de moteur à combustion interne compressé, ce système (4) comprenant : un filtre (5) à air selon l'une des revendications précédentes, une tubulure (20) d'admission d'air branchée sur l'entrée (13) du filtre (5), un compresseur (21), un conduit (22) primaire branché sur le raccord (16) primaire et raccordant le filtre (5) au compresseur (21), une vanne (23) de dérivation, un conduit (24) secondaire branché sur le raccord (17) secondaire et raccordant le filtre (5) à la vanne (23) de dérivation. 6. Moteur (2) à combustion interne équipé d'un système (4) d'admission selon la revendication 5. 7. Véhicule (1) automobile équipé d'un moteur (2) à combustion interne selon la revendication 6.