Brevet FR3049662A1 — publié le 20171006

COMPRESSEUR RADIAL D'AIR La présente invention se rapporte à un compresseur radial d'air. Afin d'augmenter les performances du moteur, il est connu, par exemple du document EP1460247 B1, d'équiper celui-ci d'une ligne d'admission d'air équipée de moyens de suralimentation en air, par exemple un turbocompresseur. Avec les moteurs modernes, l'implantation de cette ligne d'air suralimentée peut poser problème. En effet d'une part les volumes disponibles dans le compartiment avant moteur du véhicule sont rares et d'autre part le nombre de composants sur les moteurs, que ce soit pour pourvoir à leur dépollution ou à leur performance, augmente. Il existe donc un besoin pour rendre plus compact une ligne d'admission d'air équipée de moyens de suralimentation en air. Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un compresseur radial d'air comprenant un carter d'un organe rotatif de compression d'air, ce carter comprenant une sortie d'air pour l'air comprimée, caractérisé en ce que la sortie d'air comprend un raccord d'air en T comprenant une base raccordée à deux branches latérales, le raccord étant venu de matière avec le carter de compresseur par sa base. L'effet technique de cet agencement est de permettre le rapprochement des branches latérales du corps du compresseur, donc de rendre l'ensemble plus compact. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaisons : Dans une variante, le carter et le raccord forment une seule pièce de fonderie. Dans une autre variante, les deux branches latérales s'étendent selon un axe longitudinal parallèle à un axe de rotation de l'organe rotatif de compression. Dans une autre variante, le compresseur de l'invention est un compresseur électrique ou un turbocompresseur. L'invention porte aussi sur une ligne d'admission d'air de moteur thermique, comprenant un premier compresseur radial d'air de l'invention, une ligne de dérivation d'air de ce 3049662 2 premier compresseur équipée d'une vanne de court-circuit de ce premier compresseur, la ligne de dérivation étant connectée à une interface de connexion d'air que présente une des branches latérales du raccord. 5 Dans une variante, la ligne d'admission d'air comprend un second compresseur d'air monté en série avec le premier compresseur radial d'air, le premier compresseur constituant le premier étage de compression d'air, le second compresseur d'air constituant le second étage de compression d'air, le raccord étant connecté par une autre interface de connexion d'air que présente l'autre branche latérale du raccord à un conduit 10 d'air menant au second compresseur. L'invention porte aussi sur un ensemble moteur comprenant un moteur thermique comportant un côté dit admission et un côté dit échappement, cet ensemble moteur comprenant en outre une ligne d'admission d'air de l'invention avec le premier étage de 15 compression d'air disposé côté admission et le second deuxième étage de compression disposé côté échappement. L'invention porte aussi sur un véhicule automobile comprenant une façade avant et un tablier de séparation d'un habitacle dudit véhicule, ce véhicule comprenant en outre un 20 ensemble moteur de l'invention disposé entre le tablier de séparation et la façade avant, avec le côté admission orienté vers le tablier et le côté échappement orienté vers la façade avant. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après 25 d'un mode particulier de réalisation, non limitatif de l'invention, faite en référence aux figures dans lesquelles : - La figure 1 est une représentation schématique d'un ensemble moteur avec une ligne d'admission d'air à double suralimentation en série selon l'invention. 30 - La figure 2 est une représentation schématique d'un compresseur d'air selon l'invention. La figure 1 présente un compartiment 1 avant de véhicule automobile recevant un ensemble moteur de l'invention. Le compartiment avant est délimité sur la longueur du 35 véhicule par une façade avant 12 du véhicule et un tablier 11 séparant le compartiment 1 avant de véhicule de l'habitacle de ce véhicule. 3049662 3 L'ensemble moteur comprend un moteur thermique 2 par exemple un moteur à combustion interne à allumage commandé ou à allumage par compression. Le moteur 2 peut comprendre plusieurs cylindres 3, par exemple ici quatre cylindres. 5 Le moteur 2 thermique est relié une ligne 4 d'admission d'air et à une ligne 5 d'échappement pour l'évacuation des gaz d'échappement produits pendant le fonctionnement du moteur 2. La ligne 4 d'admission d'air est ici une ligne d'admission d'air à double suralimentation en 10 série avec un premier puis un second étage de compression d'air. La ligne 4 d'admission d'air comprend une entrée d'air E conduisant à un filtre 6 à air. L'air sortant filtrée du filtre 6 à air est acheminé vers un premier compresseur 7 d'air constituant le premier étage de compression d'air. L'air sortant comprimée du premier 15 compresseur 7 d'air est acheminée vers un second compresseur 8 d'air constituant le second étage de compression d'air. L'air sortant comprimée du second compresseur 8 d'air est acheminée vers une vanne 9 de dosage d'air puis vers un refroidisseur d'air 10 pour être ensuite envoyé dans le moteur 2. 20 Dans le mode de réalisation décrit à la figure 1, le premier compresseur 7 d'air est un compresseur électrique. Ce premier compresseur 7 est adapté pour assurer une suralimentation d'air pour les bas régimes du moteur 2. Dans ce mode de réalisation encore, le second compresseur 8 d'air est un 25 turbocompresseur, c'est-à-dire que le compresseur 8 est entrainé par une turbine 8' disposée dans la ligne 5 d'échappement. Ce second compresseur 8 est adapté pour assurer une suralimentation d'air pour les hauts régimes du moteur 2. L'addition du premier compresseur 7 d'air électrique permet entre autres, d'augmenter la 30 taille du turbocompresseur 8 et par voie de conséquence les performances du moteur à haut régime. Dans ce mode de réalisation, le premier compresseur 7 est implanté entre le moteur 2 et un tablier 11, séparant le moteur 2 de l'habitacle du véhicule. 35 3049662 4 Dans ce mode de réalisation, le moteur 2 est orienté de sorte à exposer son côté dit admission dans la direction du tablier 11. On entend classiquement par côté admission le coté du moteur par lequel les cylindres 3 sont alimentés en air. 5 Le second compresseur 8 d'air est quant à lui implanté entre le moteur 2 et une façade avant 12 du véhicule. Dans ce mode de réalisation, le moteur 2 est orienté de sorte à exposer son côté dit échappement dans la direction de la façade avant 12. On entend classiquement par côté échappement le coté du moteur par lequel les cylindres 3 sont vidangés de leur gaz d'échappement. 10 La ligne 4 d'admission d'air comprend une ligne 4' de dérivation disposant une vanne 13 de court-circuit du premier compresseur 7. Lorsque la vanne 13 est ouverte, l'air en provenance du filtre 6 à air passe directement dans la ligne 4' de dérivation (et ne passe donc pas dans le premier compresseur 7) pour s'acheminer ensuite vers le second 15 compresseur 8 d'air. Lorsque la vanne 13 est fermée, l'air en provenance du filtre 6 à air passe dans le premier compresseur 7 (et ne passe donc pas dans la ligne 4' de dérivation). Comme présenté à la figure 2, le premier compresseur 7 est un compresseur centrifuge 20 d'air aussi appelé compresseur radial d'air. Ce premier compresseur 7 comprend un carter 14 de compresseur protégeant un organe rotatif de compression destiné à tourner selon un axe de rotation Z-Z, classiquement une roue de compresseur. Le carter 14 de compresseur comprend une sortie S d'air comprimée. Afin de rendre plus compacte la ligne 4 d'admission d'air, il est prévu que la sortie d'air S comprenne un raccord 15 en T. 25 Ce raccord 15 en T comprend une base 15a raccordée à deux branches latérales 15b, 15c. Le raccord 15 en T est venu de matière avec le carter 14 de compresseur. Plus précisément, le raccord 15 en T est venu de matière avec le carter 14 de compresseur par la base 15a. Les deux branches latérales 15b, 15c sont opposées et s'étendent selon un axe longitudinal X-X. Dans ce mode de réalisation, pour des raisons de compacité, 30 l'axe longitudinal X-X des branches latérales 15b, 15c et l'axe de rotation Z-Z de l'organe rotatif de compression sont avantageusement parallèles. Avantageusement, pour faciliter la fabrication, on peut prévoir que le raccord 15 et le carter 14 soient obtenus en une pièce par fonderie. 35 Grâce à un tel raccord 15, la sortie d'air S du carter 14 est équipée de deux interfaces 16, 17 de connexion d'air, par exemple par vissage, en extrémité de leur branche latérale 3049662 5 respective 15b, 15c, l'une, 16, permettant, dans notre mode de réalisation, de raccorder la vanne 13 de court-circuit et l'autre, 17, à un conduit d'air 4" (figure 1) menant au second compresseur 8. La base 15a du raccord 15 fait le lien avec le carter 14. 5 L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit. En variante, le raccord 15 peut être prévu sur un carter 14 de compresseur d'un turbocompresseur. L'intégration du raccord avec le carter permet de rapprocher les deux pièces, ce qui permet d'obtenir une ligne 4 d'admission d'air avec une double suralimentation plus 10 compact. La réduction de l'encombrement permet également de faciliter le montage du moteur dans le véhicule. Enfin, l'intégration du raccord avec le carter permet également de s'affranchir de moyens de fixation et d'obtenir ainsi un gain de masse associé. REVENDICATIONS1. Compresseur radial d'air comprenant un carter (14) d'un organe rotatif de compression d'air, ce carter (14) comprenant une sortie d'air (S) pour l'air comprimée, caractérisé en ce que la sortie d'air (S) comprend un raccord (15) en T comprenant une base (15a) raccordée à deux branches latérales (15b, 15c), le raccord (15) étant venu de matière avec le carter (14) de compresseur par sa base (15a). 2. Compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carter (14) et le raccord (15) forment une seule pièce de fonderie. 3. Compresseur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les deux branches latérales (15b, 15c) s'étendent selon un axe longitudinal (X-X) parallèle à un axe de rotation (Z-Z) de l'organe rotatif de compression. 4. Compresseur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un compresseur (7) électrique ou un turbocompresseur. 5. Ligne (4) d'admission d'air de moteur thermique (2), caractérisée en ce qu'elle comprend un premier compresseur radial d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes, une ligne (4') de dérivation d'air de ce premier compresseur équipée d'une vanne de court-circuit de ce premier compresseur, la ligne (4') de dérivation étant connectée à une interface (16) de connexion d'air que présente une des branches latérales (15b) du raccord (15). 6. Ligne (4) d'admission d'air selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend un second compresseur (8) d'air monté en série avec le premier compresseur (7) radial d'air, le premier compresseur (7) constituant le premier étage de compression d'air, le second compresseur (8) d'air constituant le second étage de compression d'air, le raccord (15) étant connecté par une autre interface (17) de connexion d'air que présente l'autre branche latérale (15c) du raccord (15) à un conduit d'air (4") menant au second compresseur (8). 7. Ensemble moteur comprenant un moteur thermique (2) comportant un côté dit admission et un côté dit échappement, caractérisé en ce qu'il comprend une ligne (4) d'admission d'air selon la revendication précédente avec le premier étage de compression d'air disposé côté admission et le second deuxième étage de compression disposé côté échappement. 3049662 7 8. Véhicule automobile comprenant une façade (12) avant et un tablier (11) de séparation d'un habitacle dudit véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble moteur selon la revendication précédente disposé entre le tablier (11) de séparation et la façade (12) avant, avec le côté admission orienté vers le tablier (11) et le côté 5 échappement orienté vers la façade (12) avant.