Brevet FR2283315A1 — publié le 19760326

L'invention concerne un moteur à combustion interne, fonctionnant en particulier selon le procédé Otto, un moteur de véhicule notamment, comportant un compresseur de suralimentation entraîné par une turbine actionnée par les gaz d'échappement ainsi qu'un dispositif empêchant le "pompage" de ce compresseur. Les moteurs à combustion interne fonctionnant en suralimentation ont comme inconvénient qu'en charge partielle du moteur, le compresseur dépasse la limite de pompage si des mesures appropriées ne sont pas prises. Ce phénomène dit de "pompage" a pour cause la fermeture du papillon et la diminution du débit d'air qui en résulte. Sur les installations actuellement connues, le pompage est évité par une augmentation du débit, une soupape d'échappement d'air s'ouvrant à partir d'une certaine différence des pressions régnant en amont et en aval du papillon, le débit d'air étant ainsi augmenté et la pression s'abaissant à peu près au niveau de la pression ambiante. L'inconvénient est que lors d'une brusque remise des gaz, le temps de réponse du turbocompresseur de suralimentation se trouve prolongé, car la pression doit d'abord, soupape d'échappement fermée, être rétablie. L'invention a pour but de réaliser par des moyens simples le pilotage du débit d'air nécessaire pour que soit évité un "pompage" du compresseur, mais aussi pour qu'un niveau de pression aussi élevé que possible se maintienne en amont du papillon. A cet effet, l'invention prévoit, sur les moteurs à combustion interne du type cité au début, l'installation en amont et en aval du compresseur d'un capteur de pression ainsi que le montage d'un débitmètre en amont du compresseur, les informations de mesure délivrées par ces capteurs étant transmises à une unité électronique dans laquelle, après traitement approprié, elles sont comparées à la caractéristique limite de pompage préalablement mémorisée, l'unité électronique délivrant alors, lorsque cette valeur limite est dépassée, un signal de pilotage de la soupape d'échappement. Le dispositif prévu par l'invention présente l'avantage d'éviter un "pompage" du compresseur. De plus, il s'établit à l'amont du papillon un niveau de pression aussi élevé que possible de sorte qu'en cas d'ouverture rapide de celui-ci (pleine charge), une certaine pression de charge est déjà disponible. Le moteur répond alors beaucoup plus rapidement. Il faut également noter dans cet ordre d'idée que les mesures proposées par l'invention prennent une importance particulière dans les cas où un refroidisseur d'air d'un volume relativement important est monté entre le compresseur et le papillon. L'invention prévoit également le montage, sur une tuyauterie by-pass contournant le-compresseur, d'un électrodistributeur fermé au repos et s'ouvrant plus ou moins sous le pilotage du signal de sortie de l'unité électronique. Dans une autre forme d'exécution prévue par l'invention, la tuyauterie by-pass contournant le compresseur est équipée d'une vanne fermée au repos, dont l'ouverture s'effectue par un moteur pas à pas piloté par l'unité électronique. Enfin, il est possible de conjuguer les deux formes d'exécution qui viennent d'être décrites en "by passant non le seul compresseur, mais la turbine, par le côté échappement. Les détails de l'invention sont présentés dans ce qui suit à l'aide d'une représentation schématique d'un moteur à combustion interne suralimenté par un compresseur entraîné par une turbine utilisant les gaz d'échappement. Le moteur 10 représenté sur la figure est suralimenté au moyen d'un compresseur 11 raccordé de façon usuelle au collecteur d'admission 12 du moteur, compresseur entraîné par une turbine utilisant les gaz d'échappement, non représentée. Cette turbine peut être accouplée dïrectement à l'arbre 13 du compresseur 11, ou un autre type de liaison mécanique peut être réali see entre turbine et compresseur. C8té aspiration, le compresseur est équipé, comme usuellement, d'un filtre à air 14. Une tuyauterie by-pass 15 contourne le compresseur 11, tuyauterie sur laquelle est monté un électrodistributeur 16 fermé en position de repos. Cet électrodistributeur est piloté, par l'intermédiaire d'un câble 17, par une unité électronique 18 dans laquelle la caractéristique limite de pompage du compresseur 11 a été mise en mémoire. Sur la tubulure d'aspiration 12 du compresseur 11, est monté un débitmètre 19 dont le capteur 20 est raccordé en entrée de l'unité électronique 18 par un câble 21. De même, en aval et en amont du compresseur 11, deux capteurs de pression 22 et 23 sont montés sur le circuit d'aspiration 12, capteurs ébalemert raccordés en entrée de l'unité électronique 18 par les câbles 24 et 25. Les informations de mesure détectées par ces trois capteurs sont traitées par l'unité électronique 18 et le résultat comparé à la caractéristique limite de pompage mémorisée. Si le résultat ainsi élaboré se situe au-dessus de la valeur limite mémorisée, l'unité électronique 18 transmet à l'électrodistributeur 16, par le câble 17, un signal de pilotage qui met ce dis-tributeur en position d'ouverture. Le compresseur 11 est alors mis en dérivation par la tuyauterie by-pass 15, de sorte qu'aucun pompage ne peut plus se produire. Dans le même temps cependant, la pression en amont du papillon 26 ne chute pas complètement, mais jusqu'à un certain niveau, de sorte que lorsque les gaz sont remis, existe déjà dans cette portion de tuyauterie une certaine pression. L'électrodistributeur 16 demeure en position d'ouverture jusqu'à ce que le signal de pilotage émis par l'unité électronique 18 s'interrompe, ce qui ne se produit que lorsque le résultat élaboré à partir des informations de mesure est au niveau ou en dessous de la caractéristique limite de pompage mémorisée. R--r~NDIw TIONS 1. oteur a combustion interne, fonctionnant en parti culer selon le procédé Otto, du type comportant un compresseur de sura imer.tation eneraSné par une turbine actionnée par les gaz d'échappement ainsi aucun dispositif empêchant le "pompage" de ce compresseur, caractérisé par l'installation, en amont et en aval du compresseur. d'un capteur de pression, ainsi que le montage d'un débitmètre en amont du compresseur, les informations de mesure délivrées par ces capteurs étant transmises à une unité électronique dans laquelle, après traitement approprié, elles sont comparées à la caractéristique limite de pompage préalablement mémorisée, l'unité électronique délivrant alors, lorsque cette valeur limite est dépassée, un signal de pilotage de la soupape d'échappement. 2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé par le fait que sur une tuyauterie by-pass (15) contournant le compresseur (11), est monté un électrodistributeur (16) fermé au repos qui se met en position d'ouverture sous la commande du signal de sortie de l'unité électronique (18). 3. oteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé par le fait que sur une tuyauterie by-pass (15) contournant le compresseur (11), est montée une vanne fermée au repos qui se met en position d'ouverture plus ou moins prononcée sous a commande d'un moteur pas à pas piloté par le signal de sortie de l'unité électronique. 4. moteur à cembustion interne selon l'une des-revendi- cations 2 et 3, caractérisé par le fait que la tuyauterie by-pass contourne c6té échappement la turbine. 5. Le moteur de l'une des revendications précédentes, appliqué à un véhicule.