FR3038346A1 - NOISE REDUCTION DEVICE FOR AIR FILTER OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE INTAKE LINE - Google Patents

Abstract

L'invention porte principalement sur un dispositif de réduction de bruit (30) destiné à être installé dans un filtre à air d'une ligne d'admission de moteur à combustion interne suralimenté, caractérisé en ce qu'il comporte : - une source principale de bruit de décharge (36) par laquelle de l'air de décharge est destiné à être éjecté dans ledit filtre à air, et - un écran fluide (37) configuré pour produire un rideau d'air antibruit devant ladite source principale de bruit de décharge (36).The invention relates mainly to a noise reduction device (30) intended to be installed in an air filter of a supercharged internal combustion engine intake line, characterized in that it comprises: a main source discharge noise (36) through which discharge air is to be ejected into said air filter, and - a fluid screen (37) configured to produce a noise-canceling air curtain in front of said main source of noise. discharge (36).

Description

DISPOSITIF DE REDUCTION DE BRUIT POUR FILTRE A AIR D’UNE LIGNE D'ADMISSION DE MOTEUR A COMBUSTIONNOISE REDUCTION DEVICE FOR AIR FILTER OF A COMBUSTION ENGINE INTAKE LINE

INTERNEINTERNAL

[0001] La présente invention porte sur un dispositif de réduction de bruit pour filtre à air d’une ligne d'admission de moteur à combustion interne suralimenté de véhicule automobile.The present invention relates to a noise reduction device for an air filter of an intake line of supercharged internal combustion engine of a motor vehicle.

[0002] De façon connue en soi, la ligne d'admission d'air d'un moteur suralimenté comporte un filtre à air muni d'un carter, un compresseur de turbocompresseur, et une vanne de dosage de l'air disposés sur une branche principale. La ligne d'admission comporte en outre un conduit de décharge qui est situé en dérivation de la branche principale entre un point aval et un point amont du compresseur. A cet effet, une extrémité du conduit de décharge est reliée à la branche principale au travers d'un piquage réalisé dans le carter du filtre à air. La ligne d'admission comporte également une valve de décharge apte à interdire ou permettre une circulation d'un fluide à l'intérieur du conduit de décharge.In a manner known per se, the air intake line of a supercharged engine comprises an air filter provided with a housing, a turbocharger compressor, and a metering valve of the air arranged on a main branch. The intake line further comprises a discharge duct which is located in branch of the main branch between a downstream point and an upstream point of the compressor. For this purpose, one end of the discharge duct is connected to the main branch through a stitching made in the housing of the air filter. The intake line also comprises a discharge valve adapted to prohibit or allow a circulation of a fluid inside the discharge duct.

[0003] Dans le cas où le moteur à combustion interne est suralimenté, et lors d'une phase de décélération du véhicule automobile, un volet papillon, que comporte la ligne d'admission, est placé en position fermée, c'est-à-dire dans une position diminuant un passage d'air à l'intérieur de la ligne d'admission.In the case where the internal combustion engine is supercharged, and during a deceleration phase of the motor vehicle, a butterfly flap, which comprises the intake line, is placed in the closed position, that is to say in a position decreasing a passage of air inside the intake line.

[0004] Le compresseur, qui possède une inertie propre, continue néanmoins de comprimer l'air d'admission. Il en découle une surpression temporaire qui est susceptible d'entraîner un phénomène d'inversion du flux appelé "pompage" à l'intérieur du compresseur du turbocompresseur. Il en résulte éventuellement une détérioration du compresseur.The compressor, which has a clean inertia, nevertheless continues to compress the intake air. This results in a temporary overpressure which is likely to cause a reverse flow phenomenon called "pumping" inside the compressor of the turbocharger. This eventually results in a deterioration of the compressor.

[0005] Le conduit de décharge met en communication la ligne d'admission en aval et en amont du compresseur, selon un sens de circulation d'air à l'intérieur de la ligne d'admission. Lors de la phase de décélération, une telle mise en communication, modulée par la valve de décharge, permet de minimiser le phénomène de pompage.The discharge conduit communicates the inlet line downstream and upstream of the compressor, in a direction of air flow inside the intake line. During the deceleration phase, such communication, modulated by the discharge valve, minimizes the pumping phenomenon.

[0006] Toutefois, lors de l'ouverture de la valve, des nuisances sonores, tel qu’un bruit de décharge éventuellement amplifiées par le filtre à air, sont susceptibles d'être entendues par un utilisateur du véhicule automobile, ce qu'il est souhaitable d'éviter.However, when opening the valve, noise, such as a discharge noise possibly amplified by the air filter, are likely to be heard by a user of the motor vehicle, which he is desirable to avoid.

[0007] L'invention vise à remédier efficacement à ces inconvénients en proposant un dispositif de réduction de bruit destiné à être installé dans un filtre à air d’une ligne d'admission de moteur à combustion interne suralimenté, caractérisé en ce qu’il comporte: - une source principale de bruit de décharge par laquelle de l’air de décharge est destiné à être éjecté dans ledit filtre à air, et - un écran fluide configuré pour produire un rideau d’air antibruit devant ladite source principale de bruit de décharge.The invention aims to effectively overcome these disadvantages by providing a noise reduction device for installation in an air filter of a supercharged internal combustion engine intake line, characterized in that it comprises: - a main source of discharge noise by which discharge air is intended to be ejected into said air filter, and - a fluid screen configured to produce a noise-canceling air curtain in front of said main noise source of discharge.

[0008] L’invention permet ainsi de faire barrière à la propagation et au rayonnement des ondes acoustiques issues d’un bruit de décharge tout en réduisant la perte de charge.The invention thus provides a barrier to the propagation and radiation of acoustic waves from a discharge noise while reducing the loss of load.

[0009] Selon une réalisation, ladite source principale de bruit de décharge se présente sous la forme d’au moins un diffuseur circulaire.In one embodiment, said main source of discharge noise is in the form of at least one circular diffuser.

[0010] Selon une réalisation, ladite source principale de bruit de décharge se présente sous la forme de deux diffuseurs circulaires positionnés côte à côte.According to one embodiment, said main source of discharge noise is in the form of two circular diffusers positioned side by side.

[0011] Selon une réalisation, un rapport entre un rayon d'un diffuseur circulaire et une somme du rayon et d’un écart entre deux diffuseurs adjacents est sensiblement égal à 0,75.In one embodiment, a ratio between a radius of a circular diffuser and a sum of the radius and a gap between two adjacent diffusers is substantially equal to 0.75.

[0012] Selon une réalisation, ledit écran fluide présente une forme rectangulaire.In one embodiment, said fluid screen has a rectangular shape.

[0013] Selon une réalisation, ledit écran fluide rectangulaire présente une longueur sensiblement égale à une largeur de cavité du filtre à air dans laquelle ledit dispositif de réduction de bruit est installé et une largeur dépendante de la longueur en vérifiant qu’un rapport entre une surface dudit écran fluide et une surface de ladite source principale de bruit de décharge est sensiblement égal à 0,15.According to one embodiment, said rectangular fluid screen has a length substantially equal to a cavity width of the air filter in which said noise reduction device is installed and a width dependent on the length by checking that a ratio between a surface of said fluid screen and a surface of said main source of discharge noise is substantially equal to 0.15.

[0014] Selon une réalisation, ledit écran fluide présente des irrégularités.In one embodiment, said fluid screen has irregularities.

[0015] Selon une réalisation, lesdites irrégularités sont réparties sur un bord longitudinal le plus éloigné de la source principale de bruit de décharge.In one embodiment, said irregularities are distributed over a longitudinal edge farthest from the main source of discharge noise.

[0016] Selon une réalisation, la source principale de bruit de décharge et l’écran fluide sont réalisées dans une même plaque positionnée contre une face d’un bloc de mousse.According to one embodiment, the main source of discharge noise and the fluid screen are made in the same plate positioned against a face of a foam block.

[0017] L’invention a également pour objet un filtre à air comprenant un dispositif de réduction de bruit tel que précédemment défini.The invention also relates to an air filter comprising a noise reduction device as previously defined.

[0018] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.The invention will be better understood on reading the description which follows and the examination of the figures that accompany it. These figures are given for illustrative but not limiting of the invention.

[0019] La figure 1 est une représentation schématique d'une ligne d'admission d'air d'un moteur à combustion interne muni d'un filtre à air, [0020] La figure 2 est une vue en perspective d’un dispositif de réduction de bruit selon la présente invention placé à l’intérieur d’un filtre à air; [0021] Les figures 3a et 3b sont respectivement des vues en perspective d’un bloc de mousse installé dans une cuve du filtre à air et du bloc de mousse seul; [0022] Les figures 4a et 4b sont respectivement une vue en perspective du filtre à air muni d’un silencieux à interaction turbulente muni d’une mousse et une cartographie des vitesses d’écoulement de la plaque horizontale de ce silencieux; [0023] La figure 5 est une vue schématique d’une plaque du dispositif de réduction de bruit selon la présente invention; [0024] La figure 6 est une représentation graphique des coefficients de transmission de l’écran fluide pour une surface libre ou après réflexion sur une paroi du filtre à air; [0025] La figure 7 est une représentation graphique d’un spectre acoustique lors d’une décharge respectivement pour une ligne d’admission fonctionnant seule, munie d’un dispositif de réduction de bruit selon la présente invention, ou munie d’un silencieux à interaction turbulente; [0026] La figure 8 représente un tableau des niveaux sonores mesurés pour les configurations de la figure 7; [0027] La figure 9 est une vue en perspective d’une première variante de réalisation d’un dispositif de réduction de bruit selon la présente invention placé à l’intérieur d’un filtre à air; [0028] La figure 10 est une représentation schématique d’une interaction entre deux jets suivant le principe de l’invention; [0029] La figure 11 est une représentation schématique du paramètre a définissant l’écartement entre deux diffuseurs du dispositif de réduction de bruit selon la présente invention; [0030] La figure 12 est une vue en perspective d’une deuxième variante de réalisation d’un dispositif de réduction de bruit selon la présente invention placé à l’intérieur d’un filtre à air; [0031] La figure 13 est une vue en perspective d’une troisième variante de réalisation d’un dispositif de réduction de bruit selon la présente invention placé à l’intérieur d’un filtre à air; [0032] La figure 14 est une représentation graphique d’un spectre acoustique lors d’une décharge respectivement pour une ligne d’admission fonctionnant avec un dispositif de réduction de bruit de la figure 2 ou avec un dispositif de réduction de bruit de la figure 13; [0033] La figure 15 représente un tableau des niveaux sonores mesurés pour les configurations de la figure 14.Figure 1 is a schematic representation of an air intake line of an internal combustion engine provided with an air filter, [0020] Figure 2 is a perspective view of a device. noise reduction device according to the present invention placed inside an air filter; Figures 3a and 3b are respectively perspective views of a foam block installed in a tank of the air filter and the foam block alone; Figures 4a and 4b are respectively a perspective view of the air filter provided with a turbulent interaction silencer equipped with a foam and a map of the flow velocities of the horizontal plate of the silencer; Figure 5 is a schematic view of a plate of the noise reduction device according to the present invention; Figure 6 is a graphical representation of the transmission coefficients of the fluid screen for a free surface or after reflection on a wall of the air filter; FIG. 7 is a graphical representation of an acoustic spectrum during a discharge respectively for an inlet line operating alone, provided with a noise reduction device according to the present invention, or provided with a silencer turbulent interaction; Figure 8 shows a table of measured sound levels for the configurations of Figure 7; Figure 9 is a perspective view of a first alternative embodiment of a noise reduction device according to the present invention placed inside an air filter; Figure 10 is a schematic representation of an interaction between two jets according to the principle of the invention; Figure 11 is a schematic representation of the parameter a defining the spacing between two diffusers of the noise reduction device according to the present invention; Figure 12 is a perspective view of a second alternative embodiment of a noise reduction device according to the present invention placed inside an air filter; Figure 13 is a perspective view of a third alternative embodiment of a noise reduction device according to the present invention placed inside an air filter; FIG. 14 is a graphical representation of an acoustic spectrum during a discharge respectively for an intake line operating with a noise reduction device of FIG. 2 or with a noise reduction device of FIG. 13; FIG. 15 represents a table of the measured sound levels for the configurations of FIG. 14.

[0034] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.Identical elements, similar, or the like retain the same reference from one figure to another.

[0035] La figure 1 montre un moteur à combustion interne 1 suralimenté équipant un véhicule automobile et pourvu d'une ligne d'admission d'air 2. La ligne d'admission 2 est destinée à approvisionner en air le moteur 1.[0035] Figure 1 shows a supercharged internal combustion engine 1 fitted to a motor vehicle and provided with an air intake line 2. The intake line 2 is intended to supply air to the engine 1.

[0036] A cet effet, la ligne d'admission 2 comporte une branche principale 3 d'arrivée d'air comprenant successivement selon un sens d'écoulement 4 de l'air à l'intérieur de la ligne d'admission 2 lors du fonctionnement normal du moteur à combustion interne 1 : un filtre à air 6; un compresseur 7 d'un turbocompresseur et une vanne de dosage 8 de l'air, telle qu'un boîtier papillon. Le filtre à air 6 est prévu pour retenir des impuretés véhiculées par l'air circulant à l'intérieur de la ligne d'admission 2. Le compresseur 7 est apte à compresser l'air préalablement à son admission à l'intérieur du moteur à combustion interne 1. La vanne de dosage 8 est destinée à contrôler et réguler un débit d'air admis à l'intérieur du moteur à combustion interne 1.For this purpose, the inlet line 2 comprises a main branch 3 of air inlet comprising successively in a direction of flow 4 of the air inside the intake line 2 during the normal operation of the internal combustion engine 1: an air filter 6; a compressor 7 of a turbocharger and a metering valve 8 of the air, such as a throttle body. The air filter 6 is designed to retain impurities carried by the air circulating inside the intake line 2. The compressor 7 is able to compress the air prior to its admission inside the engine. internal combustion 1. The metering valve 8 is intended to control and regulate a flow of air admitted inside the internal combustion engine 1.

[0037] La ligne d'admission 2 comporte en outre un conduit de décharge 11 disposé en dérivation de la branche principale 3 d'arrivée d'air. Le conduit de décharge 11 s'étend entre un point aval 14 situé en aval du compresseur 7 et un point amont 15 correspondant à un piquage du filtre à air 6 auquel est relié le conduit 11.The intake line 2 further comprises a discharge duct 11 disposed in branch of the main branch 3 of air supply. The discharge duct 11 extends between a downstream point 14 situated downstream of the compressor 7 and an upstream point 15 corresponding to a tapping of the air filter 6 to which the duct 11 is connected.

[0038] Une valve de décharge 18 permet sélectivement d'interdire ou d'autoriser la circulation d'air à l'intérieur du conduit de décharge 11. La valve de décharge 18, communément dénommée selon la terminologie anglo-saxonne "dump valve", permet de décharger vers un point de la ligne d'admission 2 en amont du compresseur 7 une surpression trop importante qui est susceptible de se créer en aval du compresseur 7, notamment lors d'une fermeture brutale de la vanne de dosage 8.A discharge valve 18 selectively allows to prohibit or allow the circulation of air inside the discharge duct 11. The discharge valve 18, commonly referred to as the English term "dump valve" , makes it possible to discharge to a point of the inlet line 2 upstream of the compressor 7 a too high overpressure which is likely to be created downstream of the compressor 7, in particular during a sudden closure of the metering valve 8.

[0039] Plus précisément, le filtre à air 6 comporte un média filtrant 21 situé à l'intérieur d'un carter 20 formé notamment par une cuve inférieure 22, une cuve intermédiaire 23, et une cuve supérieure (non visible). Une entrée d'air 24 est située en amont du média filtrant 21 et une sortie d'air 25 est située en aval du média filtrant 21.More specifically, the air filter 6 comprises a filter medium 21 located inside a housing 20 formed in particular by a lower tank 22, an intermediate tank 23, and an upper tank (not visible). An air inlet 24 is located upstream of the filter media 21 and an air outlet 25 is located downstream of the filter medium 21.

[0040] Le filtre à air 6 comporte en outre un dispositif 30 de réduction du bruit de décharge, appelé aussi "silencieux", comprenant une source principale de bruit de décharge 36 par laquelle l’air de décharge est éjecté dans le filtre à air 6 et un écran fluide 37 configuré pour produire un rideau d’air antibruit devant la source principale de bruit de décharge 36.The air filter 6 further comprises a device 30 for reducing the discharge noise, also called "silent", comprising a main source of discharge noise 36 through which the discharge air is ejected into the air filter 6 and a fluid screen 37 configured to produce a noise-canceling air curtain in front of the main source of discharge noise 36.

[0041] Comme cela est bien visible sur la figure 2, le dispositif de réduction du bruit de décharge 30 comprend une première plaque 31, dite plaque horizontale 31, sensiblement parallèle au fond de la cuve inférieure 22, et une deuxième plaque 32, dite plaque verticale 32 sensiblement perpendiculaire au fond de la cuve inférieure 22 et donc à la plaque horizontale 31. La plaque horizontale 31 comporte la source principale du bruit 36 et l’écran fluide 37. L’autre plaque 32 comporte une pluralité d'ouvertures traversantes 33. Les ouvertures 33 sont configurées pour diviser le jet primaire d'air issu du conduit de décharge 11 en jets multiples de manière à réduire l'intensité turbulente par interaction des jets entre eux.As is clearly visible in Figure 2, the discharge noise reduction device 30 comprises a first plate 31, said horizontal plate 31, substantially parallel to the bottom of the lower vessel 22, and a second plate 32, called vertical plate 32 substantially perpendicular to the bottom of the lower tank 22 and thus to the horizontal plate 31. The horizontal plate 31 comprises the main source of the noise 36 and the fluid screen 37. The other plate 32 has a plurality of through openings 33. The openings 33 are configured to divide the primary jet of air from the discharge duct 11 into multiple streams so as to reduce the turbulent intensity by interaction of the jets between them.

[0042] En outre, un bloc de mousse poreuse 34 montré en détail sur les figures 3a et 3b est placé à l’intérieur d'une cavité 26 du filtre à air 6. Le bloc de mousse 34 traversé par l'air issu du conduit de décharge 11 est au contact des plaques 31, 32 de manière à réduire par absorption l’énergie acoustique de l'air comprimé issu du conduit de décharge 11. De préférence, le bloc de mousse 34 présente une résistivité à l’écoulement calibrée en fonction de la perte de charge admissible. Le diamètre d’une cellule du bloc de mousse 34 est compris entre 520 et 720pm.In addition, a porous foam block 34 shown in detail in Figures 3a and 3b is placed inside a cavity 26 of the air filter 6. The foam block 34 traversed by the air from the discharge duct 11 is in contact with the plates 31, 32 so as to reduce by absorption the acoustic energy of the compressed air from the discharge duct 11. Preferably, the foam block 34 has a calibrated flow resistivity depending on the permissible pressure drop. The diameter of a cell of the foam block 34 is between 520 and 720 μm.

[0043] Par ailleurs, le bloc de mousse 34 présente des dimensions correspondant aux dimensions de la cavité 26 de manière à épouser la forme de cette cavité 26. Cela permet d'éviter l’amplification sonore liée à l'excitation de la cavité 26 par un écoulement cisaillé. En l'occurrence, comme cela est visible sur la figure 3b, le bloc de mousse 34 comporte une portion parallélépipédique 41 ainsi qu'un talon 42. Dans un exemple de réalisation, la portion parallélépipédique 41 possède des dimensions de hauteur, de largeur, et de profondeur égales respectivement à 50mm, 65mm, et 45mm. Le talon 42 possède des dimensions hauteur, largeur, profondeur égales respectivement à 10mm, 80mm et 60mm.Furthermore, the foam block 34 has dimensions corresponding to the dimensions of the cavity 26 so as to match the shape of this cavity 26. This avoids the sound amplification related to the excitation of the cavity 26 by a shear flow. In the present case, as can be seen in FIG. 3b, the foam block 34 comprises a parallelepipedal portion 41 and a heel 42. In an exemplary embodiment, the parallelepipedal portion 41 has dimensions of height, of width, and depth equal to 50mm, 65mm, and 45mm respectively. The heel 42 has dimensions height, width, depth equal to 10mm, 80mm and 60mm respectively.

[0044] Comme cela est illustré sur la figure 2, la plaque horizontale 31 repose sur le talon 42 en mousse de manière à comprimer le talon 42 contre une bordure de la cuve intermédiaire 23. Cela permet d'assurer l’étanchéité acoustique du silencieux 30 et le maintien en position du bloc de mousse 34 lors des décharges d’air comprimé successives. Lorsque le talon 42 est comprimé par la plaque horizontale 31, sa hauteur passe de 10mm (hauteur au repos) à 2mm.As shown in Figure 2, the horizontal plate 31 rests on the heel 42 of foam so as to compress the heel 42 against a border of the intermediate tank 23. This ensures the acoustic sealing of the muffler 30 and holding in position the foam block 34 during successive discharges of compressed air. When the heel 42 is compressed by the horizontal plate 31, its height goes from 10mm (height at rest) to 2mm.

[0045] La source principale de bruit de décharge 36 se présente sous la forme d’une ouverture tronconique appelée diffuseur circulaire 36 et dont les diamètres intérieur et extérieur valent dans un exemple de réalisation respectivement environ 11mm et 13mm. Ces valeurs permettent de maximiser l’atténuation acoustique et de réduire au maximum la perte de charge produite par le silencieux 30. Comme illustré en figure 4a et 4b, le diffuseur 36 est positionné de préférence dans une zone Z où la vitesse d’écoulement est proche de la moitié de la valeur rencontrée à l’aplomb de l’éjection du gaz pour un silencieux à interaction turbulente 30’. On rappelle que le silencieux à interaction turbulente 30’ comprend deux plaques 31, 32 comportant chacune une pluralité d’orifices 33 traversant et entourant un bloc de mousse 34 (Cf. figure 4a). Pour définir au mieux cette zone Z, on a utilisé une cartographie des vitesses moyennes de l’écoulement obtenue à partir d’un procédé ultrasonore sur le silencieux à interaction turbulente 30’. Ce procédé ultrasonore consiste à mesurer le niveau ultrasonore d’un écoulement d’air généré par une décharge puis à transformer cette mesure en une cartographie du champ de vitesses.The main source of discharge noise 36 is in the form of a frustoconical opening called circular diffuser 36 and whose inner and outer diameters are worth in an exemplary embodiment respectively about 11mm and 13mm. These values make it possible to maximize the acoustic attenuation and to minimize the pressure drop produced by the silencer 30. As illustrated in FIG. 4a and 4b, the diffuser 36 is preferably positioned in a zone Z where the flow velocity is close to half the value found above the ejection of the gas for a turbulent interaction silencer 30 '. It will be recalled that the turbulence-interacting silencer 30 'comprises two plates 31, 32 each having a plurality of orifices 33 passing through and surrounding a block of foam 34 (see FIG. 4a). To best define this zone Z, a mapping of the mean velocities of the flow obtained from an ultrasonic process on the turbulent interaction silencer 30 'has been used. This ultrasonic method consists in measuring the ultrasonic level of an air flow generated by a discharge and then transforming this measurement into a mapping of the velocity field.

[0046] L’écran fluide 37, visible en figure 5, se présente avantageusement sous la forme d’une ouverture rectangulaire de façon à produire un rideau d’air antibruit. La longueur I de l’écran fluide 37 est sensiblement égale à la largeur Le de la cavité 26 du filtre à air 6 dans laquelle le dispositif de réduction du bruit 30 est installé. La largeur L de l’écran fluide 37 est déduite de la longueur I de l’écran fluide 37 en vérifiant qu’un rapport entre la surface de l’écran fluide Se et la surface de la source principale du bruit de décharge 36 Sd est égal à 0,15. Il s’avère que cette forme particulière permet de maximiser l’atténuation acoustique.The fluid screen 37, visible in Figure 5, is advantageously in the form of a rectangular opening so as to produce a noise-canceling air curtain. The length I of the fluid screen 37 is substantially equal to the width L 1 of the cavity 26 of the air filter 6 in which the noise reduction device 30 is installed. The width L of the fluid screen 37 is deduced from the length I of the fluid screen 37 by verifying that a ratio between the surface of the fluid screen Se and the surface of the main source of the discharge noise 36 Sd is equal to 0.15. It turns out that this particular shape makes it possible to maximize the acoustic attenuation.

[0047] Pour éviter une baisse trop importante de la vitesse d’écoulement d’air issu d’un phénomène de décharge dans la longueur I de l’écran 37, un convergent pourra être intégré sur l’épaisseur de la plaque horizontale 31 du côté de la source principale du bruit de décharge 36. De cette façon, la baisse de la vitesse d’écoulement d’air avec la distance est compensée par l’accélération de l’air produite par la diminution de taille qu’implique le convergent.To avoid a too large drop in the air flow rate resulting from a discharge phenomenon in the length I of the screen 37, a convergent may be integrated on the thickness of the horizontal plate 31 of the side of the main source of the discharge noise 36. In this way, the decrease of the airflow velocity with the distance is compensated for by the acceleration of the air produced by the decrease in size implied by the convergent .

[0048] Le principe de l’écran fluide 37 repose sur le fait que des ondes acoustiques pénétrant dans une région de cisaillement sont réfractées par des gradients de vitesse et de température et que dans certaines conditions, il en résulte une réduction de l’intensité acoustique transmise.The principle of the fluid screen 37 is based on the fact that acoustic waves penetrating into a shear region are refracted by gradients of speed and temperature and that under certain conditions, this results in a reduction of the intensity. acoustic transmitted.

[0049] Un coefficient de transmission associé à l’écran fluide 37 dépend fortement des caractéristiques de la source principale du bruit de décharge 36 matérialisée par le diffuseur 36 et en particulier de la répartition spatiale du champ acoustique initial. Ce phénomène peut être interprété sur la base de la théorie de la diffraction pour la formation du champ lointain. Il apparaît que le champ acoustique exprimé dans le domaine d’observation sous la forme d’une intégrale de Rayleigh-Sommerfeld subit une forte diminution seulement lorsque l’énergie acoustique incidente est réfléchie par l’écran fluide 37 (région aval).A transmission coefficient associated with the fluid screen 37 strongly depends on the characteristics of the main source of the discharge noise 36 materialized by the diffuser 36 and in particular the spatial distribution of the initial acoustic field. This phenomenon can be interpreted on the basis of diffraction theory for the formation of the far field. It appears that the acoustic field expressed in the field of view in the form of a Rayleigh-Sommerfeld integral undergoes a sharp decrease only when the incident acoustic energy is reflected by the fluid screen 37 (downstream region).

[0050] La figure 6 montre que pour maximiser l’atténuation produite par l’écran fluide 37, la position de l’éjection de l’air de décharge sur la plaque 31, 32 du silencieux 30 est telle que la source principale du bruit de décharge 36 subit successivement une réflexion directe sur l’écran fluide 37 et indirecte après s’être réfléchie sur une paroi du filtre à air 6 (courbe C62) par rapport à une surface libre (courbe C61).Figure 6 shows that to maximize the attenuation produced by the fluid screen 37, the position of the ejection of the discharge air on the plate 31, 32 of the silencer 30 is such that the main source of the noise discharge 36 successively undergoes a direct reflection on the fluid screen 37 and indirect after being reflected on a wall of the air filter 6 (curve C62) relative to a free surface (curve C61).

[0051] Ainsi, lorsque la source principale du bruit de décharge 36 rayonne dans une direction aval, l’atténuation acoustique augmente avec la vitesse de l’écoulement produit par l’écran fluide 37.Thus, when the main source of the discharge noise radiates in a downstream direction, the acoustic attenuation increases with the speed of the flow produced by the fluid screen 37.

[0052] Les performances du dispositif de réduction de bruit 30 de la figure 2 monté sur une ligne d’admission 2 ont été respectivement comparées à un circuit seul et à un circuit muni d’un silencieux à interaction turbulente 30’ de la figure 4a.The performance of the noise reduction device 30 of FIG. 2 mounted on an intake line 2 has respectively been compared to a single circuit and to a circuit provided with a turbulence interaction silencer 30 'of FIG. 4a. .

[0053] La figure 7 représente une courbe C71 correspondant à l'utilisation du circuit seul, une courbe C72 correspondant à l'utilisation du dispositif à écran fluide de la figure 2, et une courbe C73 correspondant à l'utilisation du dispositif à interaction turbulente de la figure 4a. Sur la figure 8, la référence F81 correspond au circuit testé, la référence F82 correspond au circuit seul, la référence F83 correspond au dispositif à écran fluide de la figure 2, la référence F84 correspond au dispositif à interaction turbulente de la figure 4a. En outre, la référence F85 correspond au niveau global entre 50Flz et 10kHz, la référence F86 correspond à l'écart par rapport à la configuration d'origine, la référence F87 correspond au niveau global entre 1250Flz et 5000Flz, la référence F88 correspond à l'écart par rapport à la configuration d'origine. D’après les résultats de la figure 7 retranscrits dans le tableau de la figure 8, on observe des atténuations supérieures à 15dB par rapport au circuit seul. Néanmoins, les performances d’un tel dispositif 30 sont légèrement en retrait (+3 dB) par rapport à un silencieux à interaction turbulente 30’ mais présente l’avantage d’avoir une perte de charge 20% plus faible que celles du silencieux à interaction turbulente 30’ de la figure 4a.FIG. 7 represents a curve C71 corresponding to the use of the circuit alone, a curve C72 corresponding to the use of the fluid screen device of FIG. 2, and a curve C73 corresponding to the use of the interaction device. turbulent of Figure 4a. In FIG. 8, the reference F81 corresponds to the circuit under test, the reference F82 corresponds to the circuit alone, the reference F83 corresponds to the fluid screen device of FIG. 2, the reference F84 corresponds to the turbulent interaction device of FIG. 4a. In addition, the reference F85 corresponds to the global level between 50Flz and 10kHz, the reference F86 corresponds to the deviation from the original configuration, the reference F87 corresponds to the global level between 1250Flz and 5000Flz, the reference F88 corresponds to the deviation from the original configuration. From the results of FIG. 7, transcribed in the table of FIG. 8, attenuations greater than 15 dB are observed with respect to the circuit alone. Nevertheless, the performance of such a device 30 is slightly behind (+3 dB) compared to a turbulent interaction silencer 30 'but has the advantage of having a loss of load 20% lower than those of the silencer. turbulent interaction 30 'of FIG. 4a.

[0054] Selon une variante de réalisation illustrée par la figure 9, la plaque horizontale 31 comporte deux diffuseurs circulaires 36 positionnés côte-à-côte et un écran fluide 37. Comme montré en figure 10, lorsque deux jets J1, J2 côte-à-côte interagissent, la turbulence contenue dans le volume en intersection A présente des caractéristiques proches de celles présentes dans la région de turbulence pleinement développée B. De cette façon, la contribution énergétique du volume en interaction A à la puissance acoustique totale rayonnée par le jet J1, J2 est nulle. En dehors de la zone d’intersection A, les jets J1, J2 n’ont aucun effet l’un sur l’autre.According to an alternative embodiment illustrated in Figure 9, the horizontal plate 31 comprises two circular diffusers 36 positioned side by side and a fluid screen 37. As shown in Figure 10, when two jets J1, J2 side-to-side -cost interact, the turbulence contained in the volume at intersection A has characteristics close to those present in the region of fully developed turbulence B. In this way, the energy contribution of the interaction volume A to the total acoustic power radiated by the jet J1, J2 is zero. Outside the intersection zone A, the jets J1, J2 have no effect on each other.

[0055] Le positionnement d’un diffuseur 36 par rapport à un autre est établi à partir d’un paramètre a (figure 11), correspondant au rapport entre le rayon R d'un diffuseur 36 et la somme du rayon R et de l'écart E entre deux diffuseurs 36 adjacents. Le paramètre a est de préférence de l'ordre de 0,75. Le nombre et le dimensionnement des diffuseurs 36 sont déterminés de façon à conserver la perte de charge initiale du dispositif 30 de la figure 2.The positioning of a diffuser 36 relative to another is established from a parameter a (Figure 11), corresponding to the ratio between the radius R of a diffuser 36 and the sum of the radius R and l gap E between two adjacent diffusers 36. The parameter a is preferably of the order of 0.75. The number and size of the diffusers 36 are determined so as to maintain the initial pressure drop of the device 30 of FIG. 2.

[0056] Selon une autre variante de réalisation visible en figure 12, des irrégularités 38 sont placées le long de l’écran fluide 37. Plus particulièrement, les irrégularités 38 sont positionnées régulièrement sur le bord longitudinal 45 de l’écran fluide 37 qui est le plus éloigné de la source principale de bruit 36. Dans un exemple de réalisation, les irrégularités 38 prennent la forme de chevrons 38 répartis régulièrement le long du bord longitudinal 45 le plus éloigné du diffuseur 36. Les chevrons 38, par exemple au nombre de quatre, possèdent chacun une forme triangulaire dont la base et la hauteur sont respectivement égales à 1/8 et 1/4 de la largeur L de l’écran fluide 37. Dans ce mode de réalisation particulier, la perte de charge reste inchangée par rapport au silencieux 30 dans sa configuration de la figure 2.According to another embodiment shown in Figure 12, irregularities 38 are placed along the fluid screen 37. More particularly, the irregularities 38 are positioned regularly on the longitudinal edge 45 of the fluid screen 37 which is farther away from the main source of noise 36. In one exemplary embodiment, the irregularities 38 take the form of chevrons 38 distributed regularly along the longitudinal edge 45 farthest from the diffuser 36. The chevrons 38, for example as many as four, each have a triangular shape whose base and height are respectively equal to 1/8 and 1/4 of the width L of the fluid screen 37. In this particular embodiment, the pressure drop remains unchanged relative to to the silencer 30 in its configuration of Figure 2.

[0057] Selon une autre variante de réalisation illustrée par la figure 13, la plaque horizontale 31 comporte deux diffuseurs circulaires 36 et des chevrons 38 sur le bord longitudinal 45 de l’écran fluide 37. La figure 14 représente une courbe C141 correspondant à l'utilisation du dispositif à écran fluide de la figure 2, et une courbe C142 correspondant à l'utilisation du dispositif à écran fluide de la figure 13. Sur la figure 15, la référence F151 correspond au circuit testé, la référence F152 correspond au circuit seul, la référence F153 correspond au dispositif à écran fluide de la figure 2, la référence F154 correspond au dispositif à interaction turbulente de la figure 13. En outre, la référence F155 correspond au niveau global entre 50Flz et 10kHz, la référence F156 correspond à l'écart par rapport à la configuration d'origine, la référence F157 correspond au niveau global entre 1250Flz et 5000Flz, la référence F158 correspond à l'écart par rapport à la configuration d'origine.According to another embodiment illustrated in Figure 13, the horizontal plate 31 comprises two circular diffusers 36 and chevrons 38 on the longitudinal edge 45 of the fluid screen 37. Figure 14 shows a curve C141 corresponding to the use of the fluid screen device of Figure 2, and a curve C142 corresponding to the use of the fluid screen device of Figure 13. In Figure 15, the reference F151 corresponds to the circuit tested, the reference F152 corresponds to the circuit only the reference F153 corresponds to the fluid screen device of FIG. 2, the reference F154 corresponds to the turbulent interaction device of FIG. 13. In addition, the reference F155 corresponds to the overall level between 50Flz and 10kHz, the reference F156 corresponds to the deviation from the original configuration, the reference F157 corresponds to the global level between 1250Flz and 5000Flz, the reference F158 corresponds to the difference between compared to the original configuration.

[0058] La figure 14 et le tableau de la figure 15, comparent les performances d’un tel silencieux 30 à celles du silencieux 30 de la figure 2. Les résultats montrent une baisse du niveau global de 1 dB et des baisses de 3 dB environ sur les tiers d’octave les plus énergétiques du spectre, tout en conservant la perte de charge du silencieux 30 dans sa configuration de la figure 2.FIG. 14 and the table of FIG. 15 compare the performances of such a silencer 30 with those of the silencer 30 of FIG. 2. The results show a decrease in the overall level of 1 dB and decreases of 3 dB. about the third most energetic octave of the spectrum, while maintaining the pressure drop of the silencer 30 in its configuration of Figure 2.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de réduction de bruit (30) destiné à être installé dans un filtre à air (6) d’une ligne d'admission (2) de moteur à combustion interne (1) suralimenté, caractérisé en ce qu’il comporte : - une source principale de bruit de décharge (36) par laquelle de l’air de décharge est destiné à être éjecté dans ledit filtre à air (6), et - un écran fluide (37) configuré pour produire un rideau d’air antibruit devant ladite source principale de bruit de décharge (36).1. Noise reduction device (30) intended to be installed in an air filter (6) of an intake line (2) of a supercharged internal combustion engine (1), characterized in that it comprises: a main source of discharge noise (36) through which discharge air is intended to be ejected into said air filter (6), and - a fluid screen (37) configured to produce a noise-canceling air curtain in front of said main source of discharge noise (36). 2. Dispositif de réduction de bruit selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source principale de bruit de décharge (36) se présente sous la forme d’au moins un diffuseur circulaire (36).2. A noise reduction device according to claim 1, characterized in that said main source of discharge noise (36) is in the form of at least one circular diffuser (36). 3. Dispositif de réduction de bruit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite source principale de bruit de décharge (36) se présente sous la forme de deux diffuseurs circulaires (36) positionnés côte à côte.3. Noise reduction device according to claim 1 or 2, characterized in that said main source of discharge noise (36) is in the form of two circular diffusers (36) positioned side by side. 4. Dispositif de réduction de bruit selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’un rapport (a) entre un rayon (R) d'un diffuseur circulaire (36) et une somme du rayon (R) et d’un écart (E) entre deux diffuseurs (36) adjacents est sensiblement égal à 0,75.4. Noise reduction device according to claim 3, characterized in that a ratio (a) between a radius (R) of a circular diffuser (36) and a sum of the radius (R) and a gap ( E) between two adjacent diffusers (36) is substantially equal to 0.75. 5. Dispositif de réduction de bruit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit écran fluide (37) présente une forme rectangulaire.5. Noise reduction device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said fluid screen (37) has a rectangular shape. 6. Dispositif de réduction de bruit selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit écran fluide (37) rectangulaire présente une longueur (I) sensiblement égale à une largeur (Le) de cavité du filtre à air (26) dans laquelle ledit dispositif de réduction de bruit (30) est installé et une largeur (L) dépendante de la longueur (I) en vérifiant qu’un rapport entre une surface dudit écran fluide (Se) et une surface de ladite source principale de bruit de décharge (Sd) est sensiblement égal à 0,15.6. A device for reducing noise according to claim 5, characterized in that said rectangular fluid screen (37) has a length (I) substantially equal to a cavity width (Le) of the air filter (26) in which said device noise reduction device (30) is installed and a length-dependent width (L) (I) by verifying that a ratio between a surface of said fluid screen (Se) and a surface of said main source of discharge noise (Sd ) is substantially equal to 0.15. 7. Dispositif de réduction de bruit selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit écran fluide (37) présente des irrégularités (38).7. Noise reduction device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that said fluid screen (37) has irregularities (38). 8. Dispositif de réduction de bruit selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdites irrégularités (38) sont réparties sur un bord longitudinal (45) le plus éloigné de la source principale de bruit de décharge (36).8. Noise reduction device according to claim 7, characterized in that said irregularities (38) are distributed over a longitudinal edge (45) furthest from the main source of discharge noise (36). 9. Dispositif de réduction de bruit selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la source principale de bruit de décharge (36) et l’écran fluide (37) sont réalisées dans une même plaque (31, 32) positionnée contre une face d’un bloc de mousse (34).9. Noise reduction device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the main source of discharge noise (36) and the fluid screen (37) are made in a single plate (31, 32). ) positioned against a face of a foam block (34). 10. Filtre à air (6) comprenant un dispositif de réduction de bruit (30) tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.An air filter (6) comprising a noise reduction device (30) as defined in any one of the preceding claims.