Brevet FR3154768A1 — publié le 20250502

L'invention porte sur une ligne d'admission (18) pour un moteur thermique (14) comportant: - un répartiteur d'air d'admission (10) en communication avec des cylindres du moteur thermique (14), - un filtre à air (11) comportant une entrée d'air non filtré et une sortie d'air filtré, - un turbocompresseur (12) comportant une entrée d'air connectée à la sortie d'air filtré et une sortie d'air suralimenté, - un refroidisseur d'air de suralimentation (15) comportant une entrée reliée à la sortie d'air suralimenté par l'intermédiaire d'une conduite amont (16) et une sortie reliée à une entrée du répartiteur d'air d'admission (10) par l'intermédiaire d'une conduite aval (17), et - une vanne de purge (20) apte à purger de l’eau accumulée dans la ligne d'admission (18) est disposée au niveau d'un point bas du refroidisseur d'air de suralimentation (15) ou d'un point bas de la conduite aval (17) reliée au refroidisseur d'air de suralimentation. Figure 1 LIGNE D'ADMISSION D'UN MOTEUR THERMIQUE SURALIMENTÉ MUNIE D'UNE VANNE DE PURGE La présente invention porte sur une ligne d'admission d'un moteur thermique suralimenté munie d'une vanne de purge. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, dans le domaine de l'automobile, avec les lignes d'admission comportant un refroidisseur d'air de suralimentation de type air/air. Afin d'augmenter la puissance d'un moteur thermique à essence ou Diesel, il est courant de "suralimenter" les cylindres, c'est-à-dire de comprimer l'air d'alimentation du moteur à l'aide d'un turbocompresseur. Cependant, la compression de l'air provoque une élévation de sa température et une modification de sa densité. Il est donc avantageux de refroidir l'air comprimé en sortie du turbocompresseur (air dit de suralimentation), avant son injection dans les cylindres, afin d'obtenir une densité optimale de l'air et donc un meilleur rendement du moteur. Le refroidissement de l'air de suralimentation est effectué classiquement à l'aide d'un refroidisseur prenant la forme d'un échangeur thermique de type air/air implanté dans la face avant du véhicule. La séparation eau/air à l’admission du moteur est en principe assurée par des dispositifs primaires, tels qu'un col de cygne sur les conduites en amont du filtre à air, ou par le filtre à air lui-même. Toutefois, dans les cas sévères où l'air est très chargé en humidité, l’utilisation d’un refroidisseur air-air en face avant peut provoquer l’accumulation d’eau dans la ligne d'admission, et l'aspiration de ces quantités d'eau par le moteur lors de fortes accélérations. L’admission d’eau par le moteur génère alors des combustions anormales provoquant des reconfigurations des paramètres de combustion, ou dans les cas les plus graves, des remontées de défauts moteur assorties de l’allumage d'un voyant sur le tableau de bord. L'invention vise à remédier efficacement aux inconvénients précités en proposant une ligne d'admission pour un moteur thermique comportant: - un répartiteur d'air d'admission destiné à être en communication avec des cylindres du moteur thermique, - un filtre à air comportant une entrée d'air non filtré et une sortie d'air filtré, - un turbocompresseur comportant une entrée d'air connectée à la sortie d'air filtré et une sortie d'air suralimenté, - un refroidisseur d'air de suralimentation comportant une entrée reliée à la sortie d'air suralimenté par l'intermédiaire d'une conduite amont et une sortie reliée à une entrée du répartiteur d'air d'admission par l'intermédiaire d'une conduite aval, - une vanne de purge apte à purger de l’eau accumulée dans la ligne d'admission est disposée au niveau d'un point bas du refroidisseur d'air de suralimentation ou d'un point bas de la conduite aval reliée au refroidisseur d'air de suralimentation. L’invention permet ainsi, grâce à l’évacuation d'une accumulation d’eau dans la ligne d'admission par la vanne de purge, d’éviter toute aspiration d'eau par le moteur thermique dans un environnement très humide dû notamment au climat, de fortes précipitations, ou à un roulage du véhicule sur une route mal drainée. L'invention évite donc toute combustion anormale (cliquetis ou rumble) susceptible de se produire lors de l’admission d’eau en pleine accélération, ainsi que des remontées de défauts et d’éventuels endommagements du moteur thermique. Selon une réalisation de l'invention, la vanne de purge est une vanne de type tout ou rien normalement fermée. Selon une réalisation de l'invention, un module de commande est configuré pour piloter une ouverture de la vanne de purge lorsqu'est remplie une première condition de purge suivant laquelle une pression d'air d'admission est supérieure à la pression atmosphérique. Selon une réalisation de l'invention, le module de commande est configuré pour piloter une ouverture de la vanne de purge lorsqu'est remplie, en plus de la première condition de purge, une deuxième condition de purge suivant laquelle la pression d'air d'admission est supérieure à une pression de consigne. Selon une réalisation de l'invention, le refroidisseur d’air de suralimentation comporte une entrée et une sortie disposées respectivement à une extrémité haute et une extrémité basse du refroidisseur d’air de suralimentation. Selon une réalisation de l'invention, le refroidisseur d’air de suralimentation comporte une entrée et une sortie disposées à un même niveau vertical. Selon une réalisation de l'invention, le refroidisseur d’air de suralimentation est de type air-air. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant une ligne d'admission telle que précédemment définie. Selon une réalisation de l'invention, le refroidisseur d’air de suralimentation est disposé en face avant du véhicule automobile. Selon une réalisation de l'invention, le répartiteur d’air d’admission comporte une entrée pour des gaz d’échappement recirculés. 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. FIG. 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'une ligne d'admission de moteur suralimenté selon l'invention intégrant une vanne de purge; FIG. 2 est une vue en perspective d'un deuxième mode de réalisation d'une ligne d'admission de moteur suralimenté selon l'invention intégrant une vanne de purge. Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. La FIG. 1 montre une ligne d'admission 18 pour un moteur thermique 14 comportant un répartiteur d'air d'admission 10 en communication avec des cylindres du moteur thermique 14. Le répartiteur d’air d’admission 10 permet de répartir l’air dans les cylindres du moteur thermique 14. Le répartiteur d’air d’admission 10 peut comporter une entrée 19 pour des gaz d’échappement recirculés connus sous la dénomination anglo-saxonne gaz EGR pour "Exhaust Gaz Recirculation". Selon ce système, une partie des gaz d’échappement est recyclée vers le répartiteur d’air d’admission 10. Un filtre à air 11 comporte une entrée d'air non filtré pouvant être reliée à un col d'entrée d'air débouchant à l'intérieur du compartiment moteur ou à l'extérieur du compartiment moteur et une sortie d'air filtré. Un turbocompresseur 12 comporte une entrée d'air connectée à la sortie d'air filtré par l’intermédiaire d’une conduite 13 et une sortie d'air suralimenté. Un piquage 13.1 peut permettre de récupérer les gaz de carter du moteur. Un refroidisseur d'air de suralimentation 15 de type air-air comporte une entrée reliée à la sortie d'air suralimenté par l'intermédiaire d'une conduite amont 16 et une sortie reliée à une entrée du répartiteur d'air d'admission 10 par l'intermédiaire d'une conduite aval 17. Les conduites amont 16 et aval 17 peuvent être réalisées en plusieurs tronçons, tel que cela est illustré sur la FIG. 2 . Ainsi, l’air extérieur est aspiré à travers le filtre à air 11 et comprimé par le turbocompresseur 12. Cet air ainsi comprimé, appelé air de suralimentation, est dirigé par la conduite amont 16 vers l’entrée du refroidisseur d’air de suralimentation 15 afin d’être refroidi. L’air de suralimentation refroidi est dirigé par la conduite aval 17 de la sortie de l’échangeur vers le répartiteur d’admission d’air 10. En outre, une vanne de purge 20 apte à purger de l’eau accumulée dans la ligne d'admission 18 est disposée au niveau d'un point bas de la conduite aval 17 reliée au refroidisseur d'air de suralimentation 15. Par "point bas" d'un élément donné, on entend un point de l'élément verticalement le plus bas par rapport au sol lorsque le véhicule automobile est en position d'utilisation sur un sol horizontal. En l'occurrence, la vanne de purge 20 est disposée sur le point bas d'un coude de la conduite aval 17. La vanne de purge 20 est de préférence une vanne de type tout ou rien normalement fermée, c’est-à-dire qu'elle présente par défaut un état fermé et passe en position ouverte uniquement sur demande d'activation émise par un module de commande 21. Alternativement, la vanne de purge 20 peut également être une vanne proportionnelle de façon à purger plus progressivement et donc plus discrètement l'accumulation d'eau dans la ligne d'admission 18. Le module de commande 21 est configuré pour piloter une ouverture de la vanne de purge 20 lorsqu'est remplie une première condition de purge suivant laquelle une pression d'air d'admission est supérieure à la pression atmosphérique. Avantageusement, le module de commande 21 est configuré pour piloter une ouverture de la vanne de purge 20 lorsqu'est remplie, en plus de la première condition de purge, une deuxième condition de purge suivant laquelle la pression d'air d'admission est supérieure à une pression de consigne. Ainsi, la purge de l'eau accumulée dans la ligne d'admission 10 peut être réalisée sans perturber un niveau d'accélération souhaité par le conducteur. La purge de l'eau accumulée est ainsi de préférence réalisée au cours d’une phase de roulage pendant laquelle la vitesse du véhicule est stabilisée ou au cours d’une phase de roulage pendant laquelle une consigne d’accélération diminue. Le module de commande 21 peut prendre la forme d'un calculateur moteur ou tout autre calculateur en communication avec le calculateur moteur. Dans le mode de réalisation de la FIG. 1 , le refroidisseur d’air de suralimentation 15 comporte une entrée et une sortie disposées respectivement à une extrémité haute et une extrémité basse du refroidisseur d’air de suralimentation 15. Dans le mode de réalisation de la FIG. 2 , le refroidisseur d’air de suralimentation 15 comporte une entrée et une sortie disposées à un même niveau vertical. L'entrée et la sortie du refroidisseur d'air de suralimentation 15 se situent alors dans un même plan horizontal. En outre, la vanne de purge 20 est disposée au niveau d'un point bas du refroidisseur d'air de suralimentation 15. Le refroidisseur d’air de suralimentation 15 de forme globalement rectangulaire peut être orienté suivant une direction verticale comme cela est représenté sur la FIG. 2 . Alternativement, le refroidisseur d’air de suralimentation 15 peut être orienté suivant une direction horizontale. L’orientation du refroidisseur d’air de suralimentation 15 dépend de l’espace disponible dans l’environnement sous-capot du véhicule automobile. En variante, le refroidisseur d'air de suralimentation 15 peut présenter une forme carrée ou toute autre forme facilitant son intégration dans l'environnement sous-capot du véhicule automobile. Par ailleurs, à l’intérieur du refroidisseur d’air de suralimentation 15, le flux d’air peut s’écouler suivant des canaux parallèles les uns par rapport aux autres ou suivant des canaux en forme de U. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant une ligne d'admission 10. Le refroidisseur d’air de suralimentation 15 est de préférence disposé en face avant du véhicule automobile. Ligne d'admission (18) pour un moteur thermique (14) comportant: - un répartiteur d'air d'admission (10) destiné à être en communication avec des cylindres du moteur thermique (14), - un filtre à air (11) comportant une entrée d'air non filtré et une sortie d'air filtré, - un turbocompresseur (12) comportant une entrée d'air connectée à la sortie d'air filtré et une sortie d'air suralimenté, - un refroidisseur d'air de suralimentation (15) comportant une entrée reliée à la sortie d'air suralimenté par l'intermédiaire d'une conduite amont (16) et une sortie reliée à une entrée du répartiteur d'air d'admission (10) par l'intermédiaire d'une conduite aval (17), caractérisée en ce qu'une vanne de purge (20) apte à purger de l’eau accumulée dans la ligne d'admission (18) est disposée au niveau d'un point bas du refroidisseur d'air de suralimentation (15) ou d'un point bas de la conduite aval (17) reliée au refroidisseur d'air de suralimentation (15). Ligne d'admission selon la revendication 1, caractérisée en ce que la vanne de purge (20) est une vanne de type tout ou rien normalement fermée. Ligne d'admission selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'un module de commande (21) est configuré pour piloter une ouverture de la vanne de purge (20) lorsqu'est remplie une première condition de purge suivant laquelle une pression d'air d'admission est supérieure à la pression atmosphérique. Ligne d'admission selon la revendication 3, caractérisée en ce que le module de commande (21) est configuré pour piloter une ouverture de la vanne de purge (20) lorsqu'est remplie, en plus de la première condition de purge, une deuxième condition de purge suivant laquelle la pression d'air d'admission est supérieure à une pression de consigne. Ligne d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le refroidisseur d’air de suralimentation (15) comporte une entrée et une sortie disposées respectivement à une extrémité haute et une extrémité basse du refroidisseur d’air de suralimentation (15). Ligne d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le refroidisseur d’air de suralimentation (15) comporte une entrée et une sortie disposées à un même niveau vertical. Ligne d’admission selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le refroidisseur d’air de suralimentation (15) est de type air-air. Véhicule automobile caractérisé en ce qu’il comporte une ligne d'admission (10) définie selon l'une quelconque des revendications précédentes. Véhicule automobile selon la revendication 8, caractérisé en ce que le refroidisseur d’air de suralimentation (15) est disposé en face avant du véhicule automobile. Véhicule automobile selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le répartiteur d’air d’admission (10) comporte une entrée pour des gaz d’échappement recirculés.