Brevet FR3014957A1 — publié le 20150619

Système d'alimentation en air d'un moteur à combustion interne de véhicule La présente invention concerne, de façon générale, 5 le domaine des systèmes d'alimentation en air d'un moteur à combustion interne de véhicule. Les moteurs à combustion interne nécessitent le captage d'air frais, en particulier lors de l'arrêt du véhicule. 10 Une possibilité est de positionner un orifice d'entrée d'air sur une face avant extérieure, l'air frais étant envoyé au moteur par l'intermédiaire d'un agencement de conduites d'admission d'air. Cette face extérieure est le plus souvent la face 15 avant du véhicule et se situe au niveau d'une grille de calandre. Toutefois, dans ce cas, il est nécessaire notamment lorsque le véhicule passe dans une flaque ou au niveau d'un gué, de limiter l'introduction d'eau avec l'air d'admission 20 dans le moteur à combustion interne afin de protéger ce dernier et d'éviter de le casser, tout en permettant une alimentation en air d'admission suffisante pour produire le couple évitant au moteur de caler. Actuellement, les conduits d'admission d'air peuvent 25 être équipés d'un clapet libre en rotation autour d'un axe horizontal qui est situé à son extrémité supérieure du conduit d'admission. En usage normal, le clapet est fermé. En cas d'arrivée d'eau par la face avant extérieure, le clapet est 30 poussé par l'eau qui est évacuée sous l'effet de la gravité. Ce système a notamment deux inconvénients. Un premier inconvénient est que la dépression crée par le fonctionnement normal du moteur à combustion interne qui pompe l'air d'admission peut empêcher le clapet de s'ouvrir. Un deuxième inconvénient est qu'une partie de l'eau est aspirée dans la partie supérieure du conduit d'admission 5 jusque dans le moteur à combustion interne, ce qui peut provoquer sa casse. D'autres réalisations de systèmes d'alimentation en air sont possibles. Par exemple, la demande de brevet GB2371787 décrit 10 un premier volet qui se ferme en cas de présence d'eau pour éviter à l'eau d'atteindre le moteur à combustion interne, pendant qu'un deuxième volet s'ouvre pour laisser passer l'air d'admission, et inversement s'il n'y a pas d'eau. Le brevet EP1213473 décrit deux conduits dont 15 l'ouverture et la fermeture sont réglées par un même clapet. Ces systèmes d'alimentation en air sont complexes et onéreux, et nécessitent un système de détection et/ou un circuit d'air secondaire. Dans ce contexte, la présente invention a pour but 20 de proposer un système d'alimentation en air d'un moteur à combustion interne sans les inconvénients précédemment évoqués. Ce système d'alimentation en air comprend: - un orifice d'entrée d'air destiné à être 25 positionné sur une face extérieure du véhicule, notamment une face avant du véhicule, - un orifice d'admission moteur et un conduit d'entrée d'air relié à l'orifice d'entrée d'air et à l'orifice d'admission moteur, 30 - un clapet de fermeture du conduit d'entrée et des moyens d'articulation du clapet présentant un axe d'articulation autour duquel pivote le clapet de fermeture entre une position de fermeture du conduit d'entrée et une position d'ouverture au moins partielle du conduit d'entrée. Conformément à l'invention, le système d'alimentation en air est remarquable en ce qu'une partie 5 inférieure du clapet de fermeture est située en-dessous de l'axe d'articulation et une partie supérieure du clapet de fermeture solidaire de la partie inférieure est située au-dessus de l'axe d'articulation, le centre de gravité du clapet de fermeture étant situé en-dessous de l'axe 10 d'articulation. Sous l'action de l'eau entrée dans le conduit d'entrée, la partie inférieure est agencée pour pivoter et laisser l'eau sortir du conduit d'entrée, et la partie supérieure est agencée pour pivoter et laisser passer de 15 l'air provenant d'une face dite 'arrière' vers le conduit d'entrée et l'orifice d'admission moteur. Avantageusement, le clapet de fermeture est disposé au niveau d'un orifice d'évacuation de l'eau situé en sortie du conduit d'entrée et est en appui sur une partie 20 extérieure du conduit d'entrée dans la position de fermeture, la partie inférieure pivotant en-dehors du conduit d'entrée et la partie supérieure pivotant dans le conduit d'entrée de la position de fermeture vers la position d'ouverture. 25 Dans la réalisation représentée, les moyens d'articulation comportent deux pivots, chaque pivot étant situé sur un bord latéral du clapet de fermeture. La partie inférieure peut présenter un plan principal et la partie supérieure peut être déportée vers 30 l'intérieur du conduit d'entrée par rapport au plan principal. Le plan principal de la partie inférieure du clapet de fermeture peut présenter, dans la position de fermeture, un angle par rapport à la verticale orienté vers l'intérieur du conduit d'entrée. L'angle peut être compris entre 15 et 25 degrés. La partie supérieure du clapet de fermeture est, 5 dans la position ouverte, en appui contre au moins une butée supérieure. Avantageusement, le système comporte un conduit d'admission en air du moteur qui débouche sur l'orifice d'admission moteur et qui comporte une forme inférieure en 10 saillie par rapport à une paroi du conduit d'entrée et qui est agencée pour empêcher l'eau de remonter dans le conduit d'admission. Le conduit d'entrée peut présenter une partie aval en forme d'écope inclinée pour présenter une pente 15 permettant l'écoulement d'eau par gravité. Avantageusement, des moyens de protection recouvrent les moyens d'articulation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en 20 est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue de face du système d'alimentation en air du moteur à combustion interne du véhicule selon l'invention ; 25 - la figure 2 représente une vue arrière partiellement écorchée, légèrement en perspective, du système d'alimentation présentant un clapet en position d'ouverture ; - la figure 3 représente une vue arrière légèrement 30 en perspective du système d'alimentation présentant le clapet en position d'ouverture ; - la figure 4 représente une vue arrière du système d'alimentation présentant le clapet en position de fermeture - la figure 5 illustre une vue de dessus du clapet ; - la figure 6 illustre une variante de réalisation du système d'alimentation. La présente invention présente un système d'alimentation en air 1 d'un moteur à combustion interne d'un véhicule, comprenant un orifice d'entrée d'air 2 destiné à être positionné sur une face extérieure 3 du véhicule. Un conduit d'admission 4 en air du moteur débouche sur un conduit d'entrée d'air 5 au niveau d'un orifice d'admission moteur 6, le conduit d'entrée d'air 5 reliant l'orifice d'entrée d'air 2 et à l'orifice d'admission moteur 6. La face extérieure 3 est, de préférence, une face avant du véhicule et l'orifice d'entrée d'air 2 est situé au niveau de la grille de calandre. Elle pourrait être une autre face quelconque du véhicule, comme par exemple une face latérale. L'air frais venant de l'extérieur est dit flux d'air A. Le conduit d'admission 4 peut présenter une 25 extrémité au niveau de l'orifice d'admission moteur 6 transversale au conduit d'entrée 5. Le système est ici réalisé par l'assemblage d'un carter inférieur 7 et d'un carter supérieur 8 fixés ensemble par des moyens de fixation. 30 Un clapet de fermeture 9 (ou volet) du conduit d'entrée 5 est déplacé ou monté pivotant au niveau de moyens d'articulation. En d'autres termes, les moyens d'articulation du clapet présentent un axe d'articulation 10 autour duquel pivote le clapet de fermeture 9 entre une position de fermeture du conduit d'entrée 5 et une position d'ouverture au moins partielle du conduit d'entrée 5. Conformément à l'invention, une partie inférieure 11 du clapet de fermeture 9 est située en-dessous de l'axe d'articulation 10 et une partie supérieure 12 du clapet de fermeture 9 solidaire de la partie inférieure 11 est située au-dessus de l'axe d'articulation 10, la partie inférieure 11 et la partie supérieure 12 pivotant ensemble. Le centre de gravité du clapet de fermeture 9 est situé en-dessous de l'axe d'articulation 10, de façon à réaliser un basculement du clapet de fermeture 9 dû uniquement à la poussée de l'eau (d'une flaque ou d'un gué entrant sous forme de vagues) qui est entrée dans le conduit d'entrée 5, cette eau s'écoulant et sortant du conduit d'entrée 5 sous l'effet de la gravité après l'ouverture du clapet 9. En effet, sous l'action de la poussée de l'eau entrée dans le conduit d'entrée 5, la partie inférieure 11 pivote vers l'extérieur du conduit d'entrée 5 et laisse l'eau sortir du conduit d'entrée 5 dans un flux C, et la partie supérieure 12 pivote vers l'intérieur du conduit d'entrée 5 et laisse passer de l'air dans un flux d'air B provenant d'une face dite 'arrière' 13 vers le conduit d'entrée 5 et l'orifice d'admission moteur 6. Ainsi, le système selon l'invention permet un flux d'entrée d'air B dans le conduit d'entrée 5 et un flux de sortie d'eau C. Il est mécanique et passif, le clapet s'ouvrant avec la poussée de l'eau et se fermant ensuite par gravité sous l'effet de son propre poids. La face arrière 13 est de préférence une face intérieure à la partie avant du coffre moteur du véhicule. Elle pourrait être une autre face quelconque du véhicule, comme par exemple une face latérale. Ainsi, lorsque de l'eau entre dans le conduit d'entrée 5, le flux d'air A diminué ou nul est secondé par le flux d'air B pendant que l'eau s'évacue dans le flux C, ce qui évite au moteur de caler. La hauteur de la partie inférieure 11 est ici plus 10 grande que celle de la partie supérieure 12. Par exemple, sans que cela soit limitatif, la hauteur de la partie inférieure 11 est plus grande que celle de la partie supérieure 12, de 2 à 5 fois. Les moyens d'articulation sont ici fixés au conduit 15 d'entrée 5, par exemple à l'extérieur. A titre illustratif, les moyens d'articulation comportent deux pivots 16 horizontaux, chaque pivot 16 étant situé sur un bord latéral du clapet de fermeture 9. Ces pivots 16 sont disposés dans deux logements 18. 20 Des roulements bille peuvent être disposés dans ces logements 18 et n'ont pas été représentés ici. Il pourrait être disposé en variante de réalisation une tige d'articulation fixée sur toute la largeur du clapet 9 ou tout autre moyen d'articulation. 25 Avantageusement, le clapet de fermeture 9 est disposé au niveau d'un orifice d'évacuation 14 de l'eau situé en sortie du conduit d'entrée 5. Le clapet de fermeture 9 est en appui sur une partie extérieure 15 du conduit d'entrée 5 dans la position de 30 fermeture, la partie inférieure 11 pivotant en-dehors du conduit d'entrée 5 et la partie supérieure 12 pivotant dans le conduit d'entrée 5 de la position de fermeture vers la position d'ouverture. Plus précisément, la partie inférieure 11 est en appui sur un pourtour extérieur 15a du conduit d'entrée 5 dans la position de fermeture, fermant ainsi le conduit d'entrée 5 au niveau de l'orifice d'évacuation 14 de l'eau. Comme illustré sur les figures 2, 3, 4 et 6, le conduit d'entrée 5 présente une partie amont 19 droite inclinée et une partie aval 20 en forme d'écope inclinée pour présenter une pente permettant l'écoulement d'eau par gravité. La partie inférieure 11 présente un plan principal 21 et la partie supérieure 12 peut être déportée vers l'intérieur du conduit d'entrée 5 par rapport au plan principal 21. Une forme courbe 22 située à proximité de l'axe 15 d'articulation 10, relie la partie supérieure 12 et la partie inférieure 11. La partie supérieure 12 est ainsi en appui sur une partie haute arrière 23 du carter supérieur 8 dans la position de fermeture du clapet de fermeture 9, à 20 l'intérieur du conduit d'entrée 5. Avantageusement, le plan principal 21 de la partie inférieure 11 du clapet de fermeture 9 présente, dans la position de fermeture, un angle a par rapport à la verticale orienté vers l'intérieur du conduit d'entrée 5, pour assurer 25 que le clapet 9 reste dans la position de fermeture en usage normal du véhicule, même lorsque celui-ci est en pente montante. L'angle a peut être compris par exemple entre 15 et 25 degrés. 30 La partie supérieure 12 du clapet de fermeture 9 est, dans la position d'ouverture, en appui une ou plusieurs butées supérieures. Avantageusement, le conduit d'entrée 5 comporte deux butées supérieures 24 sur laquelle viennent en appui deux extrémités 25 de la partie supérieure 12 comme illustré figure 5. Ainsi, cette partie supérieure 12 basculée dans la position d'ouverture évite à l'eau située dans l'écope d'être projetée au niveau de l'orifice d'admission 6 dans le conduit d'admission 4 d'air. De plus, le conduit d'admission 4 peut comporter une forme inférieure 26 représentée sur la figure 4, en saillie par rapport à une paroi inférieure du conduit d'entrée 5 et qui est agencée pour empêcher l'eau de remonter dans le conduit d'admission 4. Cette forme inférieure 26 est ici arrondie. Des moyens de protection 27 contre les particules et les poussières recouvrent les moyens d'articulation, en particulier ici les pivots horizontaux 16. Ces moyens de protection 27 font partie du carter supérieur 8 et sont assemblés sur les pivots 16 une fois 20 ceux-ci disposés dans le carter inférieur 7. Ils sont ici sensiblement parallélépipédiques. Ainsi, le système d'alimentation en air du moteur à combustion interne selon l'invention permet d'alimenter en air le moteur même en cas de forte pluie ou d'eau de gué qui 25 entrerait dans le conduit d'entrée en l'évacuant, tout en autorisant une nouvelle entrée d'air par rapport à l'entrée d'air avant ou extérieure, au niveau d'un même clapet. REVENDICATIONS1. Système d'alimentation en air (1) d'un moteur à combustion interne d'un véhicule, comprenant : - un orifice d'entrée d'air (2) destiné à être positionné sur une face extérieure (3) du véhicule, notamment une face avant du véhicule, - un orifice d'admission moteur (6) et un conduit d'entrée d'air (5) relié à l'orifice d'entrée d'air (2) et à l'orifice d'admission moteur (6), - un clapet de fermeture (9) du conduit d'entrée (5) et des moyens d'articulation du clapet présentant un axe d'articulation (10) autour duquel pivote le clapet de fermeture (9) entre une position de fermeture du conduit d'entrée (5) et une position d'ouverture au moins partielle du conduit d'entrée (5), Caractérisé en ce qu'une partie inférieure (11) du clapet de fermeture (9) est située en-dessous de l'axe d'articulation (10) et une partie supérieure (12) du clapet de fermeture (9) solidaire de la partie inférieure (11) est située au-dessus de l'axe d'articulation (10), le centre de gravité du clapet de fermeture (9) étant situé en-dessous de l'axe d'articulation (10), sous l'action de l'eau entrée dans le conduit 25 d'entrée (5), la partie inférieure (11) étant agencée pour pivoter et laisser l'eau sortir du conduit d'entrée (5), et la partie supérieure (12) étant agencée pour pivoter et laisser passer de l'air provenant d'une face dite 'arrière' (13) vers le conduit d'entrée (5) et l'orifice d'admission 30 moteur (6). 2. Système d'alimentation en air (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet defermeture (9) est disposé au niveau d'un orifice d'évacuation (14) de l'eau situé en sortie du conduit d'entrée (5) et est en appui sur une partie extérieure (15) du conduit d'entrée (5) dans la position de fermeture, la partie inférieure (11) pivotant en-dehors du conduit d'entrée (5) et la partie supérieure (12) pivotant dans le conduit d'entrée (5) de la position de fermeture vers la position d'ouverture. 3. Système d'alimentation en air (1) selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les moyens d'articulation comportent deux pivots (16), chaque pivot (16) étant situé sur un bord latéral du clapet de fermeture (9). 4. Système d'alimentation en air (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie inférieure (11) présente un plan principal (21) et la partie supérieure (12) est déportée vers l'intérieur du conduit d'entrée (5) par rapport au plan principal (21). 5. Système d'alimentation en air (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le plan principal (21) de la partie inférieure (11) du clapet de fermeture (9) présente, dans la position de fermeture, un angle par rapport à la verticale orienté vers l'intérieur du conduit d'entrée (5). 6. Système d'alimentation en air (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'angle est compris 30 entre 15 à 25 degrés. 7. Système d'alimentation en air (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la partiesupérieure (12) du clapet de fermeture (9) est, dans la position ouverte, en appui contre au moins une butée supérieure. 8. Système d'alimentation en air (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit d'admission (4) en air du moteur qui débouche sur l'orifice d'admission moteur (6) et qui comporte une forme inférieure (26) en saillie par rapport à une paroi du conduit d'entrée (5) et qui est agencée pour empêcher l'eau de remonter dans le conduit d'admission (4). 9. Système d'alimentation en air (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le conduit d'entrée (5) présente une partie aval (20) en forme d'écope inclinée pour présenter une pente permettant l'écoulement d'eau par gravité. 10. Système d'alimentation en air (1) selon l'une 20 des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que des moyens de protection (27) recouvrent les moyens d'articulation.