Brevet FR2526870A1 — publié le 19831118

Dispositif de commande pour un recyclage des gaz d'échap- pement. L'invention concerne un dispositif de commande pour le recyclage des gaz d'échappement par réinjection dans la tubulure d'admission d'un moteur à combustion interne à piston, avec une soupape de réglage insérée dans la canalisation de réinjection et commandée par une sou- pape de commutation raccordée dans la zone du papillon des gaz. Un tel recyclage des gaz d'échappement est connu par le document DE-GM 73 17 531 La soupape de réinjection des gaz d'échappement est raccordée à la tuyauterie d'as- piration du moteur à combustion interne au moyen d'une électrovalve de commutation, dans la partie o est installé le papillon des gaz (prise de dépression amont) Lorsque l'électrovalve de commutation change de position du fait de l'ouverture du papillon des gaz, un contact de commande étant prévu sur le papillon des gaz, la soupape de réinjec- tion actionnée par la dépression de la tuyauttrie d'aspira- tion peut s'ouvrir et autorise l'écoulement d'une quantité convenable de gaz d'échappement, en retour dans la tubulure d'admission. Ce système présente l'inconvénient que lorsque le moteur est fortement chargé et que la dépression dans la tubulure d'admission est faible, le débit de recyclage des gaz d'échappement diminue, de sorte que le recyclage des gaz d'échappement perd son efficacité précisément dans le domaine o il est le plus nécessaire du fait de la teneur élevée en No L'objet de la présente invention consiste à réa- liser un système de recyclage des gaz d'échappement qui reste encore efficace même aux fortes charges du moteur alors que la dépression dans la tubulure d'admission est faible, que la pression dans ladite tubulure d'admission est proche de la pression atmosphérique, et qui permette une commande précise du débit de recyclage des gaz d'échap- pement dans toute l'étendue du domaine de viriatior de la charge. Cet objectif est atteint, selon la présente in- vention, par le fait qu'une deuxième soupape de réglage est montée dans la canalisation de réinjection, en parallèle avec celle qui est prévue dans le système connu, et que s les deux soupapes de réglage sont commandées au moyen d'une soupape de commutation à trois voies pouvant être actionnée par un capteur de pression monté sur la tubulure d'admission Si pour commander le débit des gaz recyclés, on utilise dans la canalisation de réinjection deux sou- papes de réglage, on peut commander celles-ci de manière qu'il n'y en ait qu'une seule qui soit ouverte pour les faibles charges du moteur, et qu'aux fortes charges par contre, les deux soupapes soient ouvertes, dégageant ainsi une section de passage plus grande pour les gaz d'échappement à recycler Si l'on n'utilisait qu'une seule soupape pour commander le recy- clage des gaz d'échappement, selon la technique connue, et si l'on dimensionnait la section de passage de cette sou- pape pour obtenir l'équivalence avec les deux soupapes prévues selon la présente invention, il serait difficile de commander correctement cette soupape pour les valeurs inférieures de la charge, car à une faible levée de la soupape correspondrait une forte variation de la section de passage et, pour doser le débit de recyclage on devrait travailler avec des levées de soupape extrêmement faibles. Le système de recyclage selon l'invention, pour les gaz d'échappement, est particulièrement avantageux pour les moteurs à combustion interne soumis à "l'essai CVS" et que l'on fait travailler alors, pour des considérations de consommation, avec des vitesses de rotation basses mais avec une forte charge; il assure une bonne possibilité de commande du recyclage des gaz d'échappement, même avec le papillon des gaz ouvert au maximum. Selon une autre caractéristique de l'invention, on utilise comme soupape de commutation une électrovalve à trois voies pouvant être basculée de l'une à l'autre des deux positions de commutation au moyen d'un capteur de pression réalisé sous la forme d'un interrupteur électrique. Sur ce capteur de pression, monté sur la tubulure d'admis- sion entre le papillon des gaz et la soupape d'admission, on peut ajuster exactement la valeur de la dépression qui correspond au point de basculement de l'interrupteur, et adapter ainsi le système aux conditions de fonctionne- ment du moteur à combustion interne considéré. Selon une réalisation préférée de l'invention, aux faibles charges, on ne fait agir la dépression qui règne dans la tuyauterie d'aspiration que sur une seule des deux soupapes de réglage, tandis qu'aux fortes charges la soupape de commutation commande le fonctionnement simultané des deux soupapes de réglage, qui prennent une position d'ouverture correspondant à la valeur de la dépression qui leur est appliquée; selon une variante de l'invention, entre les deux canalisations qui vont de la soupape de commutation aux deux soupapes de réglage, il est prévu une tubulure de liaison équipée d'un clapet de non-retour. Selon une autre réalisation de l'invention, à chacune des deux soupapes de réglage correspond une sou- pape de commutation de commande, les deux soupapes de commutation pouvant être actionnées par un capteur de pression commun. On a représenté dans les figures 1 et 2 du dessin deux exemples de réalisation de l'invention et on les explique ci-dessous plus en détail. Un moteur à combustion interne à pistons 1, avec une soupape d'admission 2 et une soupape d'échappe- ment 3 est pourvu d'une tuyauterie d'aspiration 4 et d'une tuyauterie d'échappement 5, cette dernière compor- tant un embranchement constitué par une tuyauterie de reprise pour le recyclage 6 des gaz Deux soupapes de réglage 9 et 10 sont montées dans deux branches parallèles 7 et 8 de la tuyauterie de recyclage 6 à la sortie des soupapes 9, 10 les gaz à recycler rejoignent une conduite commune 11 qui en un point 12 débouche dans la tubulure d'admission 4 L'une des soupapes de réglage, la soupape 9 est reliée au raccord de tête 13 d'une soupape de comniuti- tion 14, cette dernière étant, dans l'exemple considéré, une électrovalve à trois voies L'un des raccords frontaux de la soupape de commutation 14 est relié à la soupape de réglage 10, tandis que l'autre raccord frontal 16 de ladite soupape 14 est relié au moyen d'une tuyauterie 17 à la tuyauterie d'aspiration 4, à l'endroit o est monté le papillon des gaz 18. Entre le papillon des gaz 18 et le point de rac- cordement 12 de la conduite de réinjection des gaz, un capteur de pression 19 est raccordé sur la tubulure d'admis- sion 4, réalisé sous la forme d'un interrupteur électrique pour actionner la soupape de commutation 14. Tant que l'interrupteur du capteur de pression 19 est fermé et que la soupape de commutation 14 reste sous tension, ce sont ses raccords 13 et 16 qu i sont réunis entre eux (liaison indiquée par la flèche en trait interrompu) La dépression présente au papillon des gaz 18 agit sur la membrane de la soupape de réglage 9, chargée par un ressort, et provoque dans ladite soupape le dégage ment d'une section de passage convenable, correspondant à la dépression, pour les gaz d'échappement à recycler. Toute action sur la soupape de réglage 10 est empêchée par le clapet de non retour 20 monté dans la tubulure de commande 21 réunissant la soupape 9 à la soupape 10 Lorsque l'interrupteur du capteur de pression 19 s'ouvre à partir d'une valeur déterminée de la charge du moteur et coupe l'alimentation électrique de la soupape de commutation 14, ce sont les deux raccords frontaux 15 et 16 qui se trou- vent réunis (arc avec une flèche), tandis que la liaison entre 13 et 16 se trouve interrompue. Dans cette position, c'est la soupape de réglage qui est soumise directement à la dépression et en plus la soupape de réglage 9 par l'intermédiaire du clapet de non retour 20 Les gaz à recycler disposent ainsi des sections de passage des deux soupapes 9, 10 branchées en parallèle Avec un dimensionnement convenable des sections de passage et des ressorts antagonistes qui agissent sur les membranes, on peut obtenir qu'après la mise en action de la deuxième soupape de réglage, le flux de gaz réinjectés augmente selon une fonction continûment croissante avec la charge du moteur. Selon la figure 2, chacune des deux soupapes de réglage 9 et 10 est commandée par sa propre soupape de commuta- tion, respectivement 22 et 14 L'un des raccords frontaux 15 et 23 des deux soupapes de commutation, respective- ment 14 et 22 est raccordé par une tuyauterie de commande commune 24 au papillon des gaz 18 Cette même tuyauterie de commande 24 est également reliée au raccord de tète de la soupape de réglage 22, tandis que le raccord de tête 13 de la soupape de commutation 14 débouche à l'air libre Les deux autres raccords frontaux 16 et 26 des soupapes de commutation 14 et 22 sont reliés respecti- vement aux soupapes de réglage 10 et 9. Le capteur de pression 19 raccordé à la tubulure d'admission 4 est relié électriquement aux deux soupapes de commutation 14, 22 Le moteur tournant à faible charge, les deux soupapes de commutation 14, 22 sont sous tension; la soupape de réglage 9 est ouverte, tandis que la soupape de réglage 10 est mise à l'air libre par le raccord fron- tal 13 de la soupape de commutation 14 et reste fermée. A partir d'une certaine valeur de la charge du moteur l'interrupteur du capteur de pression 19 s'ouvre L'ali- mentation électrique des deux soupapes de commutation 14, 22 est alors coupée de sorte que les deux soupapes de réglage 9, 10 s'ouvrent et les gaz d'échappement peuvent refluer dans la tubulure d'admission 4 à travers les deux soupapes de réglage. REVENDICATIONS 1 Dispositif de commande pour un recyclage des gaz d'échappement par réinjection dans la tubulure d'ad- mission d'un moteur à combustion interne à piston(s), avec une soupape de réglage insérée dans la canalisation de réinjection, qui est commandée par une soupape de com- mutation raccordée dans la zone du papillon des gaz, caractérisé par le fait qu'en parallèle avec la soupape de réglage ( 10), insérée dans la canalisation de réinjec- tion ( 6), est montée une deuxième soupape de réglage ( 9) et que les deux soupapes de réglage ( 9, 10) sont commandées par au moins une soupape de commutation à trois voies ( 14) qui peut être actionnée au moyen d'un capteur de pression ( 19) monté sur la tubulure d'admission ( 4). 2 Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lorsque le moteur est faible- ment chargé la dépression de la tuyauterie d'aspiration n'agit que sur une seule des deux soupapes de réglage, la soupape de réglage ( 9), tandis qu'à forte charge, du fait de l'intervention de la soupape de commutation ( 14), les deux soupapesde réglage ( 9, 10) prennent une position d'ouverture correspondant à la valeur de la dépression qui leur est appliquée. 3 Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les canalisations allant de la soupape de commutation ( 14) aux soupapes de réglage ( 9, 10) sont réunies par une canalisation de commande ( 21) dans laquelle est monté un clapet de retenue ( 20). 4 Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à chacune des deux soupapes de réglage ( 10, 9) correspond une soupape de commutation respectivement ( 14 et 22), ces deux soupapes de commuta- tion ( 14, 22)pouvant être actionnées par un capteur de pression ( 19) commun.