Brevet FR2035829A1 — publié le 19701224

L'invention concerne un moteur Diesel à quatre temps comportant au moins un groupe turbo-compresseur de suralimentation à marche continue, destiné en particulier à absorber les charges par àcoups provoquées par des pointes de couple de rotation. Les moteurs Diésel connus à suralimentation conviennent, jusqu1à un certain point, à absorber les charges par à-coups provoquées par des pointes de couple dans la plage des charges partielles. Dans de nombreux cas tels que ceux des moteurs de brise-glace, la capacité normale de charge est toutefois insuffisante. Le moteur se met alors à fumer et sa vitesse peut même tomber. On connatt,par ailleurs, des moteurs de véhicules qui sont surali mentés dans la plage inférieure des vitesses afin d'améliorer la courbe du couple de rotation et dont les gaz d'échappement en excès sont évacués dans la plage supérieure de la courbe des vitesses. La commande de l'évacuation de ces gaz nécessite dans ce cas des organes particuliers qui sont relativement compliqués, en particulier s'il faut prévoir en plus un amortissement afin d'éviter les vibrations en cours d'exploitation. L'invention concerne un moteur à combustion interne du type men tisonné, qui évite les inconvénients cités et dont les charges, provoquées par des pointes de couple de rotation, qu'il est capable d'absorber dans la plage des charges partielles sont supérieures à celles des moteurs connus. Selon une particularité essentielle du moteur à combustion interne de l'invention, le groupe turbo-compresseur est réalisé de manière à fournir une suralimentation dans la plage totale des régimes et le collecteur d'air comporte un dispositif d'évacuation réglé de manière à n'entrer en fonction que lorsque l'air atteint une pression correspondant à une charge supérieure à la charge maximale admissible du moteur à plein régime ou charge à 100 %. de l'absorption La solution apportée par l'invention au problème/des pointes bru- tales de couple apparaissant dans la plage des charges partielles d'un moteur Diésel consiste à réaliser un tel moteur de commande à quatre temps qui peut être suralimenté de manière que dans la plage totale des régimes,l'air soit en un excès qui est supérieur à celui qui est le plus favorable en ré-- - gime normal. On sait que l'excès d'air que la suralimentation permet d'atteindre dans un moteur à deux temps, par exemple, est bien inferieur, car une augmentation de pression a également pour conséquence une augmentation des pertes d'air pendant le balayage.Conformément à l'invention, la suralimentation a lieu dans la plage totale des régimes,donc non seulement dans certaines plages de vitesse dans lesquelles on veut augmenter le couple de rotation de la manière connue par exemple pour les moteurs de veZiculos. Afin d'empêcher le groupe turbo-compresseur de suralimentation de tourner à une vitesse exagérée, le collecteur d'air comporte,selon l'invention, un dispositif d'évacuation réglé de manière à n'entrer en fonction que lorsque l'air dépasse une pression correspondant à une charge à 100 %. On entend par charge à 100 fui la charge continue maximale admissible du moteur. Le moteur réalisé conformément à l'invention dispose à tous les régimes de suffisamment d'air pour pouvoir brûler une quantité brusquement augmentée de carburant sans qu'il soit nécessaire que les gaz d'échappement n'accélèrent préalablement la turbine de suralimentation. Le dispositif d'évacuation est réglé de préférence de manière à entrer en fonction à une pression qui est approximativement de 10 % supérieure à celle qui règne dans le collecteur d'air à 100 % de charge. L'air est ainsi empêché de s'échapper en régime normal du moteur. Le dispositif d'évacuation devant être capable de laisser échapper de grands de'bits d'air, il est formé de préférence d'un clapet soumis à un ressort et raccordé par un conduit de décharge au conduit d'échappezent de la turbine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé dont la figure unique illustre un mode de réalisation de l'invention donné à titre explicatif, mais nullement limitatif. Le dessin représente un moteur Diésel 1 à quatre temps comportant un collecteur 2 des gaz d'échappement raccordé par un conduit 3 à une turbine 4 de suralimentation dont l'échappement va à une cheminée 5. Un arbre relie la turbine 4 à un compresseur 6 qui refoule de l'air atmosphérique dans un collecteur 7 commun à tous les cylindres du moteur. Le collecteur 7 d'air eomporte un bottier 8 de clapet raccordé à la cheminée 5. Le bottier 8 renferme un clapet 9 qu'un~ressort 10 maintient fermé.En général, le moteur est equipé de plusieurs collecteurs de gaz d'échappement et de plusieurs groupes turbo-compresseurs de suralimentation qui refoulent l'air dans un collecteur commun, un collecteur unique et un seul groupe turbo-compresseur étant toutefois représentés afin de clarifier le dessin. On a mentionné précédemment que le groupe turbo-compresseur est réalisé de manière à fournir une suralimentation dans la plage-total6 des régimes du moteur, c'est-à-dire que celui-ci reçoit de lair en un excès qui est supérieur à celui qui serait optimum pour la consommation de carburant. Le clapet 9 destiné à empêcher le groupe turbo-compresseur de tourner à une vitesse exagérée qui risquerait de le détériorer est réglé de manière à n'évacuer l'air se trouvant dans le collecteur 7 que lorsque sa pression est d'environ 10 % supérieure à celle qui correspond à une charge de 100 %. Cette évacuation limite le débit d'air que le moteur reçoit et donc le débit des gaz d'échappement dirigés sur la turbine 4. Le groupe turbo-compresseur ne peut donc pas dépasser la vitesse limite ainsi déterminée. Le dispositif d'échappement placé du côté air conformément à l'invention et non du c8té gaz conformément aux réalisations antérieures a l'avantage notable sur ces dernières de ne pas être exposé à des températures elevées et 6'avoir à laisser échapper des volumes plus faibles que dans le cas de gaz d'échappement. Le dispositif d'évacuation n'assurant qu'une limitation et constituant en quelque sorte un dispositif de sécurité qui reste hors fonction en régime normal de longue durée, les organes compliqués de manoeuvre et d'amortissement des vibrations sont superflus, car ils ne sont nécessaires que si l'échappement a lieu du c8té gaz. La pression régnant dans le collecteur d'air peut assurer directement la commande, car elle ne subit que de faibles pointes contrairement à celles qui règnent du côté des gaz d'échappement en cas de suralimentation par àcoups Finalement, le dispositif d'évacuation disposé du coté air a encore l'avantage qu'un unique collecteur d'air est toujours suffisant même s'il existe plusieurs conduits ou collecteurs séparés de gaz d'échappement. IL suffit donc d'un unique dispositif dtévacuation- même si le moteur a un grand nombre de cylindres,alors qu'il faut plusieurs de ces dispositifs s'ils sont disposés du côté gaz d'échappement. Il va de soi que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Moteur Diésel à quatre temps à au moins un groupe turbo-compresseur de suralimentation à marche continue, caractérisé en ce que le groupe turbo-compresseur est réalisé de manière à fournir une suralimentation dans la plage totale de régime et le collecteur d'air comporte un dispositif d'évacuation régle de manière à n'entrer en fonction que lorsque l'air atteint une pression qui correspond à une charge supérieure à 100 %, c'est-à-dire à la charge maximale admissible du moteur à plein régime. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'échappement entre en fonction lorsque la pression de l'air est approximativement de 10 % supérieure à celle qui correspond à une charge de 100 ,g. 3. Moteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif d'évacuation~ comprend un clapet soumis à un ressort et destiné à établir une communication entre le collecteur d'air et un point situé en aval de la turbine du groupe turbo-compresseur.