FR2914027A1

FR2914027A1 - Dispositif d'admission d'air d'un moteur a combustion interne, vehicule comportant un tel dispositif et utilisation d'un tel dispositif.

Info

Publication number: FR2914027A1
Application number: FR0757414A
Authority: FR
Inventors: Philippe Chevalier; Stephane Pirotais
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2008-09-26
Also published as: FR2914026A1

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'admission d'air d'un moteur à combustion interne comprenant un conduit (30) apte à véhiculer de l'air issu d'un compresseur (40), au travers d'un refroidisseur (20), ledit conduit (30) comprenant au moins une zone (31) dans laquelle de la vapeur d'eau présente dans l'air d'admission et ayant condensé après son passage dans le refroidisseur est susceptible de s'accumuler, caractérisé par des moyens de chauffage (14) ménagés à proximité d'au moins une des zones (31), de manière à faire fondre la glace qui se serait formée dans la zone (31).

Description

DISPOSITIF D'ADMISSION D'AIR D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE, VEHICULE

COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF ET UTILISATION D'UN TEL DISPOSITIF. [0001] L'invention concerne généralement les véhicules équipés d'un compresseur dans la ligne d'admission et de moyens de refroidissement de l'air comprimé. Elle vise plus particulièrement l'adaptation de tels véhicules pour des circulations dans des régions froides. [0002] Les véhicules actuels, qu'ils fonctionnent avec de io l'essence ou bien du Diesel, comprennent généralement des moyens pour comprimer l'air destiné à être admis dans les chambres de combustion. En effet, compte tenu des exigences requises en termes de puissance pour les nouvelles motorisations, il est classique que le dispositif d'admission d'air 15 comporte un compresseur. Toutefois, l'air comprimé a tendance à se dilater en sortie du compresseur. Aussi, afin de maintenir la densité de l'air acquise en sortie du compresseur, il est nécessaire de le refroidir. C'est pourquoi, il est également classique de rencontrer en aval du compresseur un échangeur 20 de chaleur apte à refroidir l'air circulant dans le conduit d'admission. Cet échangeur de chaleur est habituellement le Refroidisseur Air Suralimentation (RAS). [0003] Toutefois, lors du passage de l'air comprimé dans le Refroidisseur Air Suralimentation (RAS), du fait de la détente de 25 l'air dans le (RAS), il se produit un phénomène de condensation. Plus précisément, il se forme à l'intérieur du conduit d'admission d'air des gouttelettes d'eau qui par gravité vont stagner dans certaines zones dudit conduit d'admission. Lorsqu'un véhicule équipé d'un tel dispositif d'admission d'air est utilisé dans des conditions météorologiques sévères, plus précisément lorsque la température ambiante est très basse, l'eau stagnante peut geler lors de l'arrêt ou pendant le roulage du véhicule. Le bouchon de glace ainsi formé peut alors obstruer le conduit d'admission d'air et priver le moteur de comburant. [0004] Afin de s'affranchir de ce dysfonctionnement, certains constructeurs ménagent au niveau du conduit d'admission dans les zones où de l'eau est susceptible de stagner, une ouverture io destinée à l'évacuer. Toutefois, cette solution impose une fuite dans le conduit d'admission d'air, qui est source de pollution sonore, de perte d'huile moteur et de baisse de performance du dispositif d'admission d'air. [0005] C'est pourquoi, notre invention a pour finalité de 15 sécuriser la portion du conduit d'admission d'air qui traverse le RAS, sans avoir recours à une fuite. [0006] Plus précisément, l'invention a pour objet un dispositif d'admission d'air d'un moteur à combustion interne comprenant un conduit apte à véhiculer de l'air issu d'un 20 compresseur, au travers d'un refroidisseur, ledit conduit comprenant au moins une zone dans laquelle de la vapeur d'eau présente dans l'air d'admission et ayant condensé après son passage dans le refroidisseur est susceptible de s'accumuler, caractérisé par des moyens de chauffage ménagés à proximité 25 d'au moins une des zones, de manière à faire fondre la glace qui se serait formée dans la zone. [0007] Selon certaines caractéristiques, les moyens de chauffage sont situés à proximité de la sortie du refroidisseur. [0008] Selon d'autres caractéristiques, les moyens de chauffage sont fixés sur le conduit. [0009] Selon d'autres caractéristiques, les moyens de chauffage sont disposés dans le boîtier de sortie du refroidisseur. [00010] Selon d'autres caractéristiques, les moyens de chauffage sont une résistance chauffante. [00011] Selon d'autres caractéristiques, les moyens de chauffage sont une bougie de préchauffage. io [00012] L'invention a aussi pour objet un véhicule caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'admission d'air conforme à l'invention. [00013] Selon certaines caractéristiques, les moyens de chauffage sont une dérivation du circuit d'échappement d'une 15 chaudière apte à chauffer l'intérieur de l'habitacle. [00014] Selon d'autres caractéristiques, le circuit d'échappement comporte une vanne pilotée apte à contrôler l'alimentation de la dérivation. [00015] L'invention a aussi pour objet une utilisation d'un 20 dispositif d'admission d'air conforme à l'invention, caractérisée en ce qu'elle comporte lors de la mise en fonctionnement du dispositif au moins : une étape de mesure de la température extérieure T, une étape de comparaison de la température extérieure T 25 avec une valeur seuil To, une étape de mise en fonctionnement des moyens de chauffage si T<To. [00016] Selon certaines caractéristiques, on stoppe le fonctionnement des moyens de chauffage au-delà d'une durée t. [00017] D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après effectuée, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures dans lesquelles : - La figure 1 représente une vue d'une partie d'un dispositif d'admission d'air selon un mode préféré de réalisation de io l'invention, - La figure 2 est une vue d'un détail de l'invention selon un mode préféré de réalisation, [00018] La figure 1 représente une partie du chauffage additionnel d'un véhicule (non représenté sur les figures) 15 comportant une chaudière 12, ainsi qu'une partie d'un dispositif d'admission d'air selon un mode préféré de réalisation de l'invention. Ladite partie du dispositif d'admission comprend un conduit 30 apte à véhiculer de l'air issu d'un compresseur 40. Ledit conduit 30 traverse ensuite un RAS 20 depuis une entrée 20 21 du RAS 20 jusqu'à une sortie 22 débouchant du boîtier de sortie 23 du RAS 20. Le dispositif d'admission d'air est tel, qu'une fois monté sur le véhicule, la sortie 22 du RAS se situe à une altitude inférieure à celle de l'entrée 21 du RAS. De plus, le conduit 30 présente en sortie 22 du RAS 20 une portion 25 horizontale constituant une zone 31 dans laquelle peut stagner de la vapeur d'eau présente dans l'air d'admission et ayant condensé après son passage dans le RAS 20. Des moyens de chauffage 14 sont également ménagés au voisinage de la zone 31. [00019] Avantageusement, des moyens de chauffage 14 sont disposés à proximité de la sortie 22 du RAS 20. En effet, en sortie du RAS 20, le refroidissement de l'air est maximum et par conséquent le phénomène de condensation est davantage prononcé. [00020] Avantageusement, les moyens de chauffage 14 sont fixés sur le conduit 30, ce qui évite de recourir à d'autres supports. [00021] Avantageusement, les moyens de chauffage 14 sont constitués d'une dérivation 11 du circuit d'échappement d'une chaudière 12 destinée à chauffer l'habitacle du véhicule. Ceci permet de récupérer des calories sinon perdues et de s'affranchir de l'installation de moyens de chauffage spécifiques. [00022] Avantageusement, une soupape 13 permet de contrôler l'alimentation de la dérivation 11 en gaz d'échappement issus de la chaudière 12. Ceci permet de contrôler le réchauffement de l'air circulant dans le conduit 30, qui doit conserver une certaine densité. [00023] La figure 2 représente une vue détaillée d'une des extrémités 10 de la dérivation 11, enroulée autour du conduit 30. Ainsi, lorsque la chaudière 12 fonctionne et que la soupape 13 est ouverte, l'extrémité 10 de la dérivation 11 est alimentée en gaz chauds. Ces derniers, après avoir chauffé la zone 31 du conduit 30, sont évacués dans l'atmosphère par des ouvertures 15 pratiquées dans l'extrémité 10 de la dérivation 11. [00024] Ainsi, le chauffage assuré avec les gaz d'échappement de la chaudière, qui ont une température comprise entre 250 et 300 C, permet un apport de calories pour fondre un éventuel glaçon qui se serait formé dans la zone 31 du conduit d'admission. [00025] De plus, par -10 c extérieur, lorsque l'air après compression dans le compresseur 40 et refroidissement dans le RAS 20, est réchauffé de manière à atteindre une température comprise entre -4 à +3 C à la sortie 22 du RAS 20, les risques Io de condensation sont diminués. De ce fait, la stagnation d'eau dans la zone 31 est limitée. [00026] L'invention suivant le mode préféré décrit précédemment permet donc de récupérer les calories issues d'un chauffage additionnel pour un habitacle de véhicule qui 15 équipe classiquement les véhicules utilisés dans les climats très froids, pour contrer d'une part le phénomène de condensation lors du roulage du véhicule et d'autre part le gel du peu de condensation qui se serait quand même formé lors du stationnement du véhicule. 20 [00027] Bien entendu, dans le cas où le véhicule ne serait pas équipé de chaudière pour chauffer l'habitacle, les moyens de chauffage 14, suivant un autre mode de réalisation, consistent non pas en une dérivation 11 du circuit d'échappement de la chaudière 12 mais en une résistance chauffante. Ce mode de 25 réalisation présente l'avantage d'être simple à mettre en oeuvre. [00028] Suivant encore un autre mode de réalisation non représenté sur les figures, les moyens de chauffage 14 consistent en une bougie de préchauffage disposée dans le boîtier de sortie 23 du refroidisseur 20. La bougie de préchauffage utilisée est du même type que celles qui sont utilisées pour préchauffer les chambres de combustion des moteurs diesel. Les bougies de préchauffage garantissent un chauffage rapide de l'intérieur du boîtier de sortie 23 du refroidisseur 20. Elles présentent ainsi l'avantage d'assurer rapidement l'apport thermique nécessaire pour fondre un bouchon de glace qui se serait formé dans le boîtier de sortie 23 du refroidisseur 20. io [00029] L'invention a également pour objet une utilisation d'un dispositif d'admission d'air conforme à l'invention comportant lors de la mise en fonctionnement du dispositif : - une étape de mesure de la température extérieure T, - une étape de comparaison de la température extérieure T 15 avec une valeur seuil To, - une étape de mise en fonctionnement des moyens de chauffage 14 si T<To. [00030] Généralement, il est souhaitable de déclencher le réchauffement de la ou des zones 31 susceptibles de retenir de 20 la condensation lorsque la température extérieure est inférieure à [00031] Dans le cas où les moyens de chauffage sont constitués d'une dérivation du circuit d'échappement d'une chaudière, l'étape de mise en fonctionnement des moyens de 25 chauffage concerne également la mise en fonctionnement de ladite chaudière. Notons, cependant que la mise en route de la chaudière est souvent déjà assujettie à la température extérieure et à la température de l'eau du moteur. [00032] Le problème lié à un bouchon de gel étant surtout gênant au moment du démarrage d'un véhicule ayant par exemple stationné dehors par grand froid, il peut être avantageux de prévoir d'arrêter les moyens de chauffage 14 au bout d'une durée t de chauffage par exemple de l'ordre de quelques minutes de manière à économiser l'énergie. [00033] Dans ce cas, le phénomène de condensation dans le conduit d'admission d'air risque de se poursuivre en fonction des conditions de roulage, de température et d'hygrométrie. Io Néanmoins, sur un trajet au cours duquel le débit du dispositif d'admission d'air peut être relativement constant et élevé, la stagnation de la condensation s'en trouve d'autant limitée.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif d'admission d'air d'un moteur à combustion interne comprenant un conduit (30) apte à véhiculer de l'air issu d'un compresseur (40), au travers d'un refroidisseur (20), ledit conduit (30) comprenant au moins une zone (31) dans laquelle de la vapeur d'eau présente dans l'air d'admission et ayant condensé après son passage dans le refroidisseur est susceptible de s'accumuler, caractérisé par des moyens de chauffage (14) ménagés à proximité d'au moins une des io zones (31), de manière à faire fondre la glace qui se serait formée dans la zone (31).

2. Dispositif d'admission d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de chauffage (14) sont situés à proximité de la sortie (22) du refroidisseur (20). 15

3. Dispositif d'admission d'air selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de chauffage (14) sont fixés sur le conduit (30).

4. Dispositif d'admission d'air selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de chauffage (14) sont 20 disposés dans le boîtier de sortie (23) du refroidisseur (20).

5. Dispositif d'admission d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de chauffage (14) sont une résistance chauffante.

6. Dispositif d'admission d'air selon l'une quelconque des 25 revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de chauffage (14) sont une bougie de préchauffage.l0

7. Véhicule équipé d'un moteur à combustion interne dont le dispositif d'admission est selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de chauffage (14) sont une dérivation (11) du circuit d'échappement d'une chaudière (12) apte à chauffer l'intérieur de l'habitacle.

8. Véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit d'échappement comporte une vanne pilotée (13) apte à contrôler l'alimentation de la dérivation (11).

9. Utilisation d'un dispositif d'admission d'air conforme à l'une io quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'elle comporte lors de la mise en fonctionnement du dispositif au moins : - une étape de mesure de la température extérieure T, - une étape de comparaison de la température extérieure T 15 avec une valeur seuil To, - une étape de mise en fonctionnement des moyens de chauffage (14) si T<To.

10. Utilisation du dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on stoppe le fonctionnement des moyens de 20 chauffage (14) au-delà d'une durée prédéterminée t.