Brevet FR2238055A1 — publié le 19750214

l'intrention est relative à un dispositif anti-pollution pour moteurs a combustion interne fonctionnant selon le prineipe, dé2 connu, consistant à prélever une certaine proportion des gaz d t échappement et à les réinfecter à l'aspiration. Il est en effet connu qu'une injection d'une certaine proportion de gaz d'échappement à l'aspiration d'un moteur à combustion interne a pour effet de diminuer la température finale de combustion et par là même de diminuer la teneur en oxyde d'azote des gaz produits par cette combustion. L'oxyde dtazote étant toxique ce procédé a pour résultat de diminuer la toxicité des gaz d'échappement des moteurs. Cependant, il s'est avéré, dans la pratique, très difficile de déterminer la proportion de gaz à prélever, d'autant que cette proportion varie, non seulement d'un type de moteur à l'autre, mais encore en fonction des conditions d'utilisation du moteur. La présente invention a pour objet un dispositif simple de prélèvement et de réinjection des gaz d'échappement caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen de prélèvement constitué par un tube coudé dont l'orifice, de section appropriée, est situé perpendiculairement au flux d'écoulement des gaz d'échappement et un moyen de réinjection constitué par un tube coudé situé en amont du carburateur, et monté à totation de façon à pouvoir faire varier les conditions de réinjection. A titre-d'exemple et pour faciliter la compréhension de l'invention on azreprésenté aux dessins annexés. Fig. 1 une vue partielle ---- en élévation latérale, en coupe, illustrant une prise de gaz d'échappement selon l'invention ; Fig. 2 une vue en élevation latérale en coupe illustrant un dispositif de réinjection ; Fig. 3 une vue en coupe selon A-A de la figure 2 Fig. 4 une vue développée à plat de l'élément des figures 2 et 3 qui coopère avec le dispositif de réinjection Fig. 5 une variante de réalisation de l'élément représenté à la figure 4 Fig. 6 une variante de réalisation du dispositif des figures 2 et 3. En se reportant à a figure 1, on voit que sur la conduite echappement I, d'un moteur à explosion non représenté, on a disposé un tube 2, pénétrant perpendiculairement dans le conduit, et comportant une partie I coudée à 90 de façon que l'orifice 4 soit arrente perpendiculairement au flux d'écoulement des gaz déchappement et face à ce flux. Cette disposition analogue à une prise d'air Pitot permet d'obtenir un débit qui est fonction des pressions et des vitesses d'échappement. Le diamètre de l'orifice 4 est déterminé en fonction de la quantité de gaz que l'on désire prélever. De préférence la partie perpendiculaire 2 du tube est munie d'un filetage 5 qui s'engage dans un écrou 6, solidaire de la conduite 1, un contre-écrou 7 étant prévu pour le blocage. il est ainsi possible d-e régler à la fois la position en hauteur de l'orifice 4 par rapport à l'écoulement gazeux et son orientation. En se reportant aux figures 2 et 4 on voit que le gaz prélevé dans le tube 2 est conduit par une canalisation non représentée jusqu'à un tube 8 pénétrant perpendiculairement dans le conduit 9 d'admission du moteur et cela, de préférence, au col d'un Venturi ménagé dans ledit conduit d'admission. Ce tube -8 comporte également, une extrémité 10, coudée à 900, se terminant par un orifice 11 représenté perpendiculaire au flux d'écoulement des gaz d'admission. Le tube 8 est monté à rotation au moyen d'un roulement 12, sur le conduit 9 et porte une poulie 13. Cette poulie est reliée à la pédale d'accélération par tout moyen de transmission connu et donc non représenté tel qu'une transmission à câble avec ressprt de rappel ou tringlerie. La transmission est réglée de façon qu'au ralenti les pièces soient dans la position représentée aux figures 2 et 3, I'orifice 11 faisant face au flux d'écoulement de sorte que les gaz d'échappement prél-evés soient réinjectés exactement à contre-courant du flux d'air d'admission.Au fur et à mesure que la commande d'accélération est manoeuvrée, le tube 8 pivote sur lui-même et les rapports de transmissions sont déterminés de fçon que, en pleine accélération, le tube 8 ait pivoté de 1800, de telle sorte que la réinjection se fasse exactement dans le sens du flux d'écoulement de l'air d'admission. Cette disposition-permet ainsi de faire varier la quantité de gaz d'échappement depuis un minimum jusqu'à un maximum l-e-deit de- gaz réinjecté étant module en fonctiam-du débit d'air d'adnissxon et des pression et vitesses à }techa-ppement. Cette disposition permet d'obtenir une régulation déjà très satisfaisante dudébit de gaz d'échappement réinjecté, mais cette régulation peut encore être améliorée en disposant devant l'orifice 11 un cache semi-circulaire 14 muni d'une ouverture à section variable 15. Ge cache 14 comporte deux pattes permettant de le fixer à des entretoises 16 placées en travers du conduit 9 et une partie médiane, faisant un demi-cercle centré sur l'axe du tube 8, et se trouvant presque en contact avec l'orifice ll qui est lui-même arrondi en conséquence. La figure 4 représente le cache 14 développé à plat. Sur cette figure sont également représentés la fenêtre 15 et, en pointillé, la position 1l', occupée par l'orifice Il lorsque le moteur est au ralenti, ainsi que la position ll", oc'cupée par l'orifice lu lorsque le moiteur est en pleine accélération. La fenêtre 15 présente une forme telle que l'orifice l1 est, en grande partie, masqué lorsque la commande d'accélération est au ralenti et complètement découvert lorsque la commande d'accélération est à la position pleine accélération. Dans l'exemple illustré à la figue 1 l'ouverture ménagée par la fenêtre 15 croit de façon continue. Or il s'avère que les courbes de fonctionnement des moteurs ne sont pas continues et présentent de nombreuses irrégularités ; il est possible d'en tenir compte grace à la présente invention en donnant à la fenêtre 15 une géométrie variable comme cela est représenté à la figure 50 Dans ce cas la forme de la fenêtre 15 est déterminée par essais successifs au banc. la figure 6 représente une variante de réalisation du dispositif de réinjection dans lequel le mouvement tournant du tube coudé est provoqué non pas par une liaison positive avec la commande d'accélération du moteur mais par la force aérodynamique créée par l'écoulement du flux gazeux d'admission. En se reportant à cette figure on voit que le tube 8 est monté d'une façon analogue à une girouette, c'est-à-dire qu'îr comporte à l'opposé du tube 10 un volet 17 qui est délacé par l'écoulement gazeux. Dans ce cas la poulie 13 est supprimée et est remplacéè par un ressort de rappel agissant à l'encontre du déplacement provoqué par le volet 17. RBVE-iDICATIONS. l. Dispositif- anti-pollution pour moteurs à combustion interne comportant un -moyen de prélnvement dtune portion des gaz d'échappement et un moyen de réinjection des gaz prélevés dans le conduit d'admission caractérisé par le fait que le moyen de prélavement est constitué par un tube coudé dont l'orifice de section appropriée, est situé pertendiculairement au flux d'écoulement du gaz d'échappement et que le moyen de réinjection est constitué par un deuxième tube coudé, relié au premier, dont l'orifice est convenablément orienté par rapport au flux d'écoulement des gaz d'admission, ledit tube étant monté à rotation de façon à pouvoir faire varier le débit des gaz réinjectés. 2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le tube coudé de prélèvement comporte une partie perpendiculaire au conduit d'échappement et une partie parallèle audit conduit, la partie perpendiculaire étant munie d'un filetage s'engageant dans un filetage porté par ledit conduit ; de telle sorte que l'on puisse déterminer l'ôrientation de la partie coudée du tube de prélèvement et sa position en hauteur dans le conduit d'échappement. 3. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le tube coudé de réinjection des gaz porte une poulie reliée à la commande d'accélération du moteur, de telle sorte que tout mouvement de commande d'accélération puisse provoquer une rotation du tube coudé de réinjection. 4. Dispositif selon la revendication 3 dans lequel la transmission entre la commande d'accélération du moteur et la poulie solidaire du tube coudé de réinjection est déterminée de façon telle que, lorsque la commande d'accélération est en position de ralenti, l'orifice de réinjection soit dirigé face au flux d'écou- lement des gaz d'admission a contre-courant de ce flux et que, lorsque la commande d'accéléi-ation est en position de pleine ac célération, l1orifice -de ré*njection soit dirigé à 1800 de la position précédente c'est-à-dire dans le sens de l'écoulement du flux d'admission. 5. Dispositif selon la revendication 4 comportant un cache en demi-cercle, muni d'une fenêtre à section variable, ledit cache étant concentrique au tube coudé ; de telle sorte que1 dans son mouvement de rotation, 1'orifice de réinjection se déplace contre ledit cache. 6 - Dispositif selon la revendication 5 dans lequeL la section de la fenêtre varie progressivement de façon continue 7 - Dispositif selon la revend-ication 5 dans lequel la forme de la fenêtre est déterminée en fonction du moteur auquel le dispositif est destiné par essais successifs au banc 8 - Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le tube coudé de réinjection des gaz est muni d'une part d'un volet placé à l'opposé de l'extrémité dudit tube coudé et placé dans l'écoulement des gaz d'admission de façon analogue à une girouette et d'autre part d'un ressort de rappel agissant à l'encontre de l'action dudit volet ; de telle sorte que l'orifice de réinjection soit dirigé face au flux d'écoulement et à contre-courant dudit flux lorsque ce dernier est à sa valeur minimum et soit mis en rotation par l'effet aérodynamique dudit flux pour tendre ; au Pur et à mesure que la vitesse de ce flux augmente, vers une position dans laquelle il est dirigé parallèlement audit flux et dans la même direction. 9 - Dispositif selon la revendication 8 dans lequel l'orifice du tube coudé se déplace devant un cache en demi-cercle, muni d'une fenêtre à section variable, ledit cache étant concentrique au tube coudé ; de telle sorte que, dans son mouvement de rotation l'orifice de réinjection se déplace devant ledit cache. 10 - Dispositif selon les revendications 8 et 9 dans lequel la section de la fenêtre varie progressivement de façon continue. 11 - Dispositif selon les revendications 8 et 9 dans lequel la forme de la fenêtre est déterminée en fonction du moteur, auquel le dispositif est destiné, par essais successifs au banc.