FR2920487A1 - Repartiteur d'air de ligne d'admission d'air accorde acoustiquement - Google Patents

Repartiteur d'air de ligne d'admission d'air accorde acoustiquement Download PDF

Info

Publication number
FR2920487A1
FR2920487A1 FR0706221A FR0706221A FR2920487A1 FR 2920487 A1 FR2920487 A1 FR 2920487A1 FR 0706221 A FR0706221 A FR 0706221A FR 0706221 A FR0706221 A FR 0706221A FR 2920487 A1 FR2920487 A1 FR 2920487A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
plenum
ducts
inlet
intake
air distributor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR0706221A
Other languages
English (en)
Inventor
Elise Jean
Samuel Rodriguez
Laurent Vedrenne
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Priority to FR0706221A priority Critical patent/FR2920487A1/fr
Publication of FR2920487A1 publication Critical patent/FR2920487A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104Intake manifolds
    • F02M35/108Intake manifolds with primary and secondary intake passages
    • F02M35/1085Intake manifolds with primary and secondary intake passages the combustion chamber having multiple intake valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/005Oscillating pipes with charging achieved by arrangement, dimensions or shapes of intakes pipes or chambers; Ram air pipes
    • F02B27/006Oscillating pipes with charging achieved by arrangement, dimensions or shapes of intakes pipes or chambers; Ram air pipes of intake runners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10006Air intakes; Induction systems characterised by the position of elements of the air intake system in direction of the air intake flow, i.e. between ambient air inlet and supply to the combustion chamber
    • F02M35/10026Plenum chambers
    • F02M35/10052Plenum chambers special shapes or arrangements of plenum chambers; Constructional details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10091Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
    • F02M35/10111Substantially V-, C- or U-shaped ducts in direction of the flow path
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10091Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
    • F02M35/10118Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements with variable cross-sections of intake ducts along their length; Venturis; Diffusers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10091Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
    • F02M35/10124Ducts with special cross-sections, e.g. non-circular cross-section
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/1015Air intakes; Induction systems characterised by the engine type
    • F02M35/10157Supercharged engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104Intake manifolds
    • F02M35/112Intake manifolds for engines with cylinders all in one line
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Abstract

L'invention concerne un répartiteur d'air (40) d'un moteur à combustion interne (1) définissant intérieurement un plenum (40A) pourvu d'une unique entrée (45) d'air frais et débouchant dans quatre conduits d'admission (41, 42, 43, 44) dont les sorties sont aptes à être raccordées à des cylindres (11, 12, 13, 14) distincts du moteur à combustion interne.Selon l'invention, au moins deux desdits conduits d'admission présentent des géométries différentes, de sorte que les distances acoustiques (L1, L2, L3, L4) séparant l'unique entrée du plenum des sorties des conduits d'admission sont toutes égales.

Description

1 DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale la répartition d'air frais dans les cylindres d'un moteur à combustion interne. Elle concerne plus particulièrement un répartiteur d'air d'un moteur à combustion interne définissant intérieurement un plenum pourvu d'une unique entrée d'air frais et débouchant dans au moins trois conduits d'admission dont les sorties sont aptes à être raccordées à des cylindres distincts du moteur à combustion interne. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la réalisation des répartiteurs d'air de moteurs à combustion interne suralimentés, dont les plenums présentent des volumes réduits. L'invention concerne aussi un moteur à combustion interne pourvu d'un tel répartiteur d'air. Elle concerne également une ligne d'admission d'air frais d'un moteur à combustion interne, comportant au moins trois conduits d'amenée d'air frais branchés sur des cylindres distincts du moteur à combustion interne, et un répartiteur d'air définissant intérieurement un plenum présentant une unique entrée d'air frais et débouchant dans des conduits d'admission branchés sur lesdits au moins trois conduits d'amenée.
ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Les moteurs à combustion interne utilisent en admission, pour la combustion du carburant, soit un mélange d'air frais et de gaz brûlés, soit uniquement de l'air frais. Cet air frais est généralement prélevé par une prise d'air d'une ligne d'admission, puis conduit par une conduite d'air de la ligne d'admission vers un répartiteur d'air du type précité qui répartit l'air frais dans chacun des cylindres. Les conduits d'admission de ce répartiteur d'air présentent généralement des géométries toutes identiques et sont branchés sur des conduits d'amenée d'air frais qui sont creusés dans la culasse du moteur et qui débouchent dans les cylindres. La régulation d'air frais dans chacun de ces cylindres est réalisée au moyen de soupapes d'admission montées dans ces conduits d'amenée d'air frais. En fonctionnement, des fluctuations de pression sont générées dans la ligne d'admission par les mouvements des pistons, modulés par ceux des soupapes d'admission. Ces fluctuations de pression forment des ondes acoustiques qui peuvent améliorer ou au contraire gêner l'admission en air frais des cylindres, suivant la géométrie du répartiteur d'air et de la ligne d'admission. 2 Il est alors connu d'optimiser cette géométrie, pour améliorer le remplissage moyen en air frais des différents cylindres. Toutefois, on constate, lorsque le moteur fonctionne à hauts régimes, une différence de remplissage en air frais entre les différents cylindres du moteur.
Cette différence de remplissage induit des différences de richesses dans les cylindres du moteur, puisque le volume de carburant injecté dans l'ensemble des cylindres est identique alors que la quantité d'air frais admise dans ces cylindres diffère. Ces différences de richesses génèrent des différences de températures entre les cylindres, ce qui entraîne une usure prématurée de certaines pièces du moteur. Elles entraînent en outre un rejet de carburant non brûlé par certains des cylindres dans l'atmosphère. Pour réduire les différences de remplissage des cylindres, une solution connue consiste à accroître le volume du plenum, de manière que ce dernier crée un obstacle à la remontée des ondes acoustiques depuis les cylindres vers la prise d'air. Ainsi, les conduits d'admission étant tous identiques, le remplissage en air frais des cylindres est homogène. Cependant, cet accroissement de volume du plenum est préjudiciable aux performances des moteurs suralimentés à bas régimes.
OBJET DE L'INVENTION Afin de rernédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose un répartiteur d'air permettant un remplissage uniforme des cylindres du moteur, sans toutefois réduire à bas régimes les performances de ce moteur.
Plus particulièrement, on propose selon l'invention un répartiteur d'air tel que défini dans l'introduction, dans lequel au moins un premier et un second desdits conduits d'admission présentent des géométries différentes, de sorte que les distances acoustiques séparant l'unique entrée du plenum des sorties des conduits d'admission sont toutes égales.
On entend par distance acoustique la longueur d'un tube de référence dont la première résonance est identique à celle du conduit considéré. La demanderesse a remarqué, dans le cadre de ses travaux de recherche, que la différence de remplissage entre les cylindres provenait du fait que les distances acoustiques entre chacun des cylindres et la prise d'air de la ligne d'admission étaient différentes. En effet, les conduits d'admission présentent généralement des géométries identiques mais sont branchés sur le plenum à des distances variables 3 de l'entrée d'air de celui-ci. Ces variations de distances entraînent alors des différences de comportements des ondes acoustiques dans les conduits d'admission, ce qui provoque les différences de remplissage des cylindres. Ici, grâce à l'invention, les conduits d'admission présentent des formes appropriées qui permettent d'égaliser les distances acoustiques entre la prise d'air et chacun des cylindres, de manière que le remplissage en air frais se fasse de manière homogène, De cette manière, le volume de carburant injecté dans les cylindres peut être piloté avec précision, afin que la combustion de l'air frais et du carburant se fasse de manière identique d'un cylindre à l'autre. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du répartiteur d'air conforme à l'invention sont les suivantes : - les distances géométriques de parcours de l'air frais entre l'unique entrée du plenum et les sorties des conduits d'admission sont toutes égales ; -lesdits premier et second conduits d'admission présentent des longueurs différentes et des sections identiques ; - les distances géométriques de parcours de l'air frais entre l'unique entrée du plenum et les sorties des premier et second conduits d'admission sont différentes ; - lesdits premier et second conduits d'admission présentent des longueurs identiques et des sections différentes ; - le premier conduit d'admission s'étend selon une ligne moyenne courbe et le second conduis: d'admission s'étend selon une ligne moyenne rectiligne ; - les conduits d'admission présentent des longueurs fonction de leur distance à l'unique entrée du plenum ; -l'un au moins des conduits d'admission présente une forme conique ; - l'un au moins des conduits d'admission est muni d'un élargissement de section ; - le plenum présentant une forme allongée, l'unique entrée du plenum est située à une extrémité dudit plenum et les géométries des conduits d'admission sont toutes différentes ; ou - le plenum présentant une forme allongée, l'unique entrée du plenum est située à mi-longueur dudit plenum et les géométries des conduits d'admission sont symétriques deux à deux, de part et d'autre de ladite unique entrée.
L'invention concerne aussi un moteur à combustion interne pourvu d'un tel répartiteur d'air. L'invention concerne également une ligne d'admission d'air frais telle que 4 définie en introduction, dans laquelle au moins un premier et un deuxième desdits conduits d'amenée présentent des géométries différentes, de sorte que les distances acoustiques séparant l'unique entrée du plenum des sorties des conduits d'amenée sont toutes égales.
Les conduits d'amenée précités sont creusés dans la culasse et se situent dans le prolongement des conduits d'admission du répartiteur d'air. Ici, grâce à l'invention, les géométries des conduits d'amenée d'air frais participent à l'égalisation des distances acoustiques entre la prise d'air et chacun des cylindres. DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique d'un moteur à combustion interne 15 comportant un répartiteur d'air selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique du moteur à combustion interne de la figure 1, comportant un répartiteur d'air selon un second mode de réalisation de l'invention ; 20 - la figure 3 est une vue schématique du moteur à combustion interne de la figure 1, comportant un répartiteur d'air selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 4 est une vue schématique du moteur à combustion interne de la figure 1, comportant un répartiteur d'air selon un quatrième mode de réalisation 25 de l'invention. Dans la description, les termes amont et aval seront utilisés suivant le sens de l'écoulement des gaz, depuis le point de prélèvement des gaz frais dans l'atmosphère jusqu'à la sortie des gaz brûlés par un pot catalytique 34. Sur les figures 1 à 4, on a représenté schématiquement différents modes 30 de réalisation d'un répartiteur d'air 40, 50, 60, 70 d'un moteur à combustion interne 1. Ce moteur à combustion interne 1 comporte classiquement un bloc-moteur 10 comprenant un bloc-cylindres, ici pourvu de quatre cylindres 11, 12, 13, 14 en ligne, et une culasse (non représentée) qui recouvre le bloc-cylindres. 35 En sortie des cylindres 11, 12, 13, 14, le moteur à combustion interne 1 comporte une ligne d'échappement 30 de gaz brûlés qui s'étend depuis un collecteur d'échappement 31 jusqu'à des moyens de traitement des gaz brûlés, formés ici par un catalyseur d'oxydation auxiliaire 33 et par le pot catalytique 34 précité. La ligne d'échappement 30 comporte par ailleurs, en aval du collecteur d'échappement 31, une turbine 32 qui actionne un compresseur 22. En amont des cylindres 11, 12, 13, 14, le moteur à combustion interne 1 5 comporte une ligne d'admission 20 pourvue d'un filtre à air 21 qui filtre des gaz frais prélevés dans l'atmosphère. Cette ligne d'admission 20 est en outre pourvue du compresseur 22 qui comprime les gaz frais filtrés par le filtre à air 21, ainsi que d'un refroidisseur d'air principal 23 qui refroidit ces gaz frais comprimés. La ligne d'admission 20 comporte également un répartiteur d'air 40 ; 50 ; 60 ; 70 apte à répartir l'air frais refroidi par le refroidisseur d'air principal 23 vers chacun des quatre cylindres 11, 12, 13, 14 du bloc-moteur. II est à cet effet fixé contre une face latérale de la culasse du bloc-moteur. Quel que soit le mode de réalisation du répartiteur d'air 40 ; 50 60 ; 70, ce dernier définit intérieurement un plenum 40A ; 50A ; 60A ; 70A , c'est-à-dire un volume d'air, pourvu d'une unique entrée 45, 55, 65, 75 d'air frais et d'une ou deux sorties 46 ; 56 ; 66 ; 76 d'air frais par cylindre. Ici, le plenum présente une forme de cylindre et comporte quatre sorties d'air frais 46 ; 56 ; 66 ; 76 régulièrement réparties le long de ce cylindre. Ce répartiteur d'air définit en outre intérieurement des conduits d'admission 41, 42, 43, 44 ; 51, 52, 53, 54 ; 61, 62, 63, 64 ; 71, 72, 73, 74 dont les entrées sont respectivement branchées sur les sorties d'air frais 46 ; 56 ; 66 ; 76 du plenum et dont les sorties sont raccordées aux cylindres 11, 12, 13, 14 via des conduits d'amenée 11A, 12A, 13A, 14A d'air frais creusés dans la culasse. On définit alors, parmi ces quatre conduits d'admission, deux conduits d'admission centraux 42, 43 ; 52, 53 ; 62, 63 ; 72, 73 qui sont raccordés aux deux cylindres 12, 13 centraux du bloc-cylindres et deux conduits d'admission d'extrémité 41, 44 ; 51, 54 ; 61, 64 ; 71, 74 qui sont raccordés aux deux cylindres 11, 14 situés aux extrémités du bloc-cylindres. Ces quatre conduits d'admission présentent ici des sections de tailles moyennes sensiblernent égales à la taille d'une section du plenum. Les conduits d'amenée 11A, 12A, 13A, 14A d'air frais creusés dans la culasse prennent naissance sur ladite face latérale de la culasse, en regard des conduits d'admission du répartiteur d'air 40 ; 50 ; 60 ; 70, et débouchent dans les quatre cylindres 11, 12, 13, 14 du moteur à combustion interne 1. Ici, telles que représentées sur les figures 1 à 4, les extrémités des conduits d'amenée qui sont raccordées aux cylindres se subdivisent en deux conduites débouchant par deux ouvertures dans les cylindres. 6 Éventuellement, le moteur à combustion interne 1 peut également comporter une ligne de recirculation (non représentée) des gaz brûlés depuis la ligne d'échappement 30 vers la ligne d'admission 20. Cette ligne de recirculation peut alors indifféremment déboucher dans la ligne d'admission 20 en amont du répartiteur d'air 40 ; 50 ; 60 ; 70 ou directement dans celui-ci. Compte-tenu de l'architecture du moteur à combustion interne 1, on appellera distance acoustique primaire L1, L2, L3, L4 associée à un cylindre 11, 12, 13, 14, la distance acoustique séparant l'entrée 45 ; 55 ; 65 ; 75 du plenum 40A ; 50A ; 60A ; 70A de la sortie du conduit d'admission 41, 42, 43, 44 ; 51, 52, 53, 54 ; 61, 62, 63, 64 ; 71, 72, 73, 74 débouchant dans ce cylindre. On appellera par ailleurs distance acoustique secondaire L5, L6, L7, L8 associée à un cylindre 11, 12, 13, 14, la distance acoustique séparant l'entrée 45 ; 55 ; 65 ; 75 du plenum 40A ; 50A ; 60A ; 70A de la sortie du conduit d'amenée 11A, 12A, 13A, 14A d'air frais correspondant à ce cylindre.
Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, au moins un premier 41 ; 51 ; 61 ; 71 et un second 42 ; 52 ; 62 ; 72 desdits conduits d'admission du répartiteur d'air présentent des géométries différentes, de sorte que les distances acoustiques primaires L1, L2, L3, L4 associées à l'ensemble des cylindres 11, 12, 13, 14 sont toutes égales.
Préférentiellement, comme le montrent les figures 1, 3 et 4, l'entrée 45 ; 65 ; 75 du plenum 40A ; 60A ; 70A est centrale, c'est-à- dire située à mi-hauteur du cylindre formé par le plenum. Dans ce cas, les conduits d'admission centraux 42, 43 ; 62, 63 ; 72, 73 présentent des géométries différentes de celles des conduits d'admission d'extrémité 41, 44 ; 61, 64 ; 71, 74. En revanche, les deux conduits d'admission centraux 42, 43 ; 62, 63 ; 72, 73 sont, à l'instar des deux conduits d'admission d'extrémité 41, 44 ;151, 64 ; 71, 74, symétriques l'un par rapport à l'autre. En variante, comme le montre la figure 2, l'entrée 55 du plenum 50A peut être située à une extrémité du cylindre formé par ce plenum. Dans ce cas, les conduits d'admission 51, 52, 53, 54 présentent tous des géométries différentes. Selon un premier et un second mode de réalisation de l'invention, plus particulièrement représenté sur les figures 1 et 2, les distances géométriques de parcours de l'air frais entre l'unique entrée 45 ; 55 du plenum 40A ; 50A et les sorties des conduits d'admission 41, 42, 43, 44 ; 51, 52, 53, 54 sont toutes égales.
Dans le premier mode de réalisation du répartiteur d'air 40 représenté sur la figure 1 (dans lequel l'entrée 45 du plenum 40A est centrale), les quatre conduits d'admission 41, 42, 43, 44 du répartiteur d'air 40 présentent des sections 7 identiques, mais les conduits d'admission d'extrémité 41, 44 présentent des longueurs différentes de celles des conduits d'admission centraux 42, 43. Plus précisément, les deux conduits d'admission d'extrémité 41, 44 présentent des formes de tubes droits, d'axes orthogonaux à l'axe longitudinal du plenum 40A. En revanche, les deux conduits d'admission centraux 42, 43 présentent des formes de tubes courbés, ici selon des arcs de cercle. Les tubes formés par ces quatre conduits d'admission 41, 42, 43, 44 présentent des diamètres constants et identiques. Les arcs de cercle formés par les deux conduits d'admission centraux 42, 43 s'étendent ici autour d'un même axe qui est parallèle à l'axe longitudinal du plenum. En variante, les conduits d'admission centraux pourraient présenter des formes différentes, par exemple en S. Quoi qu'il en soit, les longueurs des conduits d'admission centraux 42, 43 sont alors supérieures à celles des conduits d'admission d'extrémité 41, 44, de manière que les distances géométriques séparant l'entrée 45 du plenum 40A des sorties des conduits d'admission 41, 42, 43, 44 sont toutes égales (les distances géométriques précitées correspondent bien sûr aux distances que l'air frais doit parcourir depuis l'entrée du plenum jusqu'aux sorties des conduits d'admission). Ainsi, puisque, d'une part, ces distances géométriques sont égales, et d'autre part, les quatre conduits d'admission 41, 42, 43, 44 présentent des sections identiques, les distances acoustiques primaires L1, L2, L3, L4 associées aux quatre cylindres 11, 12, 13, 14 sont aussi égales. Par conséquent, les ondes acoustiques se propagent uniformément dans tous les conduits d'admission 41, 42, 43, 44 et dans le plenum 40A, de manière que le remplissage en air frais des quatre cylindres 11, 12, 13, 14 est homogène. On dit alors du répartiteur d'air 40 qu'il est accordé acoustiquement . Dans le second mode de réalisation du répartiteur d'air 50 représenté sur la figure 2 (dans lequel l'entrée 55 du plenum 50A est située à l'une de ses extrémités), les conduits d'admission 51, 52, 53, 54 présentent des longueurs toutes différentes et des sections identiques. Ici, tous les conduits d'admission 51, 52, 53, 54 présentent des formes de tubes droits de diamètres constants et identiques et d'axes parallèles et orthogonaux à l'axe longitudinal du plenum. En revanche, ils présentent des longueurs décroissantes en fonction de 35 leur distance à l'entrée 55 du plenum 50A, de manière que les distances géométriques séparant l'entrée 55 du plenum 50A des sorties des conduits d'admission 51, 52, 53, 54 sont toutes égales. 8 Ainsi, puisque, d'une part, ces distances géométriques sont égales, et d'autre part, les quatre conduits d'admission 51, 52, 53, 54 présentent des sections identiques. les distances acoustiques primaires L1, L2, L3, L4 associées aux quatre cylindres 11, 12, 13, 14 sont égales.
Par conséquent, les ondes acoustiques se propagent uniformément dans tous les conduits d'admission 51, 52, 53, 54 et dans le plenum 50A, de manière que le remplissage en air frais des cylindres 11, 12, 13, 15 se fait de manière homogène. Pour que les conduits d'admission 51, 52, 53, 54 puissent présenter des longueurs différentes, le plenum 50A du répartiteur d'air 50 s'étend en longueur selon un axe longitudinal incliné par rapport à l'axe longitudinal du bloc-cylindres (axe perpendiculaire aux axes des quatre cylindres). Tel que représenté sur la figure 2, l'axe longitudinal du répartiteur d'air 50 est situé dans un plan normal aux axes des quatre cylindres 11, 12, 13, 14.
Bien sûr en variante, l'axe longitudinal du répartiteur d'air 50 pourrait être situé dans un plan parallèle aux axes des quatre cylindres 11, 12, 13, 14, de manière que le répartiteur d'air soit collé au bloc-moteur 10. Selon un troisième et un quatrième mode de réalisation de l'invention, plus particulièrement représenté sur les figures 3 et 4, les distances géométriques de parcours de l'air frais entre l'unique entrée 65 ; 75 du plenum 60A ; 70A et les sorties d'au moins deux des conduits d'admission 61, 62 ; 71, 72 sont différentes. Dans le troisième mode de réalisation du répartiteur d'air 60 représenté sur la figure 3, les quatre conduits d'admission 61, 62, 63, 64 présentent des longueurs identiques, mais les conduits d'admission d'extrémité 61, 64 présentent des sections différentes de celles des conduits d'admission centraux 62, 63. Plus précisément, les conduits d'admission d'extrémité 61, 64 présentent des formes de tubes strictement cylindriques, d'axes orthogonaux à l'axe longitudinal du plenum 60A. En revanche, les conduits d'admission centraux 62, 63 présentent des formes de tubes munis chacun d'un élargissement de section.
Ces élargissements de section forment ici des chambres cylindriques situées à mi-longueur des conduits d'admission centraux 62, 63. Bien sûr, en variante, ces élargissements de section pourraient présenter des formes différentes telles que des formes de cônes divergents dont les sommets sont tournés vers le plenum.
Puisque les quatre conduits d'admission présentent des longueurs identiques, on comprend que les distances géométriques séparant l'entrée 65 du plenum 60A des sorties des conduits d'admission centraux 62, 63 sont différentes 9 des distances géométriques séparant l'entrée 65 du plenum 60A des sorties des conduits d'admission d'extrémité 61, 64. Toutefois, les sections des conduits d'admission d'extrémité et centraux sont différentes, si bien que leurs fréquences de résonance propres (donc leur longueurs acoustiques) sont identiques. Les tailles des élargissements de section sont alors prévues pour que les distances acoustiques primaires L1, L2, L3, L4 soient toutes égales, afin que le remplissage en air frais des quatre cylindres se fasse de manière homogène. Dans le quatrième mode de réalisation du répartiteur d'air 70 représenté sur la figure 4, les quatre conduits d'admission 71, 72, 73, 74 présentent des longueurs identiques, mais les conduits d'admission d'extrémité 71, 74 présentent des sections différentes de celles des conduits d'admission centraux 72, 73. Plus précisément, les conduits d'admission d'extrémité 71, 74 présentent des formes de cônes d'axes orthogonaux à l'axe longitudinal du plenum 70A, dont les sommets sont tournés vers la culasse. En revanche, les conduits d'admission centraux 72, 73 présentent des formes de tubes cylindriques. Puisque les quatre conduits d'admission 71, 72, 73, 74 présentent des longueurs identiques, on comprend que les distances géométriques séparant l'entrée 75 du plenum 70A des sorties des conduits d'admission centraux 72, 73 sont différentes des distances géométriques séparant l'entrée 75 du plenum 70A des sorties des conduits d'admission d'extrémité 71, 74. Toutefois, les sections des conduits d'admission d'extrémité et centraux sont différentes, si bien que leurs fréquences de résonance propres (donc leur longueurs acoustiques) sont identiques.
Les géométries des cônes sont alors prévues pour que les distances acoustiques primaires L1, L2, L3, L4 soient toutes égales, afin que le remplissage en air frais des quatre cylindres se fasse de manière homogène. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. En particulier, l'égalisation des distances acoustiques primaires associées aux cylindres peut être réalisée en combinant des différences de longueurs et des différences de sections entre les conduits d'admission. Par exemple, les conduits d'admission d'extrémité peuvent présenter des formes de tubes rectilignes tandis que les conduits d'admission centraux présentent des formes de tubes courbés munis d'élargissements de section. Selon une autre variante de réalisation du répartiteur d'air, l'égalisation 10 des distances acoustiques primaires associées aux cylindres peut être réalisée en modifiant la forme du plenum. Par exemple, si l'entrée du plenum est centrale, ce dernier peut être courbé de manière que ses extrémités soient positionnées à une distance de la culasse plus faible que sa partie centrale. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les conduits d'amenée et les conduits d'admission peuvent présenter des formes telles que les distances acoustiques primaires L1, L2, L3, L4 sont différentes mais que les distances acoustiques secondaires L5, L6, L7, L8 sont égales.
Dans ce mode, les conduits d'admission du plenum présentent des longueurs et/ou des sections différentes les unes des autres. Toutefois, ces différences de géométries ne suffisent pas à égaliser les distances acoustiques primaires L1, L2, L3, L4 associées aux quatre cylindres. Par conséquent, les conduits d'amenée 11A, 12A, 13A, 14A sont prévus pour présenter des longueurs et/ou des sections différentes les unes des autres, de manière à participer à l'égalisation des distances acoustiques secondaires L5, L6, L7, L8. De cette manière, le remplissage en air frais des cylindres se fait de manière homogène.

Claims (14)

REVENDICATIONS
1. Répartiteur d'air (40 ; 50 ; 60 ; 70) d'un moteur à combustion interne (1) définissant intérieurement un plenum (40A ; 50A ; 60A ; 70A) pourvu d'une unique entrée (45 ; 55 ; 65 ; 75) d'air frais et débouchant dans au moins trois conduits d'admission (41, 42, 43, 44 ; 51, 52, 53, 54 ; 61, 62, 63, 64 ; 71, 72, 73, 74) dont les sorties sont aptes à être raccordées à des cylindres (11, 12, 13, 14) distincts du moteur à combustion interne (1), caractérisé en ce qu'au moins un premier (41 ; 51 ; 61 ; 71) et un second (42 ; 52 ; 62 ; 72) desdits conduits d'admission présentent des géométries différentes, de sorte que les distances acoustiques (L1, L2, L3, L4) séparant l'unique entrée (45 ; 55 ; 65 ; 75) du plenum (40A ; 50A ; 60A ; 70A) des sorties des conduits d'admission (41, 42, 43, 44 ; 51, 52, 53, 54 ; 61, 62, 63, 64 ; 71, 72, 73, 74) sont toutes égales.
2. Répartiteur d'air (40 ; 50) selon la revendication précédente, dans lequel les distances géométriques de parcours de l'air frais entre l'unique entrée (45 ; 55) du plenum (40A ; 50A) et les sorties des conduits d'admission (41, 42, 43, 44 ; 51, 52, 53, 54) sont toutes égales.
3. Répartiteur d'air (40 ; 50) selon la revendication précédente, dans lequel lesdits premier (41 ; 51) et second (42 ; 52) conduits d'admission présentent 20 des longueurs différentes et des sections identiques.
4. Répartiteur d'air (60 ; 70) selon la revendication 1, dans lequel les distances géométriques de parcours de l'air frais entre l'unique entrée (65 ; 75) du plenum (60A ; 70A) et les sorties des premier et second conduits d'admission (61, 62 ; 71, 72) sont différentes. 25
5. Répartiteur d'air (60 ; 70) selon la revendication précédente, dans lequel lesdits premier et second conduits d'admission (61, 62 ; 71, 72) présentent des longueurs identiques et des sections différentes.
6. Répartiteur d'air (40) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le premier conduit d'admission (41) s'étend selon une ligne moyenne 30 courbe et le second conduit d'admission (42) s'étend selon une ligne moyenne rectiligne.
7. Répartiteur d'air (40 ; 50) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les conduits d'admission (41, 42, 43, 44 ; 51, 52, 53, 54) présentent des longueurs fonction de leur distance à l'unique entrée du plenum (40A ; 50A). 35
8. Répartiteur d'air (70) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'un au moins des conduits d'admission (71, 74) présente une forme conique. 12
9. Répartiteur d'air (60) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'un au moins des conduits d'admission (62, 63) est muni d'un élargissement de section.
10. Répartiteur d'air (50) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, le plenum (50A) présentant une forme allongée, l'unique entrée (55) du plenum (50A) est située à une extrémité dudit plenum (50A) et les géométries des conduits d'admission (51, 52, 53, 54) sont toutes différentes.
11. Répartiteur d'air (40 ; 60 ; 70) selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel le plenum (40A ; 60A ; 70A) présentant une forme allongée, l'unique entrée (45 ; 65 ; 75) du plenum (40A ; 60A ; 70A) est située à mi-longueur dudit plenum (40A ; 60A ; 70A) et les géométries des conduits d'admission (41, 42, 43, 44 ; 61, 62, 63, 64 ; 71, 72, 73, 74) sont symétriques deux à deux, de part et d'autre de ladite unique entrée (45 ; 65 ; 75).
12. Moteur à combustion interne (1) comportant au moins trois cylindres (11, 12, 13, 14) et une ligne d'admission (20) d'air frais pourvue d'un répartiteur d'air (40 ; 50 ; 60 ; 70) selon l'une des revendications précédentes, dont les conduits d'admission débouchent dans chacun desdits cylindres (11, 12, 13, 14).
13. Ligne d'admission (20) d'air frais d'un moteur à combustion interne (1), comportant : - au moins trois conduits d'amenée (11A, 12A, 13A, 14A) d'air frais branchés sur des cylindres (11, 12, 13,
14) distincts du moteur à combustion interne (1), et - un répartiteur d'air (40 ; 50 ; 60 ; 70) définissant intérieurement un plenum (40A ; 50A ; 60A ; 70A) présentant une unique entrée (45 ; 55 ; 65 ; 75) d'air frais et débouchant dans des conduits d'admission (41, 42, 43, 44 ; 51, 52, 53, 54 ; 61, 62, 63, 64 ; 71, 72, 73, 74) branchés sur lesdits au moins trois conduits d'amenée (11A, 12A, 13A, 14A), caractérisée en ce qu'au moins un premier (11A) et un deuxième (12A) desdits conduits d'amenée présentent des géométries différentes, de sorte que les distances acoustiques (L5, L6, L7, L8) séparant l'unique entrée (45 ; 55 ; 65 ; 75) du plenum (40A ; 50A ; 60A ; 70A) des sorties des conduits d'amenée (11A, 12A, 13A, 14A) sont toutes égales.
FR0706221A 2007-09-05 2007-09-05 Repartiteur d'air de ligne d'admission d'air accorde acoustiquement Pending FR2920487A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0706221A FR2920487A1 (fr) 2007-09-05 2007-09-05 Repartiteur d'air de ligne d'admission d'air accorde acoustiquement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0706221A FR2920487A1 (fr) 2007-09-05 2007-09-05 Repartiteur d'air de ligne d'admission d'air accorde acoustiquement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2920487A1 true FR2920487A1 (fr) 2009-03-06

Family

ID=39272187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0706221A Pending FR2920487A1 (fr) 2007-09-05 2007-09-05 Repartiteur d'air de ligne d'admission d'air accorde acoustiquement

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2920487A1 (fr)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4094276A (en) * 1975-04-24 1978-06-13 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Intake manifold for internal combustion engine
JPH07253062A (ja) * 1994-03-15 1995-10-03 Honda Motor Co Ltd エンジン用吸気マニホールド構造
JPH08105359A (ja) * 1994-10-07 1996-04-23 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の吸気マニホールド装置
EP0722042A2 (fr) * 1995-01-14 1996-07-17 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Dispositif d'admission d'air d'un moteur à combustion interne du type en V
JPH09250408A (ja) * 1996-03-14 1997-09-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の吸気装置における吸気管配設構造
GB2321671A (en) * 1997-01-31 1998-08-05 Perkins Ltd I.c. engine inlet manifold with branches of equal length
EP1522716A2 (fr) * 2003-10-10 2005-04-13 Nissan Motor Company, Limited Structure de prise d'air d'un moteur à combustion interne
WO2005103476A1 (fr) * 2004-04-26 2005-11-03 Toyota Technical Center Usa, Inc. Tubulure d'admission a longueur de canaux variable
US20060075997A1 (en) * 2004-10-08 2006-04-13 Huebler Mark S Intake manifold for an internal combustion engine

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4094276A (en) * 1975-04-24 1978-06-13 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Intake manifold for internal combustion engine
JPH07253062A (ja) * 1994-03-15 1995-10-03 Honda Motor Co Ltd エンジン用吸気マニホールド構造
JPH08105359A (ja) * 1994-10-07 1996-04-23 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の吸気マニホールド装置
EP0722042A2 (fr) * 1995-01-14 1996-07-17 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Dispositif d'admission d'air d'un moteur à combustion interne du type en V
JPH09250408A (ja) * 1996-03-14 1997-09-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の吸気装置における吸気管配設構造
GB2321671A (en) * 1997-01-31 1998-08-05 Perkins Ltd I.c. engine inlet manifold with branches of equal length
EP1522716A2 (fr) * 2003-10-10 2005-04-13 Nissan Motor Company, Limited Structure de prise d'air d'un moteur à combustion interne
WO2005103476A1 (fr) * 2004-04-26 2005-11-03 Toyota Technical Center Usa, Inc. Tubulure d'admission a longueur de canaux variable
US20060075997A1 (en) * 2004-10-08 2006-04-13 Huebler Mark S Intake manifold for an internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1036259A1 (fr) Dispositif d'echappement pour moteur a combustion interne
EP1944476B1 (fr) Siège de soupape usiné en deux chanfreins désaxés
FR2920487A1 (fr) Repartiteur d'air de ligne d'admission d'air accorde acoustiquement
EP0671553B1 (fr) Collecteur d'admission à impédance modulable et faible perte de charge
FR2923268A1 (fr) Culasse d'un moteur a combustion interne comportant un conduit d'admission muni d'une pente adaptee a la generation d'un tourbillon dans le cylindre
EP2179168B1 (fr) Repartiteur d'admission d'un moteur a combustion interne
EP0279710B1 (fr) Dispositif d'échappement d'un moteur à six cylindres en V
FR2983521A3 (fr) Pot catalytique et moteur equipe d'un tel pot
FR2879249A1 (fr) Dispositif de suralimentation et de stratification de gaz d'echappement recycles pour moteur a combustion interne, notamment pour vehicule automobile, et procede associe.
FR2924165A3 (fr) Culasse de moteur a combustion interne dont les conduits d'admission presentent un meplat generateur de tourbillons axiaux
FR2852060A1 (fr) Repartiteur d'admission d'air pour moteur a combustion interne.
EP3480439A1 (fr) Circuit d'admission d'air pour moteur à allumage commandé avec plenum intégré à la culasse
FR2889256A1 (fr) Ligne d'admission d'air d'un moteur a combustion interne a geometrie variable
FR2814196A1 (fr) Dispositif d'admission d'air dans un cylindre de moteur a combustion
FR2933629A3 (fr) Procede de fabrication d'une culasse comprenant un conduit d'admission semi-usine et culasse correspondante
FR2619854A1 (fr) Systeme et procede d'echappement pour moteur a combustion interne, et moteur pourvu d'un tel systeme
EP1944477B1 (fr) Siège de soupape usiné en plusieurs chanfreins
EP4069962B1 (fr) Repartiteur d'admission d'air pour un moteur a combustion
FR2823257A1 (fr) Dispositif d'admission d'air dans un cylindre de moteur a combustion
FR2910540A1 (fr) Moteur a combustion interne pour vehicule automobile
FR2855221A1 (fr) Repartiteur d'admission pour moteur a combustion interne suralimente.
FR2486145A1 (fr) Moteur a combustion interne comportant plusieurs cylindres, a suralimentation par resonance
FR2649756A1 (fr) Dispositif d'echappement perfectionne pour un moteur muni d'un turbocompresseur, notamment pour vehicule automobile
FR2938603A3 (fr) Agencement de conduite d'echappement de moteur a explosion
FR2894613A1 (fr) Collecteur d'echappement adapte a ameliorer la vidange des cylindres moteur et moteur comprenant un tel collecteur