Brevet FR2537650A1 — publié le 19840615

la présente invention concerne un procedé pour ameliorer les performances et le rendement d'un moteur à combustion inter- ne, ainsi que pour réduire la pollution dont il est la source, en améliorant le processus de combustion qui s'y produit par ccérération du passage des gaz résiduaires dans le moteur au moyen d'un tube raccordé à la conduite d'échappement7 d'un ou de plusieurs pots surpresseurs à la suite de ce tube et d'un ou de plusieurs silencieux dans le prolorgement de ce ou de ces pots. Elle concerne également un dispositif pour ltexécution du procédé. Dans le cadre de la technique actuelle, le rendement économique du moteur à allumage par étincelle est très médiocre, en particulier dans les conditions de charge partielle, comme par exemple dans les conditions habituelles de conduite dans le trafic, ce qui doit être attribué en premier lieu - si l'on en croit la conception généralement adoptée - à l'influence relativement grande des pertes mécaniques. riais cette explication n'est pas satisfaisante : en effet, si l'on compare entre eux un moteur Diesel et un moteur à allumage par étincelle de m8me puissance, on constate précisément que dans les conditions de charge par tielle, le moteur Diesel a un rendement économique nettement meilleur.Or, dans le moteur Diesel, les surfaces de frottement sont plus grandes en raison de la plus forte cylindrée et les parties mobiles sont plus massives, ce qui fait que l'infériori- té du moteur à allumage par étincelle ne peut pas être attribuée à l'effet des pertes mécaniques. Des recherches approfondies ont en effet montré que le rendenent médiocre du moteur à allumage par étincelle dans les condit ions de charge partielle repose das une mesure décisive sur le fait que la vitesse de combustion de la charge d'aspiration dans le cylindre est nettement plus faible, en raison de la nature et de la moindre pression de compression de ce moteur, que dans le même moteur das de plus fortes conditions de charge. Cela ressort par exemple du diagramme de pression (n = 2000 tr/mn) tracé p3ur une charge de 20 %, où l'on relève approxima- tiveLaent 'e chiffre l pour la valeur calculée de l'exposant polytropique dans la partie moyenne et finale du temps moteur. Cela prouve que la température du gaz est restée presque constante, en dépit de l'expansion et des pertes de chaleur, et dcnc que le processus a absorbé de l'énergie calorifique durant tout le temps moteur, ctest a dire que la combustion s'est poursuivie avec une forte intensité durant tout le temps moteur.Dans ces conditions, le rendeneiit est tout à fait médiocre, car plus la phase dans laquelle l'énergie de liaison du combustible liquide est convertie en énergie de pression au moyen de la combustion est tardive, plus est petite la fraction de cette énergie que le piston est à meme de transformer en travail mécanique L'un des problèmes les plus urgents de notre époque est d'autre part la pollution due au trafic des véhicules automobiles. Cette pollution se divise en un grand nombre de composants - le plomb, le bromure d'éthyle, l'oxyde de carbone, les oxydes de l'azote, des hydrocarbures non brulés, ainsi que le carbone sous forme de suie, entre autres.Bien que l'on dispose, pour résoudre ce problème, de solutions avec lesquelles on peut abaisser considérablement les teneurs des gaz d'échappement en ces différents composants, l'influence nettement dégradante de ces solutions intervient dU façon tout à fait préjudiciable dans l'économie du carburant. Cette influence est indirecte ou directe et elle altère les caractéristiques de combustion de la charge d'aspiration ou même les conditions dans lesquelles s'effectue la combustion. L'effet négatif sur ltéconomie de l'énergie et sur les frais de production est en fait la raison pour laquelle ces solution sont essentiellement adoptées là où l'état critique du problème d'environnement l'oblige. Le phénomène du cognement revit lui aussi une iraportance centrale, puisqu'il empêche d'élever le taux de compression dans une mesure sensible par rapport au niveau actuel, ce qui serait normalement le moyen le plus simple pour rendre plus efficace le processus de combustion et, par suite, pour améliorer le rende ment du moteur en conséquence de la compression élevée.En outre, le phénomène de cognement interdit toute diminution importante de l'indice d'octane des sortes d'essence, par rendort a la situation actuelle, sans abaissement correspondant du taux de compression dans les moteurs, ce qui nuirait de façon sensible à l'économie de carburant de ceu -ci. Le problème du cognement accentue donc considérablement les problèmes que pose le passage à des sortes d'essence sans plomb. "n ce qui concerne les voitures particulières, on doit constater qu'à l'étude des systèmes d'échappement pour véhicules de série, on n"a pas accordé une attention suffisante à ltimpor tance et au caractère de la contre-pression qui est produite par ces systèmes; la raison en est manifestement que cette pression est faible en comparaison de la pression moyenne affective du moteur.En effet, à l'étude des silencieux, le principal de l'attention a été consacré à une bonne capacité d'atténuation du bruit et, pour cette raison, on utilise généralement des silencieux fonctionnant suivant. le principe dit de l'impédance, dans lesquels une atténuation efficace du bruit est obtenue principalement par des variations brusques de la section du passage dans lequel l'écoulement des gaz d'échappement s'effet tue dars sa majeure partie. Une Vari2tiCIl brusque de la section du passage produit une diminution brusque de la vitesse dVecou- lement des gaz et, comme on peut le voir d'après la formule de Carnot-Borda, la grandeur de la perte de force impulsive ainsi produite dépend de la valeur numérique du coefficient qui indique la grandeur du changement de section.Etant donné que leat- ténuation,obtenue d'après la formule qui donne en dB l'assour dissement, est fonction du m8me coefficient, on peut dire dans la pratique que l'atténuation est d'autant plus efficace que les pertes de force impulsive sot plus élevées. te choc de pression qui est lié à la perte de force impulsive produit étalement avec facilité des phénomènes de vibration dans llen- veloppe du silencieux et, en rapport avec ceux-ci, un effet de bruit, ce qui est la raison pour laquelle on utilise généralement, dans ces silencieux, une double enveloppe et en plus, entre ces deux parois, une couche absorbante 'Le caractère de l'écoulement des ga d'échappement a un effet primordial sur ce qui a été exposé ci-dessus. lorsque la soupape d'échappement s'ouvre, le gaz pénètre tout d'abord dans la conduite d'échappement à une vitesse critique, en raison du taux de compression élevé, et, de là, il poursuit son trajet à vitesse élevée dans le tuyau de liaison vers le silencieux. Das ces conditions, le gaz heurte celui qui est déja présent, aussi bien dans la conduite d'échappement que deros le tuyau de liaison, ce qui a pour conséquence une compression du gaz, c'est-à-dire une élévation de pression et une diminution de vitesse d'écoulement, d'où il résulte qugune partie de plus en plus grande de l'énergie cinétique contenue dans le gaz pst transformée en énergie de pression. La vitesse de uropagation de l'onde de pression ainsi produite, de mSme que la pression qui y règne dépendent des conditions instantanées et l'on ne peut pas mettre sur le m8me pied l'onde de pression et les ondes Sonores en ce qui concerne leur caractère.En raison de la vitesse élevée de propagation de l'onde de pression, les pertes de force impulsive, lors de leur arrivée dans un silencieux fonctionnant suivant le principe de l'impédance, sont élevées. A cela se rattache une forte élévation de pression au point d'entrée dans le silencieux, produisant un reflux du gaz, c'està-dire une réflexion partielle de l'onde d pression. Ce phénomène, dont l'existence a été également observée dans le cadre d'autres recherches, ainsi que l'influence ralentissante des pertes de force impulsive sur le passage du gaz, ont pour effet que, dans le cas de modèles traditionnels de systemes dBechap- pement, il existe déjà aux faibles charges du moteur, aussi bien dans la conduite d'échappement que dans la chambre de combustion du cylindre qui commence son temps d'aspiration à l'instant de l'ouverture de la soupapè d'admission, une contrepression appréciable qui a un effet négatif sur le fonctionnement du moteur. Entant donné que le processus de combustion trop lent et incomplet, ainsi que l'utilisation d'adjuvants dans l'essence doivent entre considérés comme des causes fondamentales, étant du médiocre rendement que de la formation excessive de substances nocives, il serait logique de s'efforcer d'élaborer une solution qui améliore les caractéristiques de combustion de la charge d'aspiration dans le cylindre et qui, par améliora tion du processus de combustion, améliore à la fois la forme du diagramme de pression et le rendement économique du moteur. L'étude menée, accompagnée de recherches expérimentales étendues dans les conditions de la pratique, a mis en évidence que cela était en fait techniquement possible, et cep par dessus le marché, sous une forme telle que la tendance du moteur au cognement soit réduite de façon décisive et rende possible, dans la gamme des taux de compression adoptes à l'heure actuelle, le passage à la gamme d'indices d'octane que présentent les sortes de carburant actuelles sans addition de plomb. n convient de donner une position centrale à leobserva- tion du fait qu'en cas d'utilisation du modèle -traditionnel de système d'échappement, il se produit, lors de l'ouverture de la soupape d1admission, un fort écoulement de gaz résiduaire à partir de la chambre de combustion dans le cylindre vers la conduite d'aspiration, écoulement qui augmènte de façon décisive la quantité relative de .gazrésiduair' e qui se mélange à la charge d'aspiration ainsi reçue par le cylindre.La présence de cet écoulement est corroborée expérimentalement . en effet, la quantité de gaz résiduaire qui pénètre dans ces conditions dans la conduite d'admission dépend de la différence de pression présente, ainsi que de la durez du laps de temps depuis l'ouverture de la soupape d'admission jusqu'à ce que la soupape d'échappement se ferme. Le gaz résiduaire qui est mélangé à la charge d'aspiration altère les caractéristiques de combustion de celle-ci, ralentissant ainsi le processus de combustion et l'élévation de pression qui en résulte pendant le temps moteur, ce qui fait que la grandeur du travail produit est diminuée et qu'ainsi, les performances du moteur, comme son rendement économique sont amoindris.En mame temps, il se produit une augmentation des teneurs des gaz d'échappement en produits non brûlés ou partiellement brûlés, comme CO par exemple. En outre, en raison de sa haute température, le gaz résiduaire élève sensiblenent la température de la charge d'aspiration, ce qui nuit au rendement thermique et augmente considérablement la tendance au cognement propre à chaque moteur. L'influence que la température de la charge d'aspiration exrce sur la tendance au cognement du moteur sB explique par le fait que la durée de l'intervalle de temps - appelé période dtinduc- tion - qui s'écoule jusqu'à ce que débute, dans la charge qui a atteint la température d'inflammation, le processus de combustion explosive qui caractérisent des phénomènes de cognement, dépend, non seulement de l'indice d'octane du carburant et de la pression à la fin de la compression dans la charge, mais aussi et d'une manière décisive, de la température qui règne dans la charge à cet instant.D'après les planches de courbes présentées dans la littérature (entres autres par Jost, neich- mann, Tizard), on peut voir en outre qu'un abaissement relativement faible de la température en question prolonge considé rablement la période d'induction et, par suite, réduit de façon décisive le risque de cognement. On peut résumer ce qui précède en disant que la condition préalable pour une amélioration sensible du rendement du moteur à allumage par étincelle fonctionnant sous charge partielle, ainsi que pour une réduction importante de la pollution produipar le moteur, est l'élaboration d'une solution du problème qui diminue la quantité relative du gaz résiduaire qui se mélange à la charge d'aspiration, en améliorant ainsi les caractéristi ques de combustion de cette charge et en réduisant la tendance du moteur au cognement.La mise au point d'une telle solution exige toutefois, pour quelle ait son plein effet, un élargis serment du domaine des fonctions que l'on donne au système d'échappement,' dans le sens que la partie du système d'échappement située le plus près de la conduite d'échappement pro- duise, grâce à un mode de construction approprié, des diminutions de pression suffisamment fortes et en temps opportun dans la conduite d'échappement, ainsi que dans la chambre de combustion du cylindre au début du temps d'admission, et que la partie qui lui fait suite assure une atténuation suffisante du bruit. Afin de pouvoir comparer la tendance au cognement des différents modèles de moteurs et de mettre ainsi en évidence l'effet de la solution faisant l'objet de l'invention, on a établi, dans le cadre des recherches menées, la formule de travail suivante qui donne, comme valeur maximale du nombre caractéristique, à propos de modèles traditionnels de systèmes d'échappement, à peu près 17,2, chiffre auquel le moteur fonctionne encore sans cognement Ce nombre caractéristique peut titre un peu plus élevé dans le cas de moteurs à injection directe, dans lesquels le jet de carburant fixe cl l'énergie thermique et, par suite, abaisse la température du mélange. Au moyen de la solution apportée au problème par ltinven- tion et caractérisée par le fait que 'grâce à la construction du système d'échappement, on diminue la quantité du gaz résiduaire mélangé à la charge d 'aspiration du cylindre et, de la sorte, on abaisse la température de la charge et on réduit la tendance au cognement du moteur à allumage par étincelle de telle manière que les valeurs caractéristiques du moteur, introduites dans la formule (100 + D) . e gn = -------- ROZ (dans laquelle D = Diamètre du piston en mm, e = Taux de com- pression, ROZ = indice d'octG-te du carbUrant (valeur expérimen- tale) et gn = nombre-guide indiquant la tendance du moteur au cognenent), donnent 'pour le nombre-guide la valeur 18,5 ou au-delà pour un chiffre du taux de conpression compris entre 8,0 et 9,5, les caractéristiques de co.m.hustion de la charge du cylindre sont améliorées, et cela repose en premier lieu sur le fait que, d'un point de vue relatif, il est mélangé moins de gaz résiduaire aux charges d'aspiraticn. Cela est une consé auence du niveau de pression plus bas qui règne, à l'instant de l'ouverture de la soupape d'admission, dans le gaz résiduaire présent dans la chambre de combustion du cylindre qui coTence le temps d'admission, ce qui fait qu'il s'écoule moins de gaz résiduaire dans la conduite d'admission et qu'il reste moins de gaz résiduaire dans la chambre de combustion au moment où la soupape d'échappement se ferme. Comme on peut le constater au moyen de la formule et du nombre-guide indiqué, la tendance du moteur au cognement est alors réduite au point que, sans abaisser les taux de compression des moteurs par rapport aux niveaux actuels et sans que se produisent des phénomènes de cognement ou d'auto-allumage, on peut passer à des sortes de carburant dont l'indice d'octane est inférieur de 8 à 10 unités à celui des sortes actuelles.Des essais pratiques étendus ont en effet montré de façon incontestable qu'avec des moteurs qui tournaient avec un carburant d'indice d'octane compris entre 92 et g6 avec un système d'échappement traditionnel, on pouvait utiliser, sans effets secondaires négatifs des sortes de car- burant dont l'indice d'octane est de l'ordre de 84 à 86 ROZ, ce oui ouvre de nouvelles possibilités pour le passage à des sortes de carburant exemptes de plomb. Du fait que, dans le mode de réalisation suivant lvinven- tion, on met à profit, grâce à une construction appropriée du système d'échappement, les énergies thermique, de pression et cinétique qui sont contenues dans le gaz qui se répand dans la conduite d'échappement lors de l'ouverture de la soupape d'échappement, on obtient des fluctuations de pression intenses et décalées dans le. temps de telle manière qu'à la pointe de pression, que produit dans la conduite d'échappement le gaz qui s'écoule à l'ouverture de la soupape d'échappement, fait immédiatement suite une forte réduction de pression qui dure jusqu'à la pointe de pression suivante, produite par l'ouver ture de la soupape d'échappement De cette manière, on accélère l'écoulement des gaz brillés dans la conduite d'échappement et, de là, dans le reste du système d'échappement, aussi bien à partir du cylindre dont la soupape d'échappement produit la pointe de pression par son ouverture, qu a partir du cylindre où, pendant la diminution de pression qui fait suite à cette pointe de pression, la soupape d'admission comme la soupape d'échappement sont toutes deux ouvertes en m8me temps.En effet, on a observé expérimentalement qu'en cas d'application de la solution faisant l'objet de l'invention, il régnait dans la conduite d'échappement, pendant la période entre les pointes de pression, un niveau de pression beaucoup plus bas qu'avec les autres solutions relatives au système d1échappement. Pour l'exécution du procédé de l'invention, il est raccordé à la conduite d'échappement, au moyen d'un tube de Jonction de longueur appropriée, un pot dont la construction et le volu- me sont tels que le courant de gaz qui pénètre dans le pot et qui est accéleré par la pointe de pression produise une perte de pression aussi faible que possible, dans le cadre d'une forme de construction telle que dans le cas d'un. courant de gaz à pulsation rapide, le reflux du gaz soit suffisamment ralenti. Un élément essentiel da cette forme de construction est une chambre de tourbillonnersent où il est créé, sous l'effet da positionnement et du mode de construction du conduit dgécoule- ment qui s'y termine, un violent courant tourbillonnaire qui retarde sensiblement le reflux du gaz. La création du courant tourbillonnaire est favorisée au moyen d'aiglettes qui lui donnent une direction principalement tangentielle et qui, grâce à leur position et à leur forme, renforcent l'effet retardateur du mode de construction sur le reflux du gaz. Bn effet, la forme de coustruction du système d'échappe- ment suivant l'invention agit même dans le cas d'un courant pulsé du gaz, par le fait qu?il ne se produit pas de pertes de force impulsive entraînant la réflexion d'ondes de pression, pas plus qu'un reflux du gaz, provoqué par l'augnentation de pression qui se produit dans le pot. Cela est dû au mode de construction du conduit d'écoulement qui, à partir du tube de jonction, aboutit à la chambre de tourbillonnement formée dans le pot, ainsi qu'au fait que le gaz introduit dans la chambre de tourbillonnement participe au courant tourbillonnaire qui est établi à grande vitesse.Le gaz en provenance du tube de jonction s'écoule pour commencer dans un conduit dont la section s'élargit de telle manière que l'expansion qui en résulte augmente de façon appropriée la vitesse d'écoulement. Le mode de construction du conduit en outre pour effet que e courant de gaz se met sous la forme d'un courant de section annulaire, dont le diamètre extérieur croit dans la même mesure que présente le diamètre extérieur du courant tourbillonnaire, établi dans un plan perpendiculaire à Sa direction de progression, dans la chambre de tourbillonnement qui a une section circulaire. La direction d'écoulement du gaz se modifie ensuite sous l'effet des ailettes directrices, de telle manière qu'à son entrée dans le courant tourbillonnaire qui règne dans la chambre de tourbillonnement, la valeur moyenne de leangle d'incidence soit 45Q. Du fait qu'il se produit des ondes de pression continuelles, le courant tourbillonnaire entretenu par celles-ci est également permanent et la vitesse du gaz qui y participe est approximativement la même que la vitesse moyenne du courant de gaz pulsé qui y pénètre, ce qui fait que la vitesse d'écoulement du gaz ne diminue que momentanément, et cela chaque fois que le courant de gaz accélère, en raison de sa vitesse plus élevée, la vitesse du courant tourbillonnaire.La diminution de vitesse, due à cela ainsi qu'au changement de la direction d'écoulement, est toutefois compensée par l'augmentation de vitesse qu'a provoquée l'expansion précédemment effectuée et, pour cette raison, il n'est transformé en énergie de pression qu'une partie insignifiante de l'énergie cinétique contenue dans le gaz, au moment où celui-ci passe du tube de jonction dans la chambre de tourbillonnement.La conséquence en est qu'il ne se produit pas de réflexions d'ondes de pression et qu'on n'observe non plus aucune impulsion de pression et aucun effet sonore produit par de telles impulsions le fait aussi que le courant de gaz annulaire soit introduit dans le courant tourbillonnaire sous P'aetipn des ailettes directrices, disposées suffisamment près les unes des autres et avec les mènes intervalles, a une importance essentielle Par leur forme et par leur position, ces ailettes interdisent, au gaz qui participe au courant tourbillonnaire, de pénétrer dans les passages compris entre elles et, enonséquence, il ngy a pas suffisam- ment da temps pour un reflux pendant l'intervalle de temps qui s'écoule entre l'arrivée d'une onde de pression et l'arrivée de l'onde immediatement suivante. 51 agissant du pot qui est situé le plus près de la conduite d'échappement et qui est ici appelé pot surpresseur, il est de la plus grande importance que le mouvement tourbillonnaire puisse se produire avec des pertes aussi faibles que possible et que 1'étran1e:aent du courant de gaz entre la chambre de tourbillonnement et le tuyau de sortie ne provoque pas, par le ralentissement de l'écoulement de gaz2 une élévation de pression par trop importante dans la chambre de tourbillonnement. Ces exigences sont satisfaites, dans la solution donnée au problème par lXinvention, par le fait que, dans la direction de l'écoulement du gaz, la partie intérieure du pot se termine dans le plan dans lequel se trouvent les ailettes qui produi- sent le courant tourbillonnaire, ce qui fait que le seul facteur de ralentissement du courant tourbillonnaire, dans la chambre de tourbillonnement qui a une forme cylindrique et dont le volume est d'au moins 2 à 59 fois la cylindrée d'un cylindre, est le frottement entre le courant et la paroi intérieure du pot, et par le fait que l'écoulement du gaz entre la chambre de tourbillonnement et le tuyau de sn-rtie s'effectue par une pièce de jonction conique, formée à partir de l'extrémité du pot. Du node de fonctionnement du pot surpres:3eur, il résulte qu'après l'entrée, dans 12 chambre de tourbillonnement, du gaz qui est contanu dans l'onde de pression quta accélérée la pointe de pression produite par l'ouverture de la soupape d'échappe ment, il se produit une forte réduction de pression dans la conduite d1échanpernent et, par suite aussi, dans la chambre de combustion du cylindre qui commence son temps d'ad.is9ionO La réduction. de pression a ses origines dans ie retardement de l'écoulement de gaz à partir du cylindre qui est dans sa phase de vidage, ainsi que dans l'abaissement de la température du gaz sous 18 effet des parois qui sont plus froides que le gaz Dans le gaz qui continue son trajet à partir du pot sur- presseur, l'amplitude de pulsation est beaucoup plus faible que dans le gaz qui pénètre dans le pot zizis il est plus opportun que dans le pot suivant aussi, le conduit d'écoulement ait la mAme structure et produise un courant tourbillonnaire dans la chambre de tourbillonnement formée dans le pot.On peut alors accentuer de manière appropriée l'effet d'affaiblissement de la pulsation produit par le pot, en faisant passer le courant de gaz entre la chambre de tourbillonnement et le tuyau de sortie à travers un tube perforé par exemple, sans que l'augmentation ainsi accrue de la résistance à l'écoulement et la plus forte élévation de pression dans la chambre de tourbillonnement provoque un écoulement de gaz dans le sens opposé. Cela à la condition que l'aire des perforations, ainsi que les autres données de construction soient choisies correctement eu égard aux conditions de fonctionnement du pot, le pot servant alors aussi de silencieux. I1 en va de même pour un troisième pot, que l'on peut disposer de telle sorte qu'il serve effectivement de silen- cieux, et l'on peut aussi utiliser, en tant que troisième pot, n'importe quel modèle traditionnel de silencieux qui, en raison de la pulsation relativement faible du courant de gaz, l'oppose plus au gaz de résistance à l'écoulement excessive. I1 également été établi expérimentalement qu'en cas de besoin, on pouvait poser, aussi bien le pot surpresseur que le pot silencieux très près de la conduite d'échappement, sans que la fonction du système d'échappement s'en trouve amoindrie de façon importante Cela rend possible liutilisation du mode de construction suivant l'invention en combinaison avec un catalyseur d'épuration--des gaz dSécAppement qui, en raison de son mode de construction et de sa situation, augmente de façon appréciable la contre pression moyenne qui règne dans la conduite d'échappement.Si l'on intercale entre le catalyseur et la conduite d'échappement un pot suivant l'invention ou mdme si l'on prévoit, au niveau du catalyseur, une chambre amont conforme à la solution de l'invention, chambre dans laquelle arrive le gaz qui provient du tube de jonction et à partir de laquelle ce gaz passe dans la partie catalyseur proprement dite, on obtient un abaissement important de la contre-pression moyen dans la conduite d'échappement Destinées à illustrer la solution faisant l'objet de 15in- vention, la fig. 1 et la fig. 3 des dessins annexés sont des vues en coupe longitudinale, respectivement d'un pot silencieux et d'un pot surpresseur tandis que la fig 2 montre la posai tion des ailettes qui provoquent le courant tourbillonnairee Sur ces figures, les numéros de référence désignent les éléments suivants : 1 le conduit d'entrée, 2 le conduit d'ecou- lament conique entre le corps intérieur et l'enveloppe, 3 le conduit d'écoulement,.annulaire en coupe, entre le corps intérieur et l'enveloppe, 4 l'enveloppe, 5 la chambre de tourbilm lonnement, 6 les perforations, 7 une cloison, 8 la partie antérieure conique du corps intérieur, 9 le conduit entre le corps intérieur et le tuyau de sortie, 10 la partie postérieure cylin- drique du corps intérieur, 11 la chambre d'expansion, 12 le tuyau de sortie, 13 une ailette, 14 un élément de support, 15 la pièce de rsccordement conique. Le pot surpresseur (fig. 3) fonctionne de la manière suivante. A partir du conduit d'entrée 1, le gaz passe à vitesse élevée dans le conduit conique 2, dont la section augmente dans le sens de l'écoulement de telle manière qu'il se produise une expansion suffisante, c'est-àdire qu'une partie de 1'énergie de pression du gaz soit transformée en énergie cinétique.Le gaz poursuit son trajet dans le conduit 3 de section annulaire et il atteint les ailettes 15 qui sont interposées entre la partie postérieure cylindrique 10 du corps intérieur et 1'enve- loupe 4 et qui produisent un changement de la direction dgecou- lement du gaz tel qulil en résulte, dans la chambre de tourbil lonrenent 5, un fort courant tourbillonnaire tangentiel. L'zélé vation de pression qui se produit en m8me temps dans la chambre de tourbillonnement 5 accélère l'écoulement du gaz à travers la pièce de raccordement conique 15 vers le tuyau de sortie 12 et vers le tuyau d'échappement qui fait suite à ce dernier. Etant donné qu'en raison du caractère pulsé du courant de gaz, en cas d'application d'une forme de construction suivant l'invention, la pénétration du gaz dans le pot surpresseur est i médiatement suivie d'une forte diminution de pression dans la conduite d'échappement et dans le tube de jonction, la différence de pression ainsi créée produit un reflux du gaz à partir de la chambre de tourbillonnement, à travers les conduits 3, 2 et 1, vers le tube de-jonction et, au=ielà9 vers la conduite d'échappement. Toutefois, la direction du courant tourbillonnaire du gaz dans la chambre de tourbillonnement 5 et le positionnement et la disposition des ailettes 13, qui ont provoqué ce courant, produisent une résistance à l'écoulement relativement considérable dans ce sens, résistance qui est accrue par les dimensions données au conduit qui produit une faible compression dans le gaz qui s'écoule dans ce sens, une partie de l'énergie cinéti- que du gaz étant transformée en énergie de pression et ralentissant l'écoulement du gaz.Ainsi9 dans le cas d'un courant de gaz fortement pulsé et avec une durée des différentes phases de quelques millisecondes seulement, le pot joue en quelque sorte le rôle de clapet antiretour qui crèe une résistance à l'écoulement avec un effet directionnel marquée Entant donné que le silencieux (fig. 1) fonctionne suivant le même principeS on peut l'utiliser à la-place du pot surpresseur dans le cas où le moteur a une faible cylindrée, tandis qu'avec deux pots surpresseurs successifs9 on obtient les meil- leurs résultats lorsqu'il s'agit d'un moteur à grosse cylindrée le mode de construction est également caractérisé par le fait que la forme des ailettes 13 est choisie de telle 'manière que le changement de direction d'écoulement du gaz qu'elles provoquent accélère uniformément, la formation du tourbillon secondaire étant alors réduite au minimum Ce résultat a été obtenu par le fait que la courbure des ailettes 13 correspond à la représentation graphique d'une fonction dont la seconde dérivée est constante. I1 est évident que l'invention ne se limite Das aux exemples de réalisation décrits ciZdessus et qu'au contraire9 de nombreuses autres formes de construction peuvent entre envisagées dans le cadre d.s revendications qui suivent Pn Ts TIO..tS 1. Procédé pour améliorer les performances et le rendement d'un moteur à combustion interne, ainsi que pour réduire le pollution dont il est la source, en améliorant le processus de combustion qui sty produit par accélération du passage du gaz résiduaire dans le moteur au moyen d'un tube raccordé à la conduite d'échappement, d'un ou de plusieurs pots surpresseurs à la suite de ce tube et d'un ou de plusieurs silencieux à la suite de ce ou de ces pots, caractérisé en ce que grace au mode de construction du système d'échappement, on diminue la quantité du gaz résiduaire qui vient se mélanger à la charge d'aspiration du cylindre et, de la sorte, on abaisse la tempé- rature de la charge et on réduit la tendance au cognement du moteur à allumage par étincelle à un tel point que les valeurs caractéristiques du moteur, introduites dans la formule (100 + D) . e gn = ------------- ROZ (dans laquelle D = diamètre du piston en ms, e = Taux de compression, ROZ = indice d'octane du carburant (valeur expérimentale) et gn = nombre guide indiquant la tendance du moteur au cognenent), donnent pour le nombre-guide la valeur 18,5 ou au-delà, lorsque le taux de compression se situe entre 8,0 et 9,5. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en faisant intervenir, par un mode de construction approprié du système d'echappement, l'énergie thermique, de pression et cinétique qui est contenue dans le gaz qui sort du cylindre dans la conduite d'échappement lors de l'ouverture de la soupape d'échappement, il est produit de fortes fluctuations de pres sinon, distribuées dans le temps de telle manière qu'à la suite de la pointe de pression, que produit dans la conduite d'échap- p-ment le gaz qui s'écoule à lBouverture de la soupape d'echap pement, fait immédiatement suite une forte réductior, de pression qui dure jusqu'à la pointe de pression produite.parl'ou. vertu suivante de la soupape d'échappement et qui crèe ainsi dans le cylindre, tandis que la soupape d'échappement est ouverte, une pression telle que l'écoulement du gaz résiduaire dans la conduite d'admission soit pratiquement exclu au moment où la soupape d'admission s'ouvre, d8où il résulte que la température de la charge d'aspiration du cylindre est abaisse et que la proportion du mélange frais dans cette charge est augmen- tée. 0 Dispositif d'échappement pour lnexécution du précédé selon la revendication 1 ou 2, caractérise en ce qu'il est raccordé à la conduite d'échappement, au moyen d'un tube de jonction de longueur appropriée, un pot dont la construction et le volume sont tels que le courant de-gaz qui pénètre dans le pot et qui est accéléré par la pointe de pression produise une perte de force impulsive aussi faible que possible, dans le cadre A,,, une forme de construction telle qu'un courant tourbillon- naire intense soit créé dans le pot et que le reflux du gaz participant au courant tourbillonnaire soit retardé dans l'est sentiel. 4. Dispositif d'échappement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le pot qui y est prévu est muni, à son extrémité d'entrée (1), d'une chambre d'expansion (2, 3) qui s'élargit, la partie intérieure (8, 10) du pot qui forme cette chambre se terminant, dans le sens de l'écoulement du gaz, au niveau d'ailettes (12) génératrices de tourbillon et la chambre de tourbillonnement (5) qui lui fait suite ayant un volume au moins 2 ou 3 fois supérieur à la cylindrée d'un cylindre, lBécou- lament du gaz à partir de cette chambre vers le tuyau de sortie (12) s'effectuant à travers un raccord conique (15). iL Dispositif d'échappement selon la revendication 3 ou et, caractérisé en ce que sur la surface extérieure de la partie postérieure cylindrique (10) de 11 élément intérieur disposé à la suite de l'ouverture d'entrée (l) du pot ou auprès de cette partie postérieure, de préférence à distances égales, il est prévu des ailettes (13) génératrices de courant tourbillonnant dont la distance mutuelle, la forme et la position par rapport au courant tourbillonnaire sont telles que le reflux du gaz soit pratiquement exclu dans les limites de l'intervalle de temps pendant lequel il règnes dans la chambre de tourbillonnement (5), une pression plus élevée qu'à l'ouverture d'entrée (1) du pot. 6. nispositif d'échapement selon l'une quelconque des revendications 5 à 5, caractérisé en ce que l'augmentation de la vitesse d'écoulement qui se produit dans le courant de gaz dans la chambre d'expansion (2, 3) correspond à la diminution de la vitesse d'écoulement qui résulte du changement de la direction d'écoulement produit par les ailettes (13) et de l'entretien du courant tourbillonnaire existant dans la chambre de tourbillonnement (5). Dispositif d'échappement selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les ailettes (13) génératrices du tourbillon ont une forme telle que le changement de la direction d'écoulement qui se produit sous leur effet soit un changement uniformément accéléré, la formation de tourbillon secondaire étant réduite au minimums 8. Dispositif d'ediapoe'entselonl'une quelconque des revendi- cations 3 à 7, caractérisé en zence que les pertes liées à l'écou- lement du gaz entre la chambre de tourbillonnement (5) et le tuyau de sortie (12), dans les pots successifs ajoutés au système d'échappements ont été augmentées approximativement dans le même rapport que celuidans' lequel la pulsation a été affaiblie dans le gaz qui pénètre dans le pot. 9. Dispositif d'échappement selon l'une quelconque des revendications 3à 8, caractérisé en ce que le pot est interposé entre un catalyseur d'épuration des gaz d'échappement et la conduite d'échappement ou est réalisé sous forme da chambre amont pour le catalyseur.