Brevet FR2553471A1 — publié le 19850419

Moteur à combustion interne, à recirculation des gaz d'échappement Dans un moteur à combustion interne à allumage commandé, l'augmentation du rapport volumétrique de compression, ou de la pression d'alimentation dans le cas de la suralimentation, est avantageuse car elle entraine une diminution de la consommation du moteur. Mais cette augmentation du taux de compression est limitée par l'apparition du cliquetis. Pour empêcher l'apparition du cliquetis on est amené à utiliser une essence à indice d'octane élevé. Si on veut utiliser une essence å faible indice d'octane, on est obligé de détecter le cliquetis et d'agir sur un paramètre de réglage du moteur, par exemple le retard à l'allumage ou la réduction du taux de suralimentation. Mais cette solution présente des inconvénients sérieux. En particulier, un retard à l'allumage, pour empêcher le cliquetis, entraine une augmentation de la température des gaz d'échappement et une diminution du couple moteur, donc du rendement; de plus les dispositifs de détection du cliquetis et de sa correction sont cot- teux et difficiles à mettre au point. I1 est connu par ailleurs d'injecter dans le collecteur d'admission du moteur, une partie des gaz d'échappement, éventuellement après les avoir refroidis. Cette injection a pour effet non seulement de permettre l'utilisation d'une essence à faible indice d'octane, mais encore de diminuer la oncentration des gaz d'échappement en oxydes d'azote. La présente invention a pour objet un perfectionnement apporté aux moteurs à combustion interne à recirculation des gaz d'échappement, dans le but de supprimer le cliquetis, tout en ne diminuant pas le rendement du moteur aux fortes charges. Le moteur à combustion interne selon l'invention qui comprend des moyens pour injecter dans le conduit d'admission du moteur une partie des gaz d'échappement, est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour assurer le refroidissement des gaz d'échappement à recycler uniquement aux fortes charges, les gaz étant injectés sans entre refroidis, aux faibles charges. A forte charge, les gaz d'échappement à recycler sont refroidis de sorte que, tout en retardant l'apparition du cliquetis, ils n'entrainent pas une élévation exagérée de la température d'admission du moteur; le remplissage des chambres de combustion et, par suite, le rendement du moteur ne sont pas affectés. A faible charge, pour laquelle la contrainte du cliquetis est inexistante, les gaz d'échappement à recycler ne sont pas refroidis et il n'y a pas d'augmentation de la consommation en carburant. L'agent réfrigérant peut être l'air atmosphérique, l'eau de refroidissement du moteur ou tout autre agent refroidissant. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, les moyens pour injecter dans le conduit d'admission une partie des gaz d'échappement comprennent deux conduits montés en parallèle et sur l'un desquels est disposé un'réfrigérateur, ces deux conduits étant reliés au collecteur dJéchappement par une électrovanne à trois voies commandée par la dépression régnant dans le conduit d'admission. Les deux conduits sont avantageusement reliés au conduit d'admission par une vanne de réglage asservie à la dépression régnant dans ce conduit de façon que le débit des gaz d'échappement recyclés soit proportionné à la charge du moteur. Le moteur peut être un moteur atwosphérique à alimentation naturelle ou bien un moteur suralimenté par un compresseur. On a décrit ci-après, å titre d'exemples non limitatifs, trois modes de réalisation du moteur selon l'invention, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La Figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de recy clage des gaz d'échappement pour un moteur atmosphérique à alimentation naturelle; Les Figures 2 et 3 sont des vues en coupe d'une vanne de ré glage respectivement en position de débit maximal et de débit minimal; La Figure 4 est une vue semblable à la Figure 1 dans le cas d'un moteur suralimenté par un compresseur placé en amont des moyens d'alimentation en carburant; La Figure 5 est une vue de détail montrant le cas où le com presseur est placé en aval des moyens d'alimentation en carbu rant. A la Figure 1, le moteur est représenté schématiquement en 1. Sa culasse 2 est équipée d'un conduit d'admission 3 alimenté en carburant soit par un carburateur 4 muni d'un papillon de réglage 5, soit par tout autre moyen, par exemple par injection. La culasse 2 est également équipée d'un collecteur d'échappement 6 pour l'évacuation des gaz d'échappement a l'atmosphère. Le collecteur d'échappement 6 est relié au conduit d'admission 3 par un conduit 7, une électro-vanne à trois voies B du type tout ou rien, deux conduits 9 et 10 montés en parallèle, un échangeur 11, refroidi par exemple par circulation par eau, étant interposé sur le conduit 9, un conduit 12 auquel aboutissent les conduits 9 et 10, une capsule à membrane 13, et un conduit 14. L'électro-vanne 8 est commandée par un vacuostat 15 relié au conduit d'admission 3 par un conduit 16 et piloté ainsi par la dépression existant dans ce conduit d'admission. Si le moteur tourne à faible charge, la dépression dans le conduit d'admission 3 est forte et le vacuostat 15 envoie un signal à l'électro-vanne 8 qui assure alors la liaison des conduits 7 et 12 par l'intermédiaire du conduit 10. Les gaz chauds qui passent dans le conduit 7 parviennent ainsi directement a la capsule à membrane 13. Par contre, si le moteur tourne en pleine charge, la dEpres- sion dans le conduit d'admission 3 est faible. Le vacuostat n'envoie aucun signal à l'électro-vanne 8 qui assure dans ce cas la liaison des conduits 7 et 9. Les gaz en provenance du conduit 7 sont alors préalablement refroidis dans l'échangeur 11 avant de parvenir à la capsule 13. La capsule à membrane 13 est asservie à la dépression existant dans le conduit d'admission 3. Comme le montrent les Figures 2 et 3, elle comporte une membrane 17 qui ferme une chambre 13 reliée par un conduit 19 au conduit d'admission 3, en aval du papillon des gaz 5 et de l'alimentation en carburant 4. La membrane 13 est soumise à llaction d'un ressort taré 20 s'opposant à l'action de la dépression et est reliée par une tige 21 à un clapet 22 interposé entre les deux conduits 12 et 14. Lorsque le moteur tourne en pleine charge, la dépression dans le conduit d'admission 3 étant faible n'agit pas sur la capsule et laisse passer le maximum des gaz recyclés. Lorsque le moteur tourne en faible charge, la dépression dans le conduit d'admission augmente et, par l'intermédiaire du conduit 19 et de la chambre a vide 18, agit sur la membrane 17, la tige 21 et le clapet 22 qui ferme partiellement le passage des gaz en diminuant ainsi le débit des gaz recyclés. Dans le cas d'un moteur suralimenté, le compresseur 23 étant placé en amont du système d'alimentation en carburant 4 (Figure 4) ou en aval de celui-ci (Figure 5), il est prévu une électro-vanne trois voies 24 qui est reliée au conduit 14. Cette électro-vanne qui est du type tout ou rien, est commandée par un vacuostat 25 qui est relié par un conduit 26 au conduit d'admission 3. Ce vacuostat est ainsi piloté par la dépression existant dans le conduit d'admission. La seconde voie de l'électro-vanne 24 est reliée par un conduit 27 au conduit 3, en aval du compresseur 23 alors que sa troisieme voie est reliée par un conduit 28, au conduit 3, en amont du compresseur 23, mais en aval du système 4 lorsque ce dernier est lui-meme placé en amont du compresseur (Figure 5). Si le moteur tourne en faible charge, la dépression dans le conduit 3 agit par le conduit 26 sur le vacuostat 25 qui envoie un signal électrique à l'électro-vanne 24 qui ouvre l'admission des gaz d'échappement chauds dans le conduit 27. Par contre, lorsque le moteur tourne en pleine charge, la pression dans le collecteur d'admission augmente, l'électro-vanne 24 ne recevant pas de signal d'admission. des gaz d'échappement refroidis se fait par le conduit 28. On évite ainsi la mise en pression du circuit d'échappement pendant la période de suralimentation. I1 va de soi que la présente invention ne doit pas entre considérée comme limitée aux trois modes de réalisation décrits et représentés, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne qui comprend des moyens pour injecter dans le conduit d'admission du moteur une partie des gaz d'échappement, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens 11 pour assurer le refroidissement des gaz d'échappement à recycler uniquement aux fortes charges, les gaz étant injectés sans etre refroidis, aux faibles charges. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en crique les moyens pour injecter dans le conduit d'admission une partie des gaz d'échappement comprennent-deux conduits 9 et 10 montés en parallèle et sur l'un desquels est disposé un réfrigérateur 11, ces deux conduits étant reliés au collecteur d'échappement 6 par une électro-vanne à trois-voies 8 commandée par la dépression régnant dans le conduit d'admission. 3.Moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux conduits 9 et 10 sont relies au conduit d'admission 3 par une vanne de réglage 13 asservie a la dépression régnant dans ce conduit de façon que le débit des gaz d'échappement recyclés soit proportionné à la charge du moteur. 4. Moteur selon l'une des revendications précédentes, qui est suralimenté, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens 24 commandés par la dépression dans le conduit d'admission 3 pour injecter les gaz d'échappement dans ce conduit d'admission 3, en aval du compresseur 23 aux faibles charges et en amont de ce compresseur aux fortes charges.