Brevet FR3154442A1 — publié le 20250425

Dispositif de ventilation (1) d’un moteur à combustion interne d’un véhicule automobile comprenant au moins une entrée d’air extérieur (3), des moyens de filtration (4) de l’air extérieur, et au moins une canalisation commune (5) qui communique avec les moyens de filtration (4) et qui est apte à répartir l’air extérieur filtré dans des organes de distribution (6a, 6b, 6c) de l’air extérieur vers le moteur. Le dispositif de ventilation (1) comprend au moins deux organes de distribution (6a, 6b) qui distribuent de l’air extérieur dans un carter-cylindre du moteur, de préférence en deux points opposés, et au moins un organe de distribution (6c) qui distribue de l’air extérieur dans un couvre-culasse du moteur. Figure pour l’abrégé : Fig 1 DISPOSITIF DE VENTILATION EN AIR EXTERIEUR D’UN HAUT ET D’UN BAS MOTEUR La présente invention concerne les moteurs à combustion interne de véhicules automobiles et se rapporte en particulier aux moteurs à combustion interne à allumage commandé fonctionnant à l’hydrogène. Chaque carburant a une limite inférieure d’explosivité, et une limite supérieure d’explosivité. Les limites d’explosivité délimitent l’intervalle du taux de concentration du carburant dans l’air, dans lequel le carburant s’enflamme. En dessous de la limite inférieure d’explosivité, il n’y a pas assez de carburant pour que le mélange s’enflamme, et au-dessus de la limite supérieure d’explosivité, il n’y a pas assez d’air pour que le mélange s’enflamme. La limite inférieure d’explosivité de l’hydrogène est de 4%, c’est-à-dire que lorsqu’il y a une concentration de 4% ou plus d’hydrogène dans l’air, l’hydrogène s’enflamme et peut provoquer une explosion. Sa limite supérieure d’explosivité est de 75%, ce qui signifie que lorsqu’il y a une concentration de l’air d’au moins 75% d’hydrogène, le mélange ne s’enflamme pas. Le carburant GPL, comprenant essentiellement du méthane, a un domaine d’explosivité compris entre 5% et 15%, et le carburant diesel, comprenant essentiellement du gazole, a un domaine d’explosivité compris entre 0,6% et 6.5%. L’hydrogène est un fluide extrêmement inflammable et réactif, et qui a une inflammabilité supérieure à un carburant essence, diesel, GPL ou CNG par exemple, car il comprend un grand domaine d’explosivité. L’hydrogène est donc un fluide particulièrement dangereux, en particulier lorsqu’il est utilisé dans des volumes fermés. Lors du fonctionnement du moteur, des fuites se produisent et du carburant est relâché dans la partie basse du moteur (dite aussi « bas moteur »), délimitée par un carter-cylindre et un carter inférieur du moteur qui ferme le carter-cylindre à sa partie inférieure. Ainsi, afin d’éviter des combustions dans les volumes fermés du moteur, il est nécessaire d’avoir un système efficace de ventilation qui dilue les gaz du carter du moteur et diminue la concentration du carburant. On connaît à ce jour, de la demande de brevet non examinée FR 23 00437, un système permettant de diluer les gaz du carter du moteur avec de l’air frais au moyen d’une pompe située sur un circuit de décantation d’huile du moteur. En aval du filtre à air, cette pompe prélève de l’air propre dans le circuit d’admission d’air du moteur et l’envoie dans le carter inférieur du moteur pour y diluer les gaz. Un tel système est cependant difficile à mettre en place sur les plans technique et financier. De plus, ce système vise avant tout à réguler le débit d’air mais ne vise pas de le répartir au mieux dans tout le carter-cylindres du moteur, et la partie haute du moteur (dite aussi « haut moteur ») délimitée par une culasse et un couvre-culasse du moteur qui couvre la culasse à sa partie supérieure, n’est pas concernée par la ventilation. La présente invention a pour but de pallier les problèmes précités et, en particulier, de diluer efficacement les gaz du carter du moteur, en prenant en compte la répartition de l’air dans tout le moteur. L’invention a donc pour objet un dispositif de ventilation d’un moteur à combustion interne d’un véhicule automobile comprenant au moins une entrée d’air extérieur, des moyens de filtration de l’air extérieur, au moins une canalisation commune qui communique avec les moyens de filtration et qui est apte à répartir l’air extérieur filtré dans des organes de distribution de l’air extérieur vers le moteur. Ce dispositif comprend au moins deux organes de distribution qui distribuent de l’air extérieur dans un carter-cylindre du moteur, et au moins un organe de distribution qui distribue de l’air extérieur dans un couvre-culasse du moteur. Avantageusement, ledit organe de distribution comprend au moins un tuyau d’air extérieur équipé d’au moins un clapet anti-retour. Ledit organe de distribution comprend au moins un point de raccordement destiné à être raccordé à un connecteur du moteur. Selon un mode de réalisation, les deux points de raccordement des deux organes de distribution distribuant de l’air extérieur dans un carter-cylindre du moteur sont raccordés à deux connecteurs du carter-cylindre du moteur, ces connecteurs étant situés à deux endroits opposés du moteur. Avantageusement, un connecteur du carter-cylindre est situé sur, ou à proximité d’une face de distribution du moteur, et un connecteur du carter-cylindre est situé sur, ou à proximité d’une face d’accouplement du moteur. Selon un mode de réalisation, le point de raccordement de l’organe de distribution distribuant de l’air extérieur dans un couvre-culasse du moteur est raccordé à un connecteur du couvre-culasse du moteur. Avantageusement, l’entrée d’air extérieur permet d’injecter de l’air neuf à l’intérieur du moteur et particulièrement dans ses volumes isolés, tels que le carter-cylindre et le couvre-culasse. L’entrée d’air extérieur et les moyens de filtration de l’air extérieur sont distincts de ceux d’un circuit d’admission d’air du moteur qui permet le remplissage en air des chambres de combustion du moteur. Dans un mode de mise en œuvre, ledit moteur est un moteur à combustion interne de véhicule automobile fonctionnant à l’hydrogène. L’invention a aussi pour objet un moteur comprenant un dispositif de ventilation tel que défini ci-dessus. L’invention a encore pour objet un véhicule automobile comprenant un moteur tel que défini ci-dessus, qui comporte un dispositif de ventilation tel que défini également ci-dessus. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - La FIG. 1 est une vue schématique d’un dispositif de ventilation d’un moteur comprenant trois organes de distribution d’air extérieur ; - La figure FIG. 2 est une vue schématique des connecteurs sur le carter-cylindre du moteur ; - La figure FIG. 2 est une vue schématique du connecteur sur le couvre-culasse du moteur ; - La figure FIG. 3 est une vue schématique du dispositif de ventilation intégré sur le moteur, ses points de raccordement étant reliés aux connecteurs du moteur ; - La figure FIG. 3 est une vue schématique du dispositif de ventilation intégré sur le moteur, ses points de raccordement étant reliés aux connecteurs du moteur ; et - La FIG. 4 est une vue schématique simplifiée d’un dispositif de ventilation d’un moteur comprenant cinq organes de distribution d’air extérieur. Description détaillée Sur la FIG. 1 , on a représenté un dispositif de ventilation d’un moteur à combustion interne de véhicule automobile, désigné par la référence numérique 1. Ce dispositif 1 est destiné à ventiler un moteur 2 à combustion interne à allumage commandé, et particulièrement un moteur 2 à combustion interne à allumage commandé fonctionnant à l’hydrogène. L’hydrogène est un carburant particulièrement inflammable et réactif qui a un grand domaine d’explosivité. Lors du fonctionnement du moteur 2, des fuites de carburant se produisent dans le carter du moteur 2. Ainsi, afin d’éviter des combustions anormales dans un moteur 2 fonctionnant à l’hydrogène, il est nécessaire d’avoir un dispositif de ventilation 1 efficace qui dilue les gaz du carter du moteur 2 et diminue la concentration du carburant dans les volumes fermés de la partie basse du moteur 2 et de la partie haute du moteur 2. Le dispositif de ventilation 1 comprend au moins une entrée d’air 3, des moyens de filtration 4 de l’air extérieur, au moins une canalisation commune 5 qui communique avec les moyens de filtration 4, et au moins trois organes de distribution 6a, 6b, 6c qui distribuent de l’air extérieur dans le moteur 2. L’entrée d’air 3 permet de récupérer de l’air extérieur et de l’injecter à l’intérieur du moteur 2, plus précisément dans un carter-cylindre 7 en partie basse du moteur, et dans un couvre-culasse 8 en partie haute du moteur. Le carter-cylindre et le couvre-culasse du moteur sont illustrés sur les figures 2A et 2B. Les moyens de filtration 4 récupèrent l’air extérieur capté par l’entrée d’air 3 et le filtre. Ils empêchent notamment des particules de saleté et de poussière nuisibles au fonctionnement du moteur de s’infiltrer dans le moteur 2. La canalisation commune 5 communique avec les moyens de filtration 4 et permet de répartir l’air extérieur filtré dans les organes de distribution 6a, 6b, 6c via un moyen de répartition 9. Avantageusement, l’entrée d’air 3 et les moyens de filtration 4 du dispositif de ventilation 1 sont indépendants, c’est-à-dire distincts, de l’entrée d’air et des moyens de filtration du circuit d’admission d’air qui permet le remplissage en air des chambres de combustion du moteur 2. En effet, dans le cas où le dispositif de ventilation 1 partage la même entrée d’air 3 et les mêmes moyens de filtration 4 que le circuit d’admission d’air, la canalisation commune 5 qui est montée à l’aval des moyens de filtration 4 communs sont soumis à une dépression plus importante en raison de la perte de charge dans les moyens de filtration et de l’aspiration de l’air par le moteur 2. Il en résulte que la circulation de l’air de ventilation vers le bas moteur et vers le haut moteur est plus difficile. Le dispositif de ventilation 1 illustré sur la FIG. 1 comprend deux organes de distribution 6a, 6b qui distribuent de l’air extérieur dans le carter-cylindre 7 du moteur 2, et un organe de distribution 6c qui distribue de l’air extérieur dans le couvre-culasse 8 du moteur 2. Lesdits organes de distribution 6a, 6b, 6c permettent de distribuer de l’air extérieur filtré dans le moteur 2, d’une part dans le bas moteur, et d’autre part dans le haut moteur. Il n’est pas exclu que le dispositif de ventilation 1 comprenne plus de trois organes de distribution 6a, 6b, 6c. Chaque organe de distribution 6a, 6b, 6c comporte au moins un tuyau d’air extérieur 10 équipé d’au moins un clapet anti-retour 11, permettant de contrôler le sens de l’air extérieur. Avantageusement, les tuyaux 10 sont des tuyaux souples. Chaque organe de distribution 6a, 6b, 6c comprend également au moins un point de raccordement 12a, 12b, 12c destiné à être raccordé à un connecteur du moteur 2. Un point de raccordement 12a, 12b, 12c est un raccord qui peut comporter des embouts avec renflement, des embouts de type sapin ou des embouts annelés. Le moteur comprend plusieurs connecteurs 13a, 13b, 13c qui assurent le raccordement avec les points de raccordement 12a, 12b, 12c des organes de distribution 6a, 6b, 6c d’air extérieur. Ces connecteurs 13a, 13b, 13c sont représentés sur les figures 2A et 2B, selon un mode de réalisation. Sur la FIG. 2 , deux connecteurs 13a, 13b du moteur sont illustrés, en ce qui concerne la ventilation du bas moteur. Ces connecteurs 13a, 13b sont situés dans le carter-cylindre 7 du moteur 2, à deux endroits opposés. Leur distance permet au dispositif de ventilation 1 de ventiler plus efficacement le moteur 2. En effet, en injectant de l’air extérieur dans le moteur 2 à deux endroits placés à distance, le carburant est plus rapidement dilué, et ce dans l’ensemble du carter-cylindre 7 du moteur 2. De préférence, un premier connecteur 13a est situé sur une face de distribution du carter-cylindre (tel qu’illustré sur la FIG. 2 ) ou en variante sur un point d’une face latérale du carter-cylindre qui est situé à proximité de la face de distribution, et un deuxième connecteur 13b est situé sur une face d’accouplement du moteur ou en variante sur un point d’une face latérale du carter-cylindre qui est situé à proximité de la face d’accouplement (tel qu’illustré sur la FIG. 2 ). Une telle disposition des connecteurs 13a, 13b permet de ventiler plus efficacement les cylindres centraux du moteur. En référence à la FIG. 2 , le connecteur 13c du moteur est situé dans le couvre-culasse 8 du moteur 2, permettant de ventiler les volumes hauts du moteur 2. Les figures 3A et 3B représentent l’intégration du dispositif de ventilation 1 sur le moteur 2. Lorsque les points de raccordement 12a, 12b, 12c du dispositif de ventilation 1 sont raccordés aux connecteurs 13a, 13b, 13c du moteur 2, la partie basse du moteur 2 est ventilée au moyen des points de raccordement 12a, 12b raccordés au carter-cylindre 7, et la partie haute du moteur 2 est ventilée au moyen du point de raccordement 12c raccordé au couvre-culasse 8. La FIG. 3 illustre le dispositif de ventilation 1 intégré sur le moteur 2 au moyen d’un point de raccordement 12b raccordé à un connecteur 13b du carter-cylindre 7 du moteur 2. La FIG. 3 illustre le dispositif de ventilation 1 intégré sur le moteur 2 au moyen d’un point de raccordement 12a raccordé à un connecteur 13a du carter-cylindre 7 du moteur 2, et au moyen d’un point de raccordement 12c raccordé à un connecteur 13c du couvre-culasse 8 du moteur 2. La FIG. 4 illustre un autre mode de réalisation, dans lequel le dispositif de ventilation 1 comprend cinq organes de distribution 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, permettant notamment au moteur 2 d’être ventilé plus rapidement. Les points de raccordement 12 des organes de distribution 6a, 6b, 6c, 6d, 6e sont, par exemple, raccordés à des connecteurs 13 situés dans des zones à risque du moteur 2. Le dispositif de ventilation 1 illustré sur la FIG. 4 comporte également une canalisation 14 située entre l’entrée d’air 3 extérieur et les moyens de filtration 4 de l’air extérieur. Cette configuration permet, par exemple, au dispositif de ventilation 1 de s’adapter au mieux à l’agencement du moteur 2 dans le véhicule. Il n’est pas exclu que le dispositif de ventilation 1 comprenne plusieurs tuyaux et/ou canalisations et/ou clapets anti-retour, positionnés selon différentes configurations permettant de faciliter l’intégration du dispositif de ventilation 1 sur le moteur 2. On notera que le dispositif de ventilation 1 qui vient d’être décrit peut avantageusement être utilisé pour ventiler tous les types de moteur 2 à combustion interne d’un véhicule automobile. Dispositif de ventilation (1) d’un moteur (2) à combustion interne d’un véhicule automobile comprenant au moins une entrée d’air extérieur (3), des moyens de filtration (4) de l’air extérieur, au moins une canalisation commune (5) qui communique avec les moyens de filtration (4) et qui est apte à répartir l’air extérieur filtré dans des organes de distribution (6a, 6b, 6c) de l’air extérieur vers le moteur, caractérisé en ce qu’il comprend au moins deux organes de distribution (6a, 6b) qui distribuent de l’air extérieur dans un carter-cylindre (7) du moteur (2), et au moins un organe de distribution (6c) qui distribue de l’air extérieur dans un couvre-culasse (8) du moteur (2). Dispositif de ventilation (1) d’un moteur (2) selon la revendication 1, dans lequel ledit organe de distribution (6a, 6b, 6c) comprend au moins un tuyau (10) d’air extérieur équipé d’au moins un clapet anti-retour (11). Dispositif de ventilation (1) d’un moteur (2) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel ledit organe de distribution (6a, 6b, 6c) comprend au moins un point de raccordement (12) destiné à être raccordé à un connecteur (13) du moteur (2). Dispositif de ventilation (1) d’un moteur (2) selon la revendication 3, dans lequel les deux points de raccordement (12a, 12b) des deux organes de distribution (6a, 6b), sont raccordés à deux connecteurs (13a, 13b) du carter-cylindre (7) du moteur (2), ces connecteurs (13a, 13b) étant situés à deux endroits opposés du moteur (2). Dispositif de ventilation (1) d’un moteur (2) selon la revendication 4, dans lequel un connecteur (13a) du carter-cylindre (7) est situé sur, ou à proximité d’une face de distribution du moteur, et un connecteur (13b) du carter-cylindre (7) est situé sur, ou à proximité d’une face d’accouplement du moteur. Dispositif de ventilation (1) d’un moteur (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le point de raccordement (12c) de l’organe de distribution (6c) est raccordé à un connecteur (13c) du couvre-culasse (8) du moteur (2). Dispositif de ventilation (1) d’un moteur (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’entrée d’air extérieur (3) permet d’injecter de l’air neuf à l’intérieur du moteur (2), et particulièrement dans ses volumes isolés, tels que le carter-cylindre (7) et le couvre-culasse (8). Dispositif de ventilation (1) selon la revendication 7, dans lequel l’entrée d’air extérieur (3) et les moyens de filtration (4) de l’air extérieur sont distincts de ceux d’un circuit d’admission d’air du moteur (2) qui permet le remplissage en air des chambres de combustion du moteur (2). Dispositif de ventilation (1) d’un moteur (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, ledit moteur (2) étant un moteur (2) à combustion interne de véhicule automobile fonctionnant à l’hydrogène. Moteur (2) comprenant un dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9. Véhicule automobile comprenant un moteur (2) selon la revendication 10 qui comporte un dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.