FR2995639A1

FR2995639A1 - INTAKE AIR DISTRIBUTOR OF A COMBUSTION ENGINE, ASSEMBLY AND VEHICLE THEREFOR

Info

Publication number: FR2995639A1
Application number: FR1258629A
Authority: FR
Inventors: Martial Dore
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA; GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2014-03-21
Anticipated expiration: 2032-09-14
Also published as: WO2014041281A1; FR2995639B1

Abstract

L'invention porte sur un répartiteur d'air (1) d'admission d'un moteur à combustion, présentant un canal dit transversal (11) de répartition d'air et des canaux dits longitudinaux (12) piqués sur le canal transversal (11) et destinés à alimenter respectivement chacun des cylindres d'un moteur, dans lequel le canal transversal (11) présente, à chacune de ses extrémités, une interface ouverte identique. Ensemble comportant un tel répartiteur d'air et un boîtier papillon, et véhicule automobile associé.The invention relates to an air distributor (1) for admission of a combustion engine, having a so-called transverse channel (11) for air distribution and so-called longitudinal channels (12) stitched on the transverse channel ( 11) and respectively for supplying each of the cylinders of an engine, wherein the transverse channel (11) has, at each of its ends, an identical open interface. Assembly comprising such an air distributor and a throttle body, and associated motor vehicle.

Description

REPARTITEUR D'AIR D'ADMISSION D'UN MOTEUR A COMBUSTION, ENSEMBLE ET VEHICULE ASSOCIES [0001] L'invention porte sur le domaine de l'architecture des moteurs à combustion interne destinés à équiper un véhicule automobile, ou une gamme de véhicules automobile [0002] Un même moteur à combustion ou une famille de moteur à combustion sont, dans l'industrie, rarement employés sur une application unique. Typiquement, dans l'industrie automobile, certains moteurs équipent une gamme de véhicules de tailles et d'architectures générales différentes. Certains moteurs sont également communs à plusieurs constructeurs automobiles, qui peuvent utiliser des bases de véhicules très différentes. De fait, l'emploi d'un même moteur peut conduire à adapter ses périphériques à son environnement, en fonction de l'application considérée. [0003] Afin de limiter les coûts et la complexité de mise en oeuvre, il convient de limiter les modifications à apporter au moteur et ses périphériques, tout en permettant son adaptation sur les différentes applications. [0004] Un des aspects pouvant être fortement impacté par l'environnement du moteur est le circuit d'admission d'air du moteur. Il existe en effet une grande variété d'architectures possibles pour amener l'air frais à l'admission du moteur, sachant que de manière connue l'air traverse successivement, avant d'être admis dans le moteur, un filtre à air, puis un doseur ou boîtier papillon, et enfin un répartiteur qui distribue l'air vers les différents cylindres du moteur. [0005] Globalement, si on considère par exemple un moteur d'une application automobile monté transversalement, ce qui est le cas notamment sur les véhicules du type à roues avant motrices, les conduits d'admission d'air peuvent prendre l'air frais au niveau de la face avant du véhicule, d'un côté ou de l'autre d'un radiateur de refroidissement du véhicule, c'est-à-dire globalement du côté droit ou du côté gauche du véhicule, la notion de droite et de gauche s'entendant de la manière communément admise pour un véhicule automobile, c'est-à-dire par rapport à la direction dans laquelle le véhicule est conçu pour avancer majoritairement, ou encore selon l'orientation d'un conducteur du véhicule. [0006] Dans ce contexte, l'invention tend à proposer un dispositif permettant d'adapter facilement, à moindre coût, et avec un minimum de diversité logistique, le circuit d'admission d'air d'un moteur selon que l'application sur lequel il est implanté présente un conduit d'admission d'air venant de part ou d'autre du moteur. [0007] L'invention porte donc sur un répartiteur d'air d'admission d'un moteur à combustion, présentant un canal dit transversal de répartition d'air et des canaux dits longitudinaux piqués sur le canal transversal et destinés à alimenter respectivement chacun des cylindres d'un moteur, dans lequel le canal transversal présente, à chacune de ses extrémités, une interface ouverte identique. Ainsi, l'admission de l'air dans le répartiteur pourra être réalisée, selon l'application considérée, par l'une ou l'autre des interfaces ouvertes. Cela permet l'emploi d'un répartiteur d'air identique sur de nombreux moteurs différents, et/ou sur de nombreuses applications différentes telles que des véhicules automobiles différents. [0008] De préférence, chaque interface ouverte comporte un dispositif adapté à la fixation d'un composant. Cela permet typiquement la fixation d'un boîtier papillon, ou toute forme de vanne de dosage d'air. [0009] Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, chaque interface ouverte présente une bride de fixation. La bride sera avantageusement adaptée à la fixation d'un boîtier papillon standard, de type connu, pouvant par exemple être fixé à une bride adaptée au moyen de 3 ou 4 vis ou boulons. [0010] Le répartiteur peut être en aluminium ou en alliage d'aluminium. [0011] Le répartiteur peut être en matériau plastique. [0012] L'invention porte également sur un ensemble comportant un répartiteur d'air tel que défini dans l'invention et un boîtier papillon fixé sur l'une des interfaces du répartiteur d'air. [0013] Dans un tel ensemble, un bouchon est avantageusement fixé sur l'interface opposée à celle sur laquelle est fixé le boîtier papillon, de sorte à obstruer hermétiquement l'interface sur laquelle ledit bouchon est fixé. [0014] Selon une variante préférentielle de l'invention dans laquelle chaque interface ouverte du répartiteur présente une bride de fixation, le bouchon comporte une plaque dont le contour est identique à celui de la bride de fixation. La plaque présente avantageusement dans ce cas des perçages adaptés à la fixation par vissage sur ladite bride. [0015] Dans une variante de l'invention, le répartiteur étant en matériau plastique, le bouchon est en matériau plastique et est thermo-soudé ou soudé par friction à l'interface qu'il obstrue. [0016] L'invention porte enfin sur un véhicule automobile comportant un moteur à combustion implanté transversalement, dans lequel en ce que ledit moteur est équipé d'un répartiteur tel que défini dans l'invention, ledit répartiteur présentant alors une implantation transversale de son canal transversal dans le véhicule. [0017] L'invention est décrite plus en détail ci-après et en référence aux figures représentant schématiquement le système dans son mode de réalisation préférentiel. [0018] La figure 1 présente un répartiteur d'air pour moteur à combustion conforme à une variante préférentielle de l'invention. [0019] La figure 2 présente un ensemble comportant un répartiteur d'air et un boîtier papillon, l'ensemble étant conforme à une variante préférentielle de l'invention. [0020] La figure 3 présente un ensemble comportant un répartiteur d'air et un boîtier papillon, l'ensemble étant conforme à une variante préférentielle de l'invention. [0021] La figure 4 présente une vue partielle d'un ensemble conforme à une variante préférentielle de l'invention. [0022] Les figures 5a et 5b présentent chacune un bouchon pouvant être mis en jeu dans une variante préférentielle de l'invention [0023] La figure 6 présente schématiquement une vue partielle d'un véhicule automobile mettant en jeu l'invention, dans un mode de réalisation. [0024] La figure 7 présente schématiquement une vue partielle d'un véhicule automobile mettant en jeu l'invention, dans un autre mode de réalisation. [0025] La figure 1 présente un répartiteur d'air pour moteur à combustion conforme à une variante préférentielle de l'invention. Le répartiteur d'air 1 présente un canal dit transversal 11 de répartition d'air et des canaux dits longitudinaux 12 destinés à alimenter respectivement chacun des cylindres d'un moteur. Les canaux longitudinaux 12 sont piqués sur le canal transversal. Ainsi, l'air d'admission d'un moteur équipé du répartieur d'air pénètre dans le canal transversal 11, et est réparti dans les canaux longitudinaux 12. Dans l'invention, le canal transversal 11 présente, à chacune de ses extrémités, une interface ouverte identique [0026] Dans la variante de l'invention ici représentée, chaque interface présente une bride 13, 14, adaptée pour pouvoir y fixer un élément présentant lui-même une bride complémentaire. [0027] La figure 2 présente un ensemble comportant un répartiteur d'air 1 et un boîtier papillon 2, l'ensemble étant conforme à une variante préférentielle de l'invention. Le boîtier papillon 2 est fixé à l'une des interfaces du canal transversal 11 à l'aide d'une bride 14. Dans l'exemple ici présenté, l'ensemble comporte également un bouchon 3 fixé sur la bride 13 de l'interface opposée à celle sur laquelle est fixée le boîtier papillon 2, de sorte à l'obstruer hermétiquement. [0028] Tel que montré sur la vue partielle présentée en figure 3, les brides 13, 14 du canal transversal 11 étant identiques, le boîtier papillon 2 peut se fixer indifféremment sur l'une ou l'autre des interfaces, afin d'assurer l'entrée de l'air d'admission dans le répartiteur du côté adéquat en fonction de l'application particulière sur laquelle ledit répartiteur d'air 1 est monté. Ainsi, à la figure 3, le boîtier papillon 2 est monté à l'extrémité opposée du canal transversal 11, par comparaison à celle sur laquelle il est monté en figure 2. [0029] La figure 4 présente une vue de détail d'un bouchon 3 installé pour obturer l'une des interfaces ouvertes du répartiteur d'air 1. [0030] Dans la variante préférentielle présentée en figure 4, un bouchon 3 conforme à celui représenté en figure 5a est employé. Il s'agit essentiellement d'une plaque de fermeture conformée pour s'adapter à une des brides 13, 14 du répartiteur d'air 1. Un joint d'étanchéité est préférentiellement prévu pour garantir une obstruction hermétique de l'interface du conduit transversal obturée. [0031] D'autres types de bouchon 3 peuvent être envisagés. Typiquement, on a représenté à la figure 5b un bouchon qui peut être employé dans un mode de réalisation de l'invention, qui a la forme d'un simple obturateur circulaire. Ce type de bouchon 3 est simple, et peut avantageusement être employé lorsque le répartiteur est en matériau plastique. Alors, le bouchon peut être également en matériau plastique, et être thermosoudé ou soudé par friction à l'interface qu'il obture. [0032] On a représenté aux figures 6 et 7 de manière très schématique l'espace sous- capot moteur d'un véhicule automobile embarquant un répartiteur d'air 1, conforme à une variante de l'invention, dans son circuit d'admission d'air. Dans l'espace sous capot représenté, un moteur M est disposé transversalement. La notion de « transversalité » s'entend de la manière communément admise dans le domaine automobile, à savoir sensiblement parallèlement à l'axe d'un essieu du véhicule, ou sensiblement orthogonalement à la direction par rapport à la direction dans laquelle le véhicule est conçu pour avancer majoritairement. [0033] La figure 6 présente ainsi une application dans laquelle l'admission d'air (le flux d'air étant représenté sur la figure par une flèche) est réalisée par la gauche de la face avant du véhicule, et le boîtier papillon 2 est donc positionné à gauche dans le compartiment moteur (donc à droite sur la figure, la face avant du véhicule étant en bas de la figure). [0034] La figure 7 présente a contrario de la figure 6 une application dans laquelle l'admission d'air est réalisée par la droite de la face avant du véhicule, et le boîtier papillon 2 est donc positionné à droite dans le compartiment moteur. [0035] L'invention ainsi développée permet donc l'emploi et l'adaptation aisés d'un répartiteur d'air identique sur de nombreuses applications différentes, tout en permettant de conserver un boîtier papillon identique sur toutes ces applications. L'invention est applicable à une grande variété de configurations de moteurs, par exemple à 3 ou 4 cylindres en ligne. Le répartiteur d'air développé dans l'invention pourra être employé de manière particulièrement pertinente sur les véhicules automobiles présentant une implantation transversale de leur moteur.The invention relates to the field of architecture of internal combustion engines for equipping a motor vehicle, or a range of motor vehicles. [0002] A single combustion engine or a family of combustion engines is, in the industry, rarely used on a single application. Typically, in the automotive industry, certain engines equip a range of vehicles of different sizes and general architectures. Some engines are also common to several car manufacturers, who can use very different vehicle bases. In fact, the use of the same engine can lead to adapting its peripherals to its environment, depending on the application in question. In order to limit the costs and complexity of implementation, it is necessary to limit the changes to be made to the engine and its peripherals, while allowing its adaptation to different applications. One of the aspects that can be strongly impacted by the engine environment is the air intake circuit of the engine. There is indeed a wide variety of possible architectures to bring fresh air to the intake of the engine, knowing that in known manner the air passes through successively, before being admitted into the engine, an air filter, then a metering device or throttle body, and finally a distributor that distributes the air to the different cylinders of the engine. Overall, if we consider for example a motor of a cross-mounted automotive application, which is particularly the case on front wheel type vehicles, the air intake ducts can take fresh air at the front of the vehicle, on one side or the other of a vehicle cooling radiator, that is to say generally on the right side or the left side of the vehicle, the concept of right and left-hand side means the manner commonly accepted for a motor vehicle, that is to say, with respect to the direction in which the vehicle is designed to advance mainly, or depending on the orientation of a driver of the vehicle. In this context, the invention aims to provide a device for easily adapting, at lower cost, and with a minimum of logistical diversity, the air intake circuit of an engine according to the application on which it is implanted has an air intake duct coming from either side of the engine. The invention therefore relates to an intake air distributor of a combustion engine, having a so-called transverse channel air distribution and so-called longitudinal channels stitched on the transverse channel and intended respectively to feed respectively. cylinders of a motor, wherein the transverse channel has at each of its ends, an identical open interface. Thus, the admission of air into the splitter can be performed, depending on the application, by one or the other open interfaces. This allows the use of an identical air distributor on many different engines, and / or on many different applications such as different motor vehicles. [0008] Preferably, each open interface comprises a device adapted to the fixation of a component. This typically allows the attachment of a throttle body, or any form of air metering valve. According to a preferred embodiment of the invention, each open interface has a fixing flange. The flange is advantageously adapted to the attachment of a standard throttle body, of known type, for example to be fixed to a flange adapted by means of 3 or 4 screws or bolts. The distributor may be aluminum or aluminum alloy. The distributor may be plastic material. The invention also relates to an assembly comprising an air distributor as defined in the invention and a throttle body attached to one of the interfaces of the air distributor. In such an assembly, a cap is preferably attached to the interface opposite to that on which is fixed the throttle body, so as to hermetically obstruct the interface on which said cap is fixed. According to a preferred embodiment of the invention in which each open interface of the distributor has a fixing flange, the plug comprises a plate whose contour is identical to that of the fastening flange. Advantageously, in this case, the plate has holes adapted to fasten by screwing onto said flange. In a variant of the invention, the distributor being of plastic material, the plug is made of plastic material and is heat-welded or friction welded to the interface it obstructs. The invention finally relates to a motor vehicle comprising a transversely implanted combustion engine, wherein said engine is equipped with a distributor as defined in the invention, said distributor then having a transverse implantation of its transverse channel in the vehicle. The invention is described in more detail below and with reference to the figures schematically showing the system in its preferred embodiment. [0018] Figure 1 shows an air distributor for combustion engine according to a preferred embodiment of the invention. Figure 2 shows an assembly comprising an air distributor and a butterfly housing, the assembly being in accordance with a preferred embodiment of the invention. Figure 3 shows an assembly comprising an air distributor and a butterfly housing, the assembly being in accordance with a preferred embodiment of the invention. Figure 4 shows a partial view of an assembly according to a preferred embodiment of the invention. FIGS. 5a and 5b each have a plug that can be used in a preferred embodiment of the invention. [0023] FIG. 6 schematically shows a partial view of a motor vehicle embodying the invention, in a embodiment. [0024] Figure 7 schematically shows a partial view of a motor vehicle involving the invention in another embodiment. [0025] Figure 1 shows an air distributor for combustion engine according to a preferred embodiment of the invention. The air distributor 1 has a so-called transverse channel 11 of air distribution and so-called longitudinal channels 12 for respectively supplying each of the cylinders of a motor. The longitudinal channels 12 are stitched on the transverse channel. Thus, the intake air of an engine equipped with the air distributor enters the transverse channel 11, and is distributed in the longitudinal channels 12. In the invention, the transverse channel 11 has at each of its ends , an identical open interface In the variant of the invention shown here, each interface has a flange 13, 14, adapted to be able to fix a member having itself a complementary flange. Figure 2 shows an assembly comprising an air distributor 1 and a throttle body 2, the assembly being in accordance with a preferred embodiment of the invention. The throttle body 2 is fixed to one of the interfaces of the transverse channel 11 by means of a flange 14. In the example presented here, the assembly also comprises a plug 3 fixed on the flange 13 of the interface opposite to that on which is fixed the throttle body 2, so as to hermetically obstruct it. As shown in the partial view shown in Figure 3, the flanges 13, 14 of the transverse channel 11 being identical, the throttle body 2 can be fixed indifferently on one or other of the interfaces, to ensure the intake air inlet into the distributor of the appropriate side according to the particular application on which said air distributor 1 is mounted. Thus, in FIG. 3, the throttle body 2 is mounted at the opposite end of the transverse channel 11, in comparison with that on which it is mounted in FIG. 2. FIG. 4 presents a detailed view of a plug 3 installed to close one of the open interfaces of the air distributor 1. In the preferred embodiment shown in Figure 4, a plug 3 according to that shown in Figure 5a is used. It is essentially a closure plate shaped to fit one of the flanges 13, 14 of the air distributor 1. A seal is preferably provided to ensure a hermetic obstruction of the interface of the transverse duct closed. Other types of plug 3 may be envisaged. Typically, there is shown in Figure 5b a plug that can be used in one embodiment of the invention, which has the shape of a simple circular shutter. This type of plug 3 is simple, and can advantageously be used when the distributor is plastic material. Then, the plug may also be of plastic material, and be heat sealed or friction welded to the interface it closes. FIGS. 6 and 7 schematically show the under-bonnet space of a motor vehicle carrying an air distributor 1, according to a variant of the invention, in its intake circuit. air. In the space under the hood shown, a motor M is arranged transversely. The concept of "transversality" refers to the manner commonly accepted in the automotive field, namely substantially parallel to the axis of an axle of the vehicle, or substantially orthogonal to the direction with respect to the direction in which the vehicle is designed to advance predominantly. Figure 6 thus shows an application in which the air intake (the air flow being represented in the figure by an arrow) is made by the left of the front face of the vehicle, and the throttle body 2 is therefore positioned on the left in the engine compartment (thus on the right in the figure, the front face of the vehicle being at the bottom of the figure). Figure 7 shows a contrario of Figure 6 an application in which the air intake is performed by the right of the front of the vehicle, and the throttle body 2 is positioned on the right in the engine compartment. The invention thus developed allows the use and easy adaptation of an identical air distributor on many different applications, while allowing to maintain an identical throttle body on all these applications. The invention is applicable to a wide variety of engine configurations, for example 3 or 4 cylinders in line. The air distributor developed in the invention may be used particularly relevant on motor vehicles having a transverse location of their engine.

Claims

REVENDICATIONS1. Répartiteur d'air (1) d'admission d'un moteur à combustion, présentant un canal dit transversal (11) de répartition d'air et des canaux dits longitudinaux (12) piqués sur le canal transversal (11) et destinés à alimenter respectivement chacun des cylindres d'un moteur (M), caractérisé en ce que le canal transversal (11) présente, à chacune de ses extrémités, une interface ouverte identique.REVENDICATIONS1. Air distributor (1) for admission of a combustion engine, having a so-called transverse duct (11) of air distribution and so-called longitudinal channels (12) stitched on the transverse channel (11) and intended to feed respectively each of the cylinders of a motor (M), characterized in that the transverse channel (11) has, at each of its ends, an identical open interface.

2. Répartiteur d'air (1) selon la revendication 1, dans lequel chaque interface ouverte comporte un dispositif adapté à la fixation d'un composant.2. Air distributor (1) according to claim 1, wherein each open interface comprises a device adapted to the attachment of a component.

3. Répartiteur d'air (1) selon la revendication 2, dans lequel chaque interface ouverte présente une bride de fixation (13,14).An air distributor (1) according to claim 2, wherein each open interface has a fastening flange (13, 14).

4. Répartiteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est en aluminium ou en alliage d'aluminium.4. Distributor according to one of the preceding claims, characterized in that it is aluminum or aluminum alloy.

5. Répartiteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est en matériau plastique.5. Distributor according to one of claims 1 to 3, characterized in that it is plastic material.

6. Ensemble comportant un répartiteur d'air (1) selon l'une des revendications précédentes et un boîtier papillon (2) fixé sur l'une des interfaces du répartiteur d'air (1).6. An assembly comprising an air distributor (1) according to one of the preceding claims and a throttle housing (2) attached to one of the interfaces of the air distributor (1).

7. Ensemble selon la revendication 6, dans lequel un bouchon (3) est fixé sur l'interface opposée à celle sur laquelle est fixé le boîtier papillon (2), de sorte à obstruer hermétiquement l'interface sur laquelle ledit bouchon (3) est fixé.7. The assembly of claim 6, wherein a plug (3) is fixed on the interface opposite to that on which is fixed the butterfly housing (2), so as to hermetically occlude the interface on which said plug (3). is fixed.

8. Ensemble selon la revendication 7 et la revendication 3, dans lequel le bouchon (3) comporte une plaque dont le contour est identique à celui de la bride de fixation (13,14).8. An assembly according to claim 7 and claim 3, wherein the plug (3) comprises a plate whose contour is identical to that of the fastening flange (13,14).

9. Ensemble selon la revendication 7 et la revendication 5, dans lequel le bouchon (3) est en matériau plastique et est thermo-soudé ou soudé par friction à l'interface qu'il obstrue.9. An assembly according to claim 7 and claim 5, wherein the plug (3) is of plastic material and is heat-welded or friction welded to the interface it obstructs.

10. Véhicule automobile comportant un moteur (M) à combustion implanté transversalement, caractérisé en ce que ledit moteur est équipé d'un répartiteur d'air (1) selon l'une des revendications 1 à 5, ledit répartiteur d'air (1) présentant alors une implantation transversale de son canal transversal dans le véhicule.10. Motor vehicle comprising a motor (M) with transversely implanted combustion, characterized in that said motor is equipped with an air distributor (1) according to one of claims 1 to 5, said air distributor (1). ) then having a transverse implantation of its transverse channel in the vehicle.