Brevet FR3069892A1 — publié le 20190208

FILTRE A AIR AMELIORE POUR UNE LIGNE D'ADMISSION DE MOTEUR THERMIQUE [0001] La présente invention porte sur un filtre à air amélioré pour une ligne d'admission de moteur thermique. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des véhicules automobiles. [0002] De façon connue en soi, les filtres à air de moteur thermique comportent un corps creux et un couvercle fermant le corps creux. Le couvercle est amovible pour permettre un remplacement de la cartouche filtrante logée à l'intérieur du corps. Le filtre à air comprend en outre une entrée qui est destinée à être en communication avec la façade avant du véhicule pour la prise d'air. Une sortie d'air filtré est destinée par exemple à être en communication avec un compresseur thermique ou électrique du moteur. [0003] Il existe plusieurs systèmes de fixation du couvercle sur le corps du filtre à air. Le couvercle peut par exemple être vissé sur le corps du filtre, ce qui nécessite d'avoir recours à des outils spécifiques pour son démontage. Il en découle alors un temps conséquent pour le démontage et le remontage du filtre à air et un coût de main d'ceuvre important lors des opérations de maintenance du véhicule. [0004] Les vis peuvent alors être remplacées par des systèmes d'encliquetage et/ou des sauterelles. Cela permet de réduire le temps de maintenance des cartouches du filtre à air. Toutefois, dans certains types d'architectures de véhicule, la solution de couvercle encliqueté n'est pas entièrement satisfaisante, car il persiste le besoin de démonter des interfaces entre le filtre et le moteur avec des outils. Cela entraîne une perte de temps et une source d'erreur lors du remontage du couvercle. [0005] L'invention vise à remédier efficacement à ces inconvénients en proposant un filtre à air pour une ligne d'admission de moteur thermique, notamment de véhicule automobile, le filtre à air comportant: - un corps creux ouvert, - un couvercle amovible destiné à fermer le corps creux, - au moins une cartouche filtrante logée à l'intérieur du corps creux, et - au moins une interface de sortie avec le moteur thermique, caractérisé en ce que: 2 - le couvercle amovible est fixé au corps creux du filtre à air à l'aide d'au moins un dispositif dont le démontage peut être effectué manuellement sans outil, - et en ce que l'interface de sortie avec le moteur thermique est implantée sur le corps creux du filtre à air. 5 [0006] L'invention permet ainsi d'autoriser l'accès à la cartouche filtrante en démontant uniquement le couvercle sans avoir à démonter les interfaces de sortie avec le moteur qui appartiennent au corps du filtre à air. L'invention permet ainsi de diminuer la durée de maintenance et son coût correspondant lors du nettoyage ou du changement de la cartouche filtrante. Cela permet également de diminuer les risques d'erreurs lors des 10 opérations de maintenance, notamment lors du remontage du filtre à air. [0007] Selon une réalisation, le couvercle amovible est réalisé en une seule partie. [0008] Selon une réalisation, l'interface de sortie avec le moteur thermique est une interface de raccordement avec un boîtier papillon, ou un piquage de recirculation de gaz d'échappement, ou une prise d'air en dépression. 15 [0009] Selon une réalisation, le ou les dispositifs dont le démontage peut être effectué manuellement sans outil sont choisis parmi les dispositifs suivants: système d'encliquetage, sauterelle, charnière emboîtable. [0010] Selon une réalisation, un joint d'étanchéité s'étendant suivant une circonférence de la cartouche filtrante est interposé entre le corps creux du filtre à air et le couvercle amovible. 20 [0011] Selon une réalisation, le filtre à air comporte une chambre amont d'air sale délimitée par la cartouche filtrante et le corps creux. [0012] Selon une réalisation, le filtre à air comporte: - une première chambre aval d'air propre délimitée par la cartouche filtrante et le couvercle amovible, et 25 - une deuxième chambre aval d'air propre ménagée dans le corps creux du filtre à air et en communication avec la première chambre aval d'air propre. [0013] Selon une réalisation, la deuxième chambre aval d'air propre a une fonction de résonateur. 3 [0014] Selon une réalisation, un joint d'étanchéité est interposé entre la deuxième chambre aval d'air propre du corps creux du filtre à air et le couvercle amovible du filtre à air. [0015] L'invention a également pour objet un moteur thermique, notamment pour véhicule 5 automobile, comportant un filtre à air tel que défini précédemment. [0016] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [0017] La figure 1 est une vue en perspective d'un filtre à air pour une ligne d'admission 10 d'un moteur thermique selon la présente invention ; [0018] La figure 2 est une vue en coupe longitudinale du filtre à air de la figure 1 ; [0019] La figure 3 est un diagramme des étapes de démontage et de remontage du filtre à air selon l'invention. [0020] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence 15 d'une figure à l'autre. Par ailleurs, les termes relatifs du type "horizontal" ou "vertical" sont entendus par référence à un filtre à air monté sur un moteur positionné dans un véhicule en condition d'utilisation sur un plan horizontal. [0021] Les figures 1 et 2 montrent un filtre à air 10 pour une ligne d'admission d'un moteur thermique, notamment de véhicule automobile. Le filtre à air 10 pourra être fixé sur la caisse 20 du véhicule ou sur une pièce du moteur, comme par exemple un couvre-culasse ou un déshuileur. [0022] A cet effet, le filtre à air 10 comporte un corps creux 12 dans lequel est logée une cartouche filtrante 14, par exemple de forme sensiblement parallélépipédique. Le corps 12 du filtre à air 10 comporte, sur une de ses faces latérales, un dispositif de fixation 15 avec 25 la pièce du moteur correspondante, de type dispositif de verrouillage à quart de tour. [0023] Un couvercle 16 ferme le corps 12 de façon amovible pour permettre un remplacement de la cartouche filtrante 14. Avantageusement, le couvercle 16 est réalisé en une seule partie. Le corps 12 et le couvercle 16 sont par exemple réalisés dans un matériau plastique rigide, notamment en polyamide. 4 [0024] Plus précisément, le couvercle 16, qui est dépourvu d'interfaces avec le moteur, est destiné à venir fermer une première ouverture 17 du corps 12 s'étendant dans un plan P1 sensiblement horizontal et une deuxième ouverture 18 du corps 12 s'étendant dans un plan P2 sensiblement vertical. 5 [0025] Le couvercle 16 est fixé au corps 12 à l'aide d'au moins un dispositif de fixation dont le démontage peut être effectué manuellement sans outil, tel qu'un système d'encliquetage 20, une sauterelle 21, ou une charnière emboîtable 22. [0026] Dans l'exemple représenté, le couvercle 16 présente une forme de cuvette allongée qui est ouverte du côté d'une de ses extrémités longitudinales. Du côté de l'extrémité 10 ouverte, le bord inférieur du couvercle 16 comporte une portion destinée à coopérer, par exemple par emboîtement, avec une portion complémentaire ménagée dans le corps 12 pour former une charnière 22 autorisant un mouvement du couvercle 16 par rapport au corps 12. Ce mouvement du couvercle 16 par rapport au corps 12 est autorisé lors du montage et du démontage du couvercle 16 suivant au moins un axe de rotation, notamment horizontal. 15 [0027] Le bord supérieur du couvercle 16 comporte un système d'encliquetage 20 muni de portions élastiquement déformables pour maintenir en position le couvercle 16 sur le corps 12. En outre, deux sauterelles 21 situées de part et d'autre du filtre 10 viennent enserrer deux rebords ménagés respectivement dans le couvercle 16 et dans le filtre à air 10. Bien entendu, le nombre de sauterelles 21 et le positionnement du système 20 d'encliquetage 20 pourront être adaptés en fonction de l'application, notamment en fonction de la forme du filtre à air 10. [0028] Comme on peut le voir sur la figure 2, la cartouche filtrante 14 délimite avec le corps 12 une chambre amont d'air sale 23 dans laquelle débouche une entrée d'air 24 destinée à être en communication avec la façade avant du véhicule pour la prise d'air. L'entrée d'air 24 25 correspond à un conduit 25 ménagé dans une partie du corps 12. [0029] Une première chambre aval d'air propre 26 est délimitée par la cartouche filtrante 14 et le couvercle 16. Une deuxième chambre aval d'air propre 27 est ménagée dans le corps 12 du filtre à air 10 et est en communication avec la première chambre aval d'air propre 26. Cette deuxième chambre aval d'air propre 27 a une fonction de résonateur. Cette 30 deuxième chambre aval d'air propre 27 est séparée de la chambre amont d'air sale 23 et de la cartouche filtrante 14 par l'intermédiaire d'une paroi verticale 28. Dans l'exemple 5 représenté, la paroi verticale 28 se situe sensiblement dans le même plan P2 que celui dans lequel s'étend l'ouverture 18. [0030] Une interface de sortie 30 avec le moteur thermique est implantée sur le corps 12. Cette interface de sortie 30 débouche entre la première chambre aval d'air propre 26 et la 5 deuxième chambre aval d'air propre 27. Cette interface de sortie 30 est en l'occurrence une interface de raccordement avec le boîtier papillon du moteur thermique. [0031] Ainsi, l'air ambiant canalisé par l'entrée d'air 24 est admis dans la chambre amont d'air sale 23, et l'air filtré par la cartouche filtrante 14 s'échappe du filtre à air 10, via les chambres d'air propre 26, 27, par l'interface de sortie 30 en communication avec le boîtier 10 papillon. [0032] Afin d'assurer l'étanchéité de l'ensemble, un premier joint 32 est interposé entre le corps 12 du filtre à air 10 et le couvercle 16. Ce joint 32 est positionné suivant une circonférence de la cartouche filtrante 14. Ce joint 32 de forme rectangulaire s'étend suivant le plan horizontal P1. Ce joint 32 est par exemple réalisé dans un matériau à base de 15 mousse polyuréthane. [0033] Un deuxième joint d'étanchéité 34 est interposé entre la deuxième chambre aval d'air propre 27 du corps 12 et le couvercle 16 du filtre à air 10. Le deuxième joint 34 se situe autour de la deuxième ouverture 18. Ce joint 34 de forme annulaire s'étend suivant le plan vertical P2. Ce joint 34 présente une configuration permettant d'absorber les jeux axiaux et 20 radiaux lors du montage du couvercle 16 sur le corps 12, tout en assurant une étanchéité du filtre 10. Ce joint 34 est avantageusement un joint à lèvres mais pourrait en variante être d'un autre type, comme par exemple un joint torique. [0034] Le corps 12 pourra également comporter d'autres interfaces de sortie avec le moteur thermique, tels qu'un piquage de recirculation des gaz d'échappement ou une prise 25 d'air en dépression pour alimenter des vannes. [0035] On décrit ci-après, en référence avec la figure 3, le procédé de démontage et de remontage du filtre à air 10 au cours d'une maintenance selon la présente invention. [0036] Dans une étape 101, l'opérateur retire le dispositif de fixation, en l'occurrence les sauterelles 21, et déverrouille le système d'encliquetage 20. 6 [0037] L'opérateur peut ensuite retirer le couvercle 16 par rapport au corps 12 du filtre 10 en le faisant pivoter autour de la charnière 22 dans une étape 102. Il est alors possible d'accéder à la cartouche filtrante 14 pour la remplacer ou la nettoyer dans une étape 103. [0038] Une fois l'opération terminée, l'opérateur peut, dans une étape 104, remettre en 5 place le couvercle 16 de façon à ce qu'il ferme le corps 12 et coopère avec les joints correspondants 32, 34. A cette fin, le couvercle 16 est fixé en engageant la portion de charnière 22 dans la forme correspondante, puis en verrouillant le système d'encliquetage 20 dans la partie supérieure du couvercle 16. Enfin, les sauterelles 21 sont mises en place de part et d'autre du corps 12 afin de maintenir l'ensemble. 10 [0039] L'invention permet ainsi d'accéder à la cartouche filtrante 14 en démontant uniquement le couvercle 16 sans avoir à démonter les interfaces de sortie avec le moteur qui appartiennent au corps 12 du filtre à air 10. L'invention permet ainsi un gain de temps important lors des opérations de maintenance du véhicule. [0040] L'invention a également pour objet un moteur thermique, notamment pour véhicule 15 automobile, REVENDICATIONS1. Filtre à air (10) pour une ligne d'admission de moteur thermique, notamment de véhicule automobile, le filtre à air (10) comportant : - un corps creux ouvert (12), - un couvercle amovible (16) destiné à fermer le corps creux (12), - au moins une cartouche filtrante (14) logée à l'intérieur du corps creux (12), et - au moins une interface de sortie (30) avec le moteur thermique, caractérisé en ce que: - le couvercle amovible (16) est fixé au corps creux (12) du filtre à air (10) à l'aide d'au moins un dispositif (20, 21, 22) dont le démontage peut être effectué manuellement sans outil, - et en ce que l'interface de sortie (30) avec le moteur thermique est implantée sur le corps creux (12) du filtre à air (10). 2. Filtre à air selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couvercle amovible (16) est réalisé en une seule partie. 3. Filtre à air selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'interface de sortie (30) avec le moteur thermique est une interface de raccordement avec un boîtier papillon, ou un piquage de recirculation de gaz d'échappement, ou une prise d'air en dépression. 4. Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ou les dispositifs (20, 21, 22) dont le démontage peut être effectué manuellement sans outil sont choisis parmi les dispositifs suivants : système d'encliquetage (20), sauterelle (21), charnière emboîtable (22). 5. Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (32) s'étendant suivant une circonférence de la cartouche filtrante (14) est interposé entre le corps creux (12) du filtre à air (10) et le couvercle amovible (16). 6. Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre amont d'air sale (23) délimitée par la cartouche filtrante (14) et le corps creux (12). 8 7. Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte : - une première chambre aval d'air propre (26) délimitée par la cartouche filtrante (14) et le couvercle amovible (16), et 5 - une deuxième chambre aval d'air propre (27) ménagée dans le corps creux (12) du filtre à air (10) et en communication avec la première chambre aval d'air propre (26). 8. Filtre à air selon la revendication 7, caractérisé en ce que la deuxième chambre aval d'air propre (27) a une fonction de résonateur. 9. Filtre à air selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (34) 10 est interposé entre la deuxième chambre aval d'air propre (27) du corps creux (12) du filtre à air (10) et le couvercle amovible (16) du filtre à air (10). 10. Moteur thermique, notamment de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un filtre à air (10) tel que défini selon l'une quelconque des revendications 1 à9. 15