Brevet FR2495223A1 — publié le 19820604

Dispositif anticlisuetis pour moteur à combustion interne On sait que la diminution de consommation d'un moteur k combustion interne est liée à la possibilité de le faire fonctionner avec un taux de compression le plus élevé possible. Cette augmentation du taux de compression est limitée par l'apparition du phénomène de cliquetis, notamment pour le fonctionnement avec des essences à faible indice d'octanes et particulièrement dans le cas des moteurs suralimentés. La solution à ce problème consiste généralement B détecter le cliquetis (par l'intermédiaire des vibrations que le cliquetis engendre dans la culasse) et à agir sur un paramètre de réglage du moteur qui est habituellement l'avance à l'allumage. L'action sur l'avance k l'allumage (dans le sens de sa diminution) présente comme inconvénient de diminuer le rendement, d'augmenter fortement la température des gaz d'échappement et d'amener le fonctionnement du moteur dans une zone instable. La présente invention a pour objet un dispositif anticliquetis permettant d'utiliser un taux de compression élevé avantageux du point de vue consommation, tout en conservant un fonctionnement correct du moteur en cas d'action anticliquetis. Essentiellement, à cet effet, le dispositif anticliquetis selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'injection de gaz d'échappement dans le circuit d'admission du moteur placés sous la dépendance d'un détecteur sensible au cliquetis ou à une valeur donnée d'un paramètre susceptible d'engendrer le cliquetis, afin d'établir cette injection en réponse à la condition détectée de cliquetis. L'injection de gaz d'échappement k l'admission du moteur, sous la difference naturelle de pression existant entre échappement et admission, a pour effet de diminuer la température dans la chambre due combustion, du fait d'un moindre apport de mélange combustible, et ainsi de contrebattre le phénomène de cliquetis, sans augmenter la température des gaz d'échappement et sans amener le moteur dans une zone de fonctionnement instable. Ainsi, dans le cas des moteurs atmosphériques et sans que cela soit limitatif, on pourra notamment utiliser un détecteur de cliquetis de type connu en soi (capteur de vibrations de culasse) pour commander une injection de gaz d'échappement à pas sage croissant avec la durée de la détection. Dans le cas de moteurs suralimentés, qui devraient idéalement du point de vue consommation présenter d'une part un taux de compression élevé pour les charges partielles, et d'autre part un taux de compression plus faible pour les charges élevées du moteur, accompagné d'un taux de suralimentation important générateur de hautes performances, on utilisera notamment avec avantage comme détecteur un organe sensible à la pression régnant dans le circuit d'admission du moteur, créant un taux croissant d'injection des gaz d'échappement aux fortes charges du moteur et introduisant ainsi dans ces conditions une diminution relative du taux de compression du mélange combustible. On peut ainsi choisir pour un moteur de performances prédéterminées, les caractéristiques les plus favorables du point de vue consommation que sont à la fois la plus faible cylindrée possible, et un fort taux de compression ainsi que de surali tentation0 Il est d'ailleurs ci-après décrit plusieurs exemples illustratifs de l'invention, en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif utilisant un capteur de cliquetis 3 - la figure 2 est une vue schématique d'un dispositif à détec teur sensible au paramètre pression d'admission dans le collecteur ; - la figure 3 est une vue schématique d'une forme de réalisa tion d'un dispositif à détecteur-actionneur sensible au paramètre pression d'admission dans un moteur suralimenté. Àu dessin, on a schématisé en 1 une culasse de bloc moteur 2, à laquelle sont raccordés un collecteur d'admission 3 et un collecteur d'échappement 40 Le mode d'alimentation en mélange combustible du moteur peut & re ici quelconque, qu'il soit par carburateur ou injection d'essence et n'est pas de ce fait représenté. De meme ce peut étre un moteur atmosphérique ou un moteur suralimenté, notamment par turbocompresseur, dont on a représenté en trait mixte aux figures 1 et 2, et en trait plein k la figure 3, la turbine 5 entraînée par les gaz d'échappement et la turbine 6 du compresseur d'air ou de mélange air-essence, selon que le dispositif d'alimentation en essence non représenté est placé en amont ou en aval de cette turbine. Le collecteur d'échappement 4 est relié au collecteur dsadmis- sion par l'intermédiaire de deux conduits 7 et 8 entre lesquels est interposé, dans le cas de la figure 1, un clapet 9 normalement fermé et gouvernant par son ouverture un passage des gaz d'échappement vers le collecteur d'admission, sous la différence de pression naturelle existant entre l'échappement et l'admission du moteur. Le clapet 9 est placé sous la dépendance d'un détecteur de cliquetis 10 de type connu implanté sur la culasse 1 du moteur, qui peut être notamment un capteur de vibrations, du genre accelérométrique magnétostrictif ou piézoélectrique, ou encore un capteur de pression dans un cylindre du moteur, du genre piézoélectriqueo D'une taçon générale, un tel détecteur 10 produit une tension variable qui est amplifiée et sélectionnée par un amplificateur k filtre passe-bande 11 pour une bande de fréquence indicative de cliquetis, et qui est ensuite appliquée å une commande électronique à seuil 12, qui alimentera ici à partir d'un certain seuil de détection l'actionneur 13 du clapet 9, qui peut être de type électromagnétique ou électrique0 La commande de l'actionneur 13 peut être prévue telle que l'ouverture du clapeut 9 soit une fonction croissante de l'intensité du signal sortant de l'amplificateur à filtre passe-bande 71 et/ou de sa dure, lorsque l'actionneur est électromagnétique notamment, ces deux conditions pouvant titre directement obtenues lorsque l'actionneur est un micromoteur électrique par exemple Dans le cas de la figure 2, il est utilisé un clapet 14 placé sous la dépendance d'un détecteur 15 d'une valeur donnée du paramètre que constitue ici la pression d'admission, que l'on sait susceptible d'engendrer le cliquetis k partir de cette valeur. Ce détecteur 15 peut etre un capteur de pression fournissant un signal électrique proportionnel à la pression d'ad-mission et relié par une commande électronique k seuil 16 B un actionneur 17 du clapet 14, de type électromagnétique ou électrique comme précédemment indiqué. Sous une forme de réalisation simple illustrée à la figure 3 dans le cas d'un moteur à suralimentation par turbocompresseur 5-6, la surveillance du paramètre pression d'admission et son exploitation pour contre-battre le cliquetis par ouverture d'un clapet 18 autorisant une recirculation des gaz d'échap- pement à partir d'un certain seuil de la pression d'admission, fait appel à un détecteur-actionneur constitué par une capsule 19 à membrane 20, qui est reliée au clapet 18 par une tige 21 et soumise à l'action d'un réssort taré 22 à laquelle est opposée la pression d'admission, appliquée dans une chambre 23 de la capsule par l'intermédiaire d'un conduit 24. En utilisant notamment un clapet 18 et siège tronconiques comme schématisé, on pourra obtenir un taux de recirculation des gaz d'échappement qui sera directement fonction de la pression d'admission à partir du seuil d'ouverture du clapet, et ainsi un taux de recirculation dépendant notamment du taux de suralimentation. Bien entendu d'autres variantes peuvent être imaginées tout en restant dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif anticliquetis pour moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'injection de gaz d'échappement dans le circuit d'admission du moteur placés sous la dépendance d'un détecteur sensible au cliquetis ou à une valeur donnée d'un paramètre susceptible d'engendrer le cliquetis, afin d'établir cette injection en réponse à la condition détectée de cliquetis. 2. Dispositif anticliquetis selon la revendication 1,carac térisé en ce que le détecteur est un capteur de cliquetis connu en soi. 3. Dispositif anticliquetis selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur est un organe sensible à la pression régnant dans le circuit d'admission du moteur, utilisée comme le paramètre précité. 4o Dispositif anticliquetis selon la revendication 3, en particulier pour moteur suralimenté, caractérisé en ce que ledit organe est une capsule à membrane coopérant avec un clapet formant moyen de commande d'injection de gaz d'échappement et découvrant un passage de gaz fonction de la pression régnant dans le circuit d'admission0 5. Dispositif anticliquetis selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'injection de gaz d'échappement est prévue sous la différence de pression naturelle entre l'échappement et l'admission du moteur.