COL D'ADMISSION D'AIR POUR MOTEUR DE VEHICULES AUTOMOBILES ET VEHICULES EQUIPES D'UN TEL COL INTAKE COLLAR FOR MOTOR VEHICLE VEHICLES AND VEHICLES EQUIPPED WITH SUCH A COLLAR
[000l] La présente invention concerne un col d'admission d'air pour moteur de véhicules automobiles. [0002] L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des architectures de col d'admission d'air pour moteur de véhicules automobiles à essence ou diesel. [0003] Le col d'admission d'air d'un moteur est un élément de la ligne d'admission disposé en amont du filtre à air. Son architecture est conditionnée par la prise en compte de deux contraintes antagonistes qui sont la réduction du bruit, d'une part, et la limitation des pertes de charge à l'entrée du moteur, d'autre part. io La réduction du bruit exige en effet une ligne d'air longue et de faible section, alors qu'au contraire la limitation des pertes de charge implique une ligne d'air courte et de forte section. [0004] Les architectures proposées aujourd'hui tentent de concilier ces deux exigences, sachant que la réduction du bruit est l'objectif visé aux bas régimes 15 moteur tandis qu'aux régimes plus élevés, c'est la limitation des pertes de charge qui est recherchée en priorité. [0005] L'architecture connue la plus classique est constituée par un conduit unique dont la longueur et la section sont fixes, quel que soit le régime moteur, et résultent d'un simple compromis entre réduction du bruit et limitation des pertes de 20 charge. [0006] Il existe également des architectures plus performantes qui améliorent le compromis précédent. II s'agit des admissions dites bi-mode qui comportent en général deux conduits d'air d'admission, la circulation de l'air à travers ces deux conduits prenant en compte deux plages de régime moteur, à savoir les bas régimes et les hauts régimes. [0007] Un premier exemple d'architecture bi-mode comprend un premier conduit long et un deuxième conduit qui débouche dans le premier conduit peu avant l'entrée dans le filtre à air. Aux bas régimes, l'entrée du second conduit est fermée de sorte que l'air d'admission ne circule que dans le premier conduit dont la longueur est suffisante pour réduire le bruit acoustique. Aux régimes moteur plus élevés, le second conduit est ouvert, ce qui raccourcit la longueur équivalente du col et diminue donc les pertes de charge. Les lois d'ouverture et de fermeture du io second conduit dépendent des contraintes d'homologation bruit et du type de véhicule en termes de sportivité, discrétion, confort, etc. [0008] Cependant, on peut observer que dans ce mode de réalisation d'admission bi-mode , la section du col à l'entrée du filtre à air est la même, quel que soit le régime moteur. Cette architecture connue n'est donc pas 15 optimisée. [0009] Une meilleure optimisation est obtenue dans le cas d'une architecture où le second conduit est court avec une section plus grande que celle du premier conduit, et débouche directement dans le filtre à air. Aux bas régimes, comme pour l'architecture précédente, le second conduit est fermé, l'air d'admission ne circule 20 qu'à travers le premier conduit, favorable à la réduction du bruit. A haut régime, le second conduit est ouvert, opposant ainsi une perte de charge plus faible à l'air d'admission. [0010] Un inconvénient de cette deuxième architecture bi-mode est l'encombrement qu'elle représente sous le capot du véhicule. D'autre part, la 25 différence de longueur entre les deux conduits est susceptible de produire un effet de transition acoustique entre les deux modes, qui peut être perceptible pour les occupants du véhicule. [0011] Aussi, un but de la présente invention est de proposer un col d'admission d'air pour moteur de véhicules automobiles, qui permettrait d'obtenir, sous un encombrement plus limité, une optimisation plus complète du col d'admission que celle réalisée par la deuxième architecture bi-mode décrite plus haut. [0012] Ce but est atteint, conformément à l'invention, du fait que ledit col comprend deux conduits de circulation d'air d'admission, dits premier et second conduits, et des moyens de commutation entre deux sens de circulation d'air dans le premier conduit, les conduits étant dans une configuration série pour un premier sens de circulation dans ledit premier conduit et dans une configuration parallèle pour un second sens de circulation dans ledit premier conduit. [0013] Les deux conduits ont, de préférence, des longueurs et des sections sensiblement égales. [0014] Ainsi, par inversion du sens de circulation de l'air dans le premier conduit, le col d'admission conforme à l'invention passe d'une configuration, applicable aux bas régimes, où les conduits sont en série et présentent donc une longueur plus grande mais avec une même section, à une configuration, favorable aux régimes élevés, où la longueur équivalente du col est plus courte mais la section plus grande, égale à la somme des sections des deux conduits. [0015] On comprend que l'invention résulte de la possibilité de combiner deux conduits de dimensions équivalentes selon deux configurations différentes, série ou parallèle, correspondant chacune à une plage de régime moteur. II en résulte un encombrement géométrique limité permettant une intégration facile sous le capot du véhicule du col d'admission, objet de l'invention. Cette limitation d'encombrement est encore augmentée si les deux conduits de circulation sont accolés l'un à l'autre, comme on le verra plus loin. [0016] Selon un mode de réalisation de l'invention, lesdits moyens de commutation comprennent un moyen d'obturation d'une première bouche d'entrée d'air à une première extrémité du premier conduit, et un moyen d'obturation d'une seconde bouche d'entrée d'air commune à un seconde extrémité du premier conduit et à une extrémité du second conduit, les moyens d'obturation étant aptes à commuter entre deux configurations où l'une desdites bouches est en position d'obturation et l'autre bouche en position ouverte. [0017] Avantageusement, l'invention prévoit que, lesdits conduits étant dans la configuration série, lesdits moyens de commutation sont aptes à augmenter la circulation d'air à l'entrée du second conduit. [0018] Cette caractéristique permet d'obtenir un troisième mode de fonctionnement du col selon l'invention, applicable à une plage de régimes moteur située entre les bas et les hauts régimes. En d'autres termes, le col d'admission conforme à l'invention constitue une architecture tri-mode allant au-delà des architectures bi-mode actuellement connues. [0019] Cette nouvelle architecture tri-mode est réalisée, conformément à l'invention, du fait que les moyens d'obturation sont aptes à définir une configuration intermédiaire où les bouches d'entrée d'air sont simultanément ouvertes. [0020] La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. [0021] La figure 1 est un schéma d'un col d'admission conforme à l'invention. [0022] La figure 2a est un schéma du col d'admission de la figure 1 dans un premier mode de fonctionnement. [0023] La figure 2b est un schéma équivalent du premier mode de fonctionnement de la figure 2a. [0024] La figure 3a est un schéma du col d'admission de la figure 1 dans un deuxième mode de fonctionnement. [0025] La figure 3b est un schéma équivalent du deuxième mode de fonctionnement de la figure 3a. [0026] La figure 4a est un schéma du col d'admission de la figure 1 dans un troisième mode de fonctionnement. [0027] La figure 4b est un schéma équivalent du troisième mode de fonctionnement de la figure 4a. [0028] Sur la figure 1 est représenté un col 20 d'admission d'air pour moteur de véhicules automobiles, destiné à être placé sur la ligne d'admission du moteur, en amont du filtre 10 à air. [0029] Comme le montre la figure 1, le col 20 d'admission est constitué de deux conduits 21, 22 de circulation d'air, accolés l'un à l'autre, qui seront également désignés dans la suite respectivement par premier conduit X et second conduit Y, X et Y faisant référence aux fonctions desdits conduits au sein du col 20. Les conduits X et Y débouchent tous les deux dans le filtre 10 à air à leur extrémité aval par rapport au sens de circulation de l'air. [0030] Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 1, les conduits 21 et 22 de circulation d'air d'admission ont des longueurs et des sections sensiblement égales. [0031] On peut observer sur la figure 1 que le col 20 d'admission ainsi réalisé présente une géométrie très compacte, facilement logeable sous le capot d'un véhicule. [0032] Le col 20 reçoit l'air d'admission par deux bouches B1 et B2 d'entrée. La première bouche, B1, est placée à une première extrémité du premier conduit X et est commandée par un premier moyen D1 d'obturation permettant la commutation de la bouche B1 d'entrée entre une position fermée et une position ouverte permettant le passage de l'air d'admission à travers le conduit X. [0033] De même, une seconde bouche B2 d'entrée, commune aux conduits X et Y, est placée à une deuxième extrémité du premier conduit X et à une extrémité du second conduit Y, opposée à l'extrémité du conduit Y débouchant dans le filtre 10 à air. Un second moyen D2 d'obturation commande la commutation de la seconde bouche B2 entre une position fermée et une position ouverte permettant le passage simultané de l'air d'admission à travers les deux conduits X et Y. [0034] Le fonctionnement du col 20 d'admission va maintenant être décrit en référence aux figures 2a à 4b. [0035] La figure 2a correspond à un fonctionnement aux bas régimes moteur où io la charge demandée est faible. Dans ce cas, la première bouche B1 d'entrée est ouverte et la seconde bouche B2 est fermée. L'air admis au niveau de la bouche B1 traverse successivement les conduits X et Y de circulation selon une configuration dite configuration série . On obtient alors un col 20 d'admission équivalent au schéma de la figure 2b où l'on peut voir que les longueurs des 15 conduits X et Y s'ajoutent pour une section qui reste égale à la section commune des deux conduits. Le col 20 est donc long et étroit, comme cela est requis pour réduire le bruit acoustique aux bas régimes moteur. [0036] Sur la figure 3a est montrée une configuration dite intermédiaire applicable à des régimes moteur situés entre les bas régimes, pris en charge par la 20 configuration série qui vient d'être présentée, et les hauts régimes qui seront traités plus loin en regard des figures 4a et 4b. [0037] Comme on peut le voir sur la figure 3a, la configuration intermédiaire est caractérisée par le fait que les moyens D1 et D2 d'obturation sont dans une position où les deux bouches B1 et B2 d'entrée d'air sont simultanément ouvertes.The present invention relates to an air intake neck for a motor vehicle engine. The invention finds a particularly advantageous application in the field of air intake manifold architectures for gasoline or diesel motor vehicle engines. The air intake neck of a motor is an element of the intake line disposed upstream of the air filter. Its architecture is conditioned by the taking into account of two antagonistic constraints which are the reduction of the noise, on the one hand, and the limitation of the losses of load at the entry of the motor, on the other hand. Noise reduction indeed requires a long air line of small section, while on the contrary the limitation of pressure losses implies a short air line and strong section. The architectures proposed today are trying to reconcile these two requirements, knowing that noise reduction is the goal at low engine speeds 15 while higher speeds, it is the limitation of pressure losses that is sought first. [0005] The most conventional known architecture is constituted by a single duct whose length and section are fixed, whatever the engine speed, and result from a simple compromise between reduction of noise and limitation of load losses. . [0006] There are also more efficient architectures that improve the previous compromise. These are so-called dual-mode admissions which generally comprise two intake air ducts, the circulation of air through these two ducts taking into account two ranges of engine speed, namely the low speeds and high diets. A first example of dual-mode architecture comprises a first long conduit and a second conduit which opens into the first conduit shortly before entry into the air filter. At low speeds, the inlet of the second duct is closed so that the intake air circulates only in the first duct whose length is sufficient to reduce the acoustic noise. At higher engine speeds, the second conduit is open, which shortens the equivalent length of the neck and therefore reduces the pressure drops. The laws of opening and closing of the second conduit depend on noise and vehicle type approval requirements in terms of sportiness, discretion, comfort, etc. However, it can be observed that in this dual-mode intake embodiment, the neck section at the air filter inlet is the same, regardless of the engine speed. This known architecture is therefore not optimized. A better optimization is obtained in the case of an architecture where the second conduit is short with a larger section than the first conduit, and opens directly into the air filter. At low speeds, as for the previous architecture, the second duct is closed, the intake air circulates only through the first duct, favorable to the reduction of noise. At high speed, the second duct is open, thus opposing a lower pressure drop to the intake air. A disadvantage of this second dual-mode architecture is the size it represents under the hood of the vehicle. On the other hand, the difference in length between the two ducts is likely to produce an acoustic transition effect between the two modes, which may be perceptible to the occupants of the vehicle. Also, an object of the present invention is to provide an air intake neck motor motor vehicle, which would obtain, in a more limited space, a more complete optimization of the intake neck that that achieved by the second bi-mode architecture described above. This object is achieved, according to the invention, because said neck comprises two intake air flow ducts, said first and second ducts, and switching means between two air flow directions. in the first duct, the ducts being in a series configuration for a first direction of circulation in said first duct and in a parallel configuration for a second direction of circulation in said first duct. The two ducts preferably have lengths and substantially equal sections. Thus, by reversing the direction of air flow in the first conduit, the inlet neck according to the invention passes a configuration, applicable at low speeds, where the ducts are in series and therefore present. a longer length but with the same section, a configuration favorable to high speeds, where the equivalent length of the neck is shorter but the larger section, equal to the sum of the sections of the two ducts. It is understood that the invention results from the possibility of combining two ducts of equivalent size in two different configurations, series or parallel, each corresponding to a range of engine speed. This results in a limited geometric space allowing easy integration under the hood of the vehicle of the inlet neck, object of the invention. This limitation of space is further increased if the two circulation ducts are contiguous to one another, as will be seen later. According to one embodiment of the invention, said switching means comprise means for closing a first air inlet mouth at a first end of the first conduit, and a shutter means for a second air inlet mouth common to a second end of the first duct and at one end of the second duct, the shutter means being able to switch between two configurations where one of said mouths is in the closed position and the other mouth in the open position. Advantageously, the invention provides that, said ducts being in the series configuration, said switching means are capable of increasing the flow of air at the entrance of the second duct. This feature provides a third mode of operation of the neck according to the invention, applicable to a range of engine speeds between low and high speeds. In other words, the inlet neck according to the invention constitutes a tri-mode architecture going beyond the currently known bi-mode architectures. This new tri-mode architecture is realized, according to the invention, because the shutter means are able to define an intermediate configuration where the air inlet mouths are simultaneously open. The following description with reference to the accompanying drawings, given by way of non-limiting examples, will explain what the invention is and how it can be achieved. Figure 1 is a diagram of an inlet neck according to the invention. Figure 2a is a diagram of the inlet neck of Figure 1 in a first mode of operation. Figure 2b is an equivalent diagram of the first mode of operation of Figure 2a. Figure 3a is a diagram of the inlet neck of Figure 1 in a second mode of operation. Figure 3b is an equivalent diagram of the second mode of operation of Figure 3a. Figure 4a is a diagram of the inlet neck of Figure 1 in a third mode of operation. Figure 4b is an equivalent diagram of the third mode of operation of Figure 4a. In Figure 1 is shown an inlet neck 20 for motor vehicle engine, intended to be placed on the engine intake line, upstream of the air filter 10. As shown in Figure 1, the inlet neck 20 consists of two ducts 21, 22 of air flow, contiguous to one another, which will also be designated in the following respectively by first conduit. X and second duct Y, X and Y referring to the functions of said ducts in the neck 20. The ducts X and Y both open into the air filter 10 at their downstream end relative to the direction of air flow . In the embodiment shown in Figure 1, the ducts 21 and 22 of intake air flow have lengths and substantially equal sections. It can be seen in Figure 1 that the inlet neck 20 thus produced has a very compact geometry, easily housed under the hood of a vehicle. The neck 20 receives the intake air through two inlets B1 and B2 input. The first mouth, B1, is placed at a first end of the first duct X and is controlled by a first shutter means D1 allowing the switching of the inlet mouth B1 between a closed position and an open position allowing the passage of the door. intake air through the duct X. Similarly, a second inlet mouth B2, common to the ducts X and Y, is placed at a second end of the first duct X and at one end of the second duct Y opposite the end of the conduit Y opening into the air filter 10. A second closure means D2 controls the switching of the second mouth B2 between a closed position and an open position allowing the simultaneous passage of the intake air through the two ducts X and Y. [0034] The operation of the collar 20 of admission will now be described with reference to Figures 2a to 4b. [0035] FIG. 2a corresponds to operation at low engine speeds where the load required is low. In this case, the first inlet mouth B1 is open and the second mouth B2 is closed. The air admitted to the mouth B1 passes successively through the circulation ducts X and Y in a configuration called series configuration. An inlet neck equivalent to the diagram of FIG. 2b is then obtained, in which it can be seen that the lengths of the ducts X and Y are added for a section which remains equal to the common section of the two ducts. The neck 20 is therefore long and narrow, as is required to reduce acoustic noise at low engine speeds. FIG. 3a shows a so-called intermediate configuration applicable to engine speeds situated between the low speeds, supported by the series configuration which has just been presented, and the high speeds which will be treated further below. Figures 4a and 4b. As can be seen in FIG. 3a, the intermediate configuration is characterized by the fact that the shutter means D1 and D2 are in a position where the two air inlet mouths B1 and B2 are simultaneously open. .
25 Le schéma équivalent de la figure 3b montre que cette configuration intermédiaire est sensiblement analogue à une configuration série dans laquelle une entrée d'air est pratiquée à la jonction des conduits X et Y placés en série. II en résulte une longueur et une section du col 20 d'admission pratiquement identiques à celles de la figure 2a, ce qui reste favorable à la réduction du bruit, mais avec une perte de charge plus faible, favorable à l'augmentation de débit d'air demandée à l'admission aux régimes considérés. [0038] Enfin, pour des régimes moteur élevés, les bouches B1, B2 d'entrée sont commandées par les moyens D1 et D2 d'obturation de sorte que la première bouche B1 soit fermée et la seconde bouche B2 ouverte. On peut remarquer que dans ce cas la circulation d'air dans le second conduit Y est inchangée alors que celle dans le premier conduit X est inversée. Cette configuration est appelée configuration parallèle puisque, comme représenté sur le schéma équivalent de la figure 4b, l'air circule dans le même sens dans les deux conduits X et Y. La Io longueur du col 20 est alors limitée à la longueur de chacun des conduits, alors que sa section est la somme des sections des conduits, soit pratiquement le double. II en résulte une perte de charge très faible et donc une admission d'air plus élevée, comme cela est nécessaire à haut régime. [0039] Finalement, le col d'admission proposé par l'invention présente par rapport 15 aux cols d'admission connus non seulement l'avantage d'être plus compact, mais en plus d'offrir sous cet encombrement réduit une architecture tri-mode au lieu de la simple architecture bi-mode habituellement rencontrée. [0040] Les bouches B1 et B2 d'entrée peuvent avoir des sections adaptées respectivement au mode série ou parallèle . En particulier, la section de la 20 seconde bouche B2 d'entrée est supérieure à la section de la première B1, ceci afin d'augmenter la réduction de la perte de charge recherchée aux régimes moteur élevés. [0041] De plus, il y a avantage à prévoir que les moyens D1, D2 d'obturation sont aptes à maintenir en position ouverte au moins une desdites bouches B1, B2 25 d'entrée d'air. Cette précaution permet d'assurer en permanence un passage pour l'air d'admission, même en cas de défaillance. [0042] Enfin, on peut signaler que les bouches B1 et B2 d'entrée peuvent être situées dans des zones différentes sous le capot, cette caractéristique étant utilisée pour activer un mode dit de protection . En effet, en plaçant favorablement une des deux bouches, on peut éviter des entrées indésirables d'eau, de neige, de poussière, etc., dans la ligne d'admission d'air. Dans ce cas, les stratégies d'ouverture/fermeture des moyens Dl, D2 d'obturation sont pilotées par le mode protection et non seulement par les stratégies liées à l'acoustique et aux pertes de charge. The equivalent diagram of FIG. 3b shows that this intermediate configuration is substantially analogous to a series configuration in which an air inlet is made at the junction of the X and Y ducts placed in series. This results in a length and a section of the inlet neck substantially identical to those of FIG. 2a, which remains favorable to the reduction of noise, but with a lower pressure drop, favorable to the increase in flow rate. air demand for admission to the schemes considered. Finally, for high engine speeds, the mouths B1, B2 input are controlled by means D1 and D2 shutter so that the first mouth B1 is closed and the second mouth B2 open. It may be noted that in this case the air flow in the second duct Y is unchanged while that in the first duct X is reversed. This configuration is called a parallel configuration since, as represented in the equivalent diagram of FIG. 4b, the air flows in the same direction in the two ducts X and Y. The length of the neck 20 is then limited to the length of each of the ducts, while its section is the sum of the duct sections, almost double. This results in a very low pressure drop and therefore a higher air intake, as is necessary at high speed. [0039] Finally, the inlet neck proposed by the invention has not only the advantage of being more compact compared to the known intake necks, but in addition to offering, in this reduced space, a three-dimensional architecture. fashion instead of the simple bi-mode architecture usually encountered. The inlet mouths B1 and B2 may have sections respectively adapted to the series or parallel mode. In particular, the section of the second intake mouth B2 is greater than the section of the first B1, in order to increase the reduction of the desired pressure drop at high engine speeds. In addition, it is advantageous to provide that the closing means D1, D2 are able to maintain in the open position at least one of said air intake mouths B1, B2. This precaution ensures a continuous passage for the intake air, even in case of failure. Finally, it can be pointed out that the inlet mouths B1 and B2 may be located in different zones under the hood, this characteristic being used to activate a so-called protection mode. Indeed, by favorably placing one of the two mouths, one can avoid undesirable entries of water, snow, dust, etc., in the air intake line. In this case, the opening / closing strategies of the shutter means D1, D2 are controlled by the protection mode and not only by the strategies related to the acoustics and the pressure drops.