Brevet FR2507687A1 — publié le 19821217

La présente invention est relative à un dispositif pour corriger l'effet de l'altitude sur un moteur à com- bustion interne d'un véhicule, comportant un dispositif de suralimentation. Certains moteurs à combustion interne de véhicules automobiles comportent un turbo-compresseur entraîné par une turbine actionnée par les gaz d'échappement et ayant une faible capacité de sorte que le turbocompresseur peut commencer à fonctionner à une faible vitesse du moteur. Dans un tel dispositif, la pression de suralimentation aug- mente excessivement avec l'augmentation de la vitesse du moteur comme représenté par la courbe en trait interrompu de la Fig if ce qui peut provoquer une déterioration du moteur Pour éviter une telle détérioration, il a par exemple été proposé un dispositif écrit dans la demande de modèle d'utilité japonais publiée N O 47-38660 Ce disposi- tif comprend une dérivation dans la turbine du compresseur alimentée par les gaz d'échappement, une vanne de décharge prévue dans ladite dérivation et un dispositif d'actionne- ment pour actionner ladite vanne de décharge Le dispositif d'actionnement comprend une membrane qui est reliée positi- vement à la vanne de décharge, une chambre à la pression atmosphérique et une chambre à la pression de suralimenta- tion, séparées par la membrane La membrane est déformée par la différence entre la pression atmosphérique et la pression de suralimentation lorsque cette dernière augmente. Ainsi, le dispositif d'actionnement agit pour ouvrir la vanne de décharge lorsque la vitesse du moteur est supé- rieure à une vitesse prédéterminée En conséquence, l'aug- mentation de la pression de suralimentation est empêchée comme représenté par la partie de courbe " a " au diagramme de la Fig l. Cependant du fait que la pression atmosphérique est faible à haute altitude, le dispositif d'actionnement agit pour une faible pression de suralimentation comme représen- té par la partie de courbe "b" en traits mixtes au diagram- me de la Fig 1 Par conséquent, la faible pression de sur- alimentation n'est pas efficace pour augmenter la puissance de sortie du moteur. Le but de l'invention est de fournir un dispositif qui corrige la pression normale dans la chambre à pres- sion atmosphérique du dispositif d'actionnement, lorsque la pression atmosphérique varie, de telle sorte que la puissance de sortie du moteur soit augmentée également à haute altitude, par suralimentation. L'invention a pour objet à cet effet un dispositif pour corriger l'effet de l'altitude sur un moteur à com- bustion interne comportant un conduit d'admission, un conduit d'échappement, un turbo-compresseur comprenant une turbine entraînée: par les gaz d'échappement et un compresseur entraîné par la turbine pour suralimenter le moteur, une dérivation pour contourner le compresseur, et une vanne de décharge prévue dans ladite dérivation, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'actionnement comportant un bottier, une membrane formant une cloison d'une chambre du boîtier, une chambre de pression de suralimentation délimitée par la membrane dans le boîtier et communiquant avec le conduit d'admis- sion en aval du compresseur de façon à être alimentée avec la pression de suralimentation, une chambre de pres- sion normale délimitée sur l'autre face de la membrane, ladite chambre de pression normale étant remplie d'air à la pression atmosphérique, et des moyens pour relier positivement la membrane à la vanne de décharge pour assurer l'ouverture de celle-ci, de telle sorte que lors- que la pression de suralimentation excède la pression at- mosphérique dans ladite chambre de pression normale, la membrane soit déformée pour ouvrir la vanne de décharge. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre et dans laquelle: la Fig 1 est un diagramme montrant une relation entre la vitesse du moteur et la pression de suralimentation; la Fig 2 est une vue schématique du dispositif sui- vant l'invention; la Fig 3 est un schéma d'un circuit pour comman- der la pression normale dans le dispositif d'actionnement. En se référant à la Fig 2, un moteur 1 comporte un conduit d'admission 2 et un conduit d'échappement 3. Un turbo-compresseur 4 est monté dans le moteur 1 Le turbo-compresseur 4 comprend un compresseur ou disposi- tif de suralimentation 4 a disposé dans le conduit d'admis- sion 2 et une turbine 4 b actionnée par les gaz d'échappe- ment et disposée dans le conduit 3 d'échappement de façon a être entraînée par les gaz d'échappement Le compres- seur 4 a est en liaison d'entraînement avec la turbine 4 b pour suralimenter le moteur Un conduit 5 de dérivation est relié au conduit d'échappement pour contourner la tur- bine 4 b Une vanne 7 de décharge est disposée dans le conduit de dérivation 5 et est adaptée pour être action- née par un dispositif d'actionnement 6 Le dispositif d'actionnement 6 comprend un boîtier 8,et une membrane 9 qui divise le boîtier en une chambre 11 de pression de suralimentation et une chambre 13 de pression normale, atmosphérique La membrane 9 est en liaison d'entraînement avec le bras de la vanne 7 au moyen d'une tige 10 afin de provoquer la rotation de l'obturateur de la vanne La chambre 11 de pression de suralimentation communique par l'intermédiaire d'un conduit 12 avec le conduit d'admis- sion 2, sur le côté aval du compresseur 4 a de façon à être alimenté avec l'air de suralimentation Dans la cham- bre 13 de pression normale est prévu un ressort 14 de rappel de la membrane 9 et un soufflet 15 est fixé entre le boîtier 8 et la tige 10 de façon à assurer une ferme- ture étanche a l'air de la chambre 13 de pression normale. Un transducteur 16 de pression absolue et un dispositif de chauffage 17 sont prévus dans la chambre 13 Le trans- ducteur 16 de pression absolue est adapté pour produire une tension de sortie qui est proportionnelle à la pres- Sion de l'air régnant dans la chambre 13 La chambre 13 est remplie d'air a la pression atmosphérique normale. En se référant à la Fig 3, la sortie du trans- ducteur 16 est reliée à une entrée inverseuse d'un com- parateur 20 par l'intermédiaire d'une résistance 18 et est reliée à une entrée non inverseuse d'un comparateur 21 par l'intermédiaire d'une résistance 19 L'entrée non inverseuse du comparateur 10 est alimentée avec une tension de référence provenant d'une borne 22 de tension de référence par l'intermédiaire d'une résistance 23, et l'entrée inverseuse du comparateur 21 reçoit la tension normale provenant de la borne 22, sans l'intermédiaire d'une résistance Les sorties des deux comparateurs 20 et 21 sont reliées à des bornes S et R d'un basculeur 24 respectivement La sortie Q du basculeur 24 est reliée à la base d'un transistor 25 pour rendre celui-ci non con- ducteur Le transistor 25 est relié en série avec le dis- positif de chauffage 17 et une lampe témoin 26 est reliée au dispositif de chauffage 17 en parallèle. En fonctionnement, lorsque la pression de sur- alimentation appliquée par le conduit d'admission 2 à la chambre 11 est faible, la membrane 9 est déformée par le ressort 14 de façon à fermer la vanne 7 de décharge Ainsi les gaz d'échappement évacués par le moteur sont envoyés en totalité à la turbine 4 b pour entraîner celle-ci et entraîner ainsi également le compresseur 4 a En conséquen- ce, une quantité importante d'air est distribuée au mo- teur sous une pression élevée de suralimentation Lorsque la pression de suralimentation atteint une valeur élevée prédéterminée, la membrane 9 est déformée par la pression à l'encontre de l'action du ressort 14 afin d'ouvrir la vanne 7 Ainsi une partie des gaz d'échappement passe par la dérivation 5, de sorte que la sortie de la turbine 4 b diminue, diminuant ainsi la pression de suralimentation. Du fait que la chambre 13 de pression normale est remplie d'air se trouvant à la pression atmosphéri- que, si la pression de l'air environnant diminue à une al- titude élevée, la pression de suralimentation est comman- dée en référence à la même pression normale qu'à basse altitude En conséquence, la pression de suralimentation est commandée avec la caractéristique représentée en "a" à la figure 1 à une altitude élevée. Lorsque la pression régnant dans la chambre 13 est la pression atmosphérique normale, la sortie du transducteur 16 de pression est à un niveau haut et de ce fait, la sortie du comparateur 20 est à un niveau bas et la sortie du comparateur 21 est à un niveau haut En conséquence, le basculeur 24 est réarmés de sorte que la sortie Q de celui-ci se trouve à un niveau bas pour ren- dre le transistor 25 non conducteur Si la pression ré- gnant dans la chambre 13 décroit en raison d'une fuite de l'air provoquée par une faible pression atmosphérique ou une basse température ambiante, la sortie du transducteur 16 de pression diminue, astreignant ainsi le comparateur à produire une sortie de niveau haut Le basculeur est ainsi réglé pour changer la sortie Q en une sortie de niveau haut En conséquence, le transistor 25 est rendu conducteur et du courant traverse le dispositif de chauf- fage 17 pour développer de la chaleur ce qui a pour ré- sultat un chauffage de l'air se trouvant dans la chambre 33. Ainsi la pression de l'air régnant dans la cham- bre est augmentée de manière à être maintenue à la valeur normale. Bien que le mode de réalisation représenté dans l'invention soit un turbocompresseur comprenant un coipres- seur entraîné par une turbine actionnée elle-même par les gaz d'échappement, l'invention peut être appliquée à un dispositif de suralimentation entraîné directement par le vilebrequin du moteur Dans un tel dispositif, une dérivation comportant une vanne est prévue de façon à contourner le compresseur Il ressort de ce qui précède que l'invention fournit un système comprenant un disposi- tif d'actionnement d'une vanne de décharge ayant une chambre à la pression normale de telle sorte que la suralimentation puisse être assurée à une altitude élevée pour augmenter la puissance de sortie du moteur. REVENDICATIONS 1 Dispositif perfectionné pour corriger 1 '- effet de l'altitude sur un moteur à combustion interne comportant un conduit d'admission, un conduit d'échappe- ment, un turbo-compresseur ( 4) comprenant un compresseur ( 4 a), une dérivation ( 5) pour contourner une partie du turbo-compresseur, et une vanne prévue dans ladite déri- vation, caractérisé en ce qu'il oenmrend un dispositif d'actionne- ment ( 6) comportant un boîtier ( 8), une membrane ( 9) déli- mitant une chambre dans ledit bottier, une chambre ( 11) de pression de suralimentation délimitée par ladite mem- brane dans ledit boîtier communiquant avec le conduit d'- admission ( 2) du côté aval du compresseur ( 4 a) de façon à être alimenté avec la pression de suralimentation, une chambre ( 13) de pression normale délimitée sur l'autre face de la membrane ( 9), ladite chambre ( 13) étant rem- plie d'air à une pression normale, et des moyens ( 10) pour relier positivement la membrane ( 9) à une vanne ( 7) de décharge pour ouvrir cette dernière, de telle sorte que lorsque la pression de suralimentation excède ladite pression normale dans ladite chambre ( 13) ladite membra- ne ( 9) est déformée pour ouvrir ladite vanne. 2 & Dispositif suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le turbo-compresseur ( 4 > comprend une turbine ( 4 b) entraînée par les gaz d'échappement et un compresseur ( 4 a) entratné par la turbine, ladite dériva- tion ( 5) étant prévue de façon à contourner la turbine. 3 Dispositif suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que ladite pression normale est la pres- sion atmosphérique. 4 Dispositif suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 20, 21, 24) pour corriger la pression régnant dans ladite chambre ( 13) de pression normale et la ramener à la valeur normale lorsque cette pression diminue. Dispositif suivant la revendication 3, ca- ractérisé en ce que lesdits moyens ( 20, 21, 24) compren- nent un transducteur ( 16) de pression détectant la pres- sion dans ladite chambre ( 13) de pression normale, un dispositif chauffant ( 17) prévu dans ladite chambre de pression normale, et un circuit électrique ( 24) sensible à la sortie dudit transducteur de pression ( 16) pour fai- re circuler un courant électrique dans le dispositif de chauffage lorsque la pression normale diminue dans ladite chambre ( 13)