Brevet FR2453982A1 — publié le 19801107

La mise au point des moteurs à essence suralimentés a fait apparaltre des problemes de réchauffage de l'air d'admission très particuliers. En effet, en phase non suralimentée, le moteur se comporte comme un moteur à aspiration naturelle et l'on rencontre à froid le meme problème de givrage qui impose un réchauffage de l'air d'admission, par contre, en phase suralimentée,ce réchauffagë nuit au rempîissage du moteur donc aux performances. Il est connu, notamment avec un moteur à aspiration naturelle, de prévoir un organe de réglage de mélange d'air d'admission à température ambiante et d'air réchauffé qui est actionnable par l'intermédiaire d'un organe sensible à la température de l'air dans une partie du conduit d'admission placée en aval dudit organe de réglage. La présente invention, due à la collaboration de Monsieur COURTOIS Jean-Paul, a pour objet, dans le cas d'un moteur à suralimentation, un dispositif de régulation de l'admission d'air qui assure une régulation de température de ce-dernier aux charges partielles, par mélange d'air à température ambiante et d'air réchauffé, qui interrompt l'admission d'air réchauffé aux charges élevées, et qui en outre permet d'éviter toute suralimentation excessive du moteur, tout en étant de réalisation relativement simple et robuste. A cet effet, le dispositif de régulation selon l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier divise en une chambre d'admission dtair à température ambiante et une chambre d'admission d'air réchauffé, par une cloison mobile sollicitée en butee dans le bottier par un ressort et formant le siège d'un passage d'admission d'air réchauffé avec lequel coopère ledit organe de réglage, ledit conduit d'admission d'air placé en aval étant raccordé à la chambre d'admission d'air à température ambiante et ledit organe sensible étant constitué par une capsule à dilatation sollicitant ledit organe de réglage vers le siège précite au fur et à mesure de sa dilatition, tandis qu'est prévue, du côté chambre d'admission d'air réchauffé, une capsule à paroi mobile reliée au collecteur d'admision du moteur et destinée à coopérer avec ledit organe de réglage en réponse à la pression de suralimentation règnant dans le collecteur, dans le sens de la fermeture dudit passage d'admission d'air réchauffé et du déplacement éventuel de ladite cloison mobile, contre l'action du ressort précité en vue de réduire l'admission d'air à température ambiante en cas de pression de suralimentation excessive. Une forme de réalisation d'un tel dispositif de régu- lation est d'ailleursci-après décrite, à titre d'exemple, et en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue en coupe axiale du dispositif ; - les figures 2 à 5 sont des vues schématiques illustratives de diverses phases de fonctionnement de ce dispositif. Le dispositif représenté à la figure 1 comprend un bottier désigné par 1 dans son ensemble, comprenant un corps 2 et un couvercle 3, et qui est divisé en deux chambres par une cloison mobile 4 sollicitée au contact d'une butée 5 rapportée dans le bottier, sous l'action d'un ressort de compression 6 prenant appui dans celui-ci. Cette cloison 4 délimite d'une part, une chambre 7 d'admission d'air à température ambiante, pourvue d'une tubulure dtadmission 8 ouverte à l'atmosphère, et d'autre part, une chambre 9 d'admission d'air réchauffé, pourvue d'une tubulure d'admission 10 d'air réchauffé, par exemple raccordée à une écope non représentée de prise d'air réchauffé par le moteur, au niveau de son échappement par exemple. A la chambre 7 d'admission d'air à température ambiante est raccordé un conduit 11 d'admission d'air avec le moteur, cet air pouvant être à température ambiante en provenance de la chambre 7 ou réchauffé en provenance de la chambre 9 au travers d'un passage central 12 ménagé dans la cloison 4, ou un mélange des deux, dépendant de la position d'un organe de réglage designé par 13 dans son ensemble et soumis à l'action d'une capsule à dilatation 14, par exemple à cire, disposée dans le conduit d'admission 11. Ce dernier peut notamment être raccordé au filtre d'air d'un circuit usuel à suralimentation par turbocompresseur raccordé au collecteur d'admission du moteur. L'crgane de réglage 13 comprend ici à la fois un obturateur frontal 15 du passage 12 et un obturateur annulaire 16 du passage annulaire 17 ménagé entre le conduit d'admission 11 et la cloison 4 en position de butée. Ces obturateurs sont solidaires d'une tige 18, l'obturateur 5 étant fixé à une extrémité filetée de celle-ci entre deux écrous 19, et l'obturateur 16 étant relié à la tige par un support à bras en étoile 20. La capsule à dilatation 14 est fixée par l'intermédiaire d'écrous 21, sur un support à bras en étoile 22 fixé intérieurement au conduit d'admission 11, par exemple par soudage. La tige 18 se termine par une cage à barreaux 23 traversant librement les bras en étoile du support 22, le fond de cage d'extrémité 24 coopérant avec le poussoir mobile 25 de la capsule à dilatation 14, tandis qu'entre le fond de cage 26 attenant à la tige et le support à bras en étoile 22 est interposé un ressort de conpression 27 sollicitant le fond de cage d'extrémité 24 au contact du poussoir mobile 25. Dans le prolongement de la tige 18 se trouve fixée sur le couvercle 3 une capsule 28 à paroi mobile 29 délimitant une chambre 30 pourvue d'une tubulure de raccordement 31 avec le collecteur d'admission du moteur. La paroi mobile 29 étant pourvue d'une tige poussoir centrale 32 destinée à coopérer avec i'extrémité libre correspondante de la tige 18. La paroi mobile est ici constituée d'une membrane souple 33 maintenue serrée en sa partie centrale entre deux disques 34, 35 par l'intermédiaire de deux écrous 36 engagés sur l'extrémité filetee correspondante de la tige poussoir 32. Cette dernière est guidée libre dans un passage de sortie 37de la capsule, laquelle forme de ce côté de la membrane 32 une chambre 38 communiquant avec la chambre 9 d'admission d'air réchauffé. Une butée de recul 39 de la tige-poussoir 32 est ici prévue sous forme de butée réglable à vis, bloquée dans deux écrous 40 disposés de part et d'autre du fond de la chambre 30 de la capsule. Le fonctionnement d'un tel dispositif de régulation d'admission d'air est le suivant. En phase non suralimentée de fonctionnement du moteur, le collecteur d'admission de ce dernier est en état de dépression plus ou moins élevée,.celle-ci étant transmise à la chambre 30, de sorte que la tige-poussoir 32 de la capsule 28 demeure en position passive d'appui sur la butée de recul 39. Si dans cette phase, l'air d'admission est trop froid, la capsule à dilatation 14 est contractée et le ressort 27 pousse l'organe de réglage 13 dans la position représentée aux figures 1 et 2, pour laquelle l'obturateur 16 empeche l'entrée d'air à température ambiante tandis que l'obturateur 15 d'admission d'air réchauffé est grand ouvert. On comprend que plus l'air réchauffé va échauffer la capsule à dilatation 14, plus celle-ci va se dilater et tendre à refermer le passage 12 par l'obturateur 15 en même temps qu'à découvrir le passage 17 d'admission d'air à température ambiante, de sorte qu'il existe une certaine gamme de températures pour laquelle les deux obturateurs régulent ensemble la température du mélange d'air d'admission dans le conduit 11. Onrntera que si la température d'air d'admission vient encore à s'élèver après fermeture de l'obturateur 15 et ouverture de l'obturateur 16 (voir figure 3), la capsule à dilatation 14 est prévue pour pouvoir encore se dilater et, dans ce cas, entraSner par l'intermédiaire de la tige 18 et de l'obtu- rateur 15, la cloison mobile 4 contre la force du ressort 6, et restreindre ainsi la quantité d'air à température ambiante excessive admise par le seul passage annulaire 17. Cela constitue une sécurité destinée àéviter des dégradations thermiques sur le carburateur ou le turbocompresseur d'alimentation du moteur. En phase suralimentée de fonctionnement du moteur, le collecteur d'admission est en état de surpression constante sous l'effet du turbocompresseur, cette surpression étant transmise à la chambre 30, de sorte que la paroi mobile 29 et sa tigepoussoir 32 se déplacent en appui contre la tige 18 portant les obturateurs, tendant ainsi à refermer l'obturateur 15 et à ouvrir l'obturateur 16 indépendanlment de l'action de la capsule à dilatation 14 et donc de la température détectée à l'admission, étant à noter que le ressort 27 est taré de sorte que l'cbturateur 15 du passage 12 d'air réchauffé se trouve complètement fermé pour la pression de suralimentation maximale admise pour le moteur (voir figure 4). On notera en outre que si la pression de suralimentation vient alors à excèder la pression maximale précitée, la paroi mobile 29 et sa tige-poussoir 32 peuvent encore entraSner par l'intermédiaire de l'obturateur 15 la cloison mobile 4 contre la force du ressort 6, et restreindre ainsi la quantité d'air à température ambiante admise par le passage annulaire 17 à l'effet de réduire l'excès de pression de suralimentation considéré (voir figure 5). Pour éviter d'engendrer alors un fonctionnement instable du moteur comme ce pourrait être le cas si l'on restreignait par trop l'admission d'air par le passage annulaire 17, on peut prévoir une butée de limitation de l'étranglement de ce passage, qui peut être ici prévue par accostage du fond de cage 26 avec le corps de la capsule 14, l'étranglement restant tel que le moteur continue à tourner de façon stable à puissance réduite. Bien entendu diverses variantes peuvent être imaginées sans pour autant sortir du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation de l'admission d'air dans un moteur à suralimentation, comprenant au moins un organe de réglage de mélange d'air d'admission à température ambiante et d'air réchauffé actionnable par l'intermédiaire d'un organe sensible à la température de l'air dans une partie du conduit d'admission placée en aval dudit organe de réglage, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier divisé en une chambre d'admission d'air à température ambiante et une chambre d'admission d'air réchauffé, par une cloison mobile sollicitée en butée dans le boîtier par un ressort et formant le siège d'un passage d'admission d'air réchauffé avec lequel coopère ledit organe de règlage, ledit conduit d'admission d'air placé en aval étant raccordé à la chambre d'admission d'air à température ambiante et ledit organe sensible étant constitué par une capsule à dilatation sollicitant ledit organe de règlage vers le siège précité au fur et à mesure de sa dilatation, tandis qu'est prévue du coté chambre d'admission d'air réchauffé, une capsule à paroi mobile reliée au collecteur d'admission du moteur et destinée à coopèrer avec ledit organe de réglage en réponse à la pression de suralimentation régnant dans le collecteur, dans le sens de la fermeture dudit passage d'admission d'air réchauffé et du déplacement éventuel de ladite cloison mobile, contre l'action du ressort précité, en vue de réduire l'admission d'air à température ambiante en cas de pression de suralimentation excessive. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une contre-butée de limitation du déplacement précité de ladite cloison mobile, correspondant à une admission minimale maintenue d'air à température ambiante. 3. Dispositif selon l'une des revendications précèdentes, caractérisé en ce que la capsule à dilatation actionnant ledit organe de règlage prend appui dans ledit conduit d'admission et peut elle aussi provoquer, après fermeture du passage d'admission d'air réchauffé par l'organe de réglage, le déplacement de ladite cloison mobile contre l'action du ressort précité en cas de température d'air d'alimentation excessive. 4. Dispositif selon l1une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe de réglage comprend, outre un obturateur coopérant avec le siège précité du passage d'admission d'air réchauffé, un second obturateur coopérante avec un passage d'air à températeur ambiante ménagé entre ladite cloison mobile et ledit conduit d'admission d'air, ces obturateurs étant disposés de sorte que lorsque le premier cité tend à se fermer, le second tend à s'ouvrir et inversement. 5. Dispositif selon l'une des des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe de réglage est soumis à l'action d'un ressort opposée à celle de la capsule de dilatation, ledit ressort étant taré de sorte que ledit passage d'admission d'air réchauffé se trouve fermé pour la pression maximale de suralimentation admise.