Brevet FR2559547A1 — publié le 19850816

Soupape à monter dans un couce d'une conduite de fluide de moteur à combustion interne. La présente invention concerne une soupape à monter dans un coude d'une conduite de fluide d'un mo- teur à combustion interne, notamment une soupape de gaz d'échappement pour installation de turbocompresseur. Dans des soupapes de ce type, au moyen desquelles on commande des courants de liquide ou de gaz dans des canalisations de moteurs à combustion interne, on sou- haite toujours les réaliser de façon qu'en position ouverte elles présentent une résistance à l'écoulement aussi faible que possible, pour maintenir à un faible niveau la dissipation de puissance. Cette condition s'impose en particulier dans le cas d'une soupape de gaz d'échappement d'installation à turbocompresseur, du fait que, dans ce cas, une perte de pression élevée, provoquée par les tourbillons, a une influence également sur les possibilités de réglage de l'installation à turbocompresseur. En effet, ces tourbillons produisent une forme d'écoulement variant rapidement et non repro- ductible, qui cause en général des mises en route brusques fâcheuses de l'alimentation du turbocompresseur. L'invention a pour objet de conformer une sou- pape de façon qu'à l'état ouvert, elle provoque une perte de pression (perte de charge) aussi faible que possible. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, le bottier de soupape et le corps de coupape ont une forme sensiblement conique, les deux surfaces de base des cônes étant en contact entre elles dans la position d'ouverture du corps de soupape. Lorsque le bottier de soupape et le corps de soupape présentent tous deux un contour extérieur sensiblement conique et sont en con- tact par les surfaces de base de leurs cônes en position d'ouverture, on obtient globalement une structure de lignes d'écoulement qui ne provoque guère de tourbillons et n'entraîne qu'une très faible perte de charge dans la Z559547 conduite de fluide dans laquelle il est placé. Du fait que cette soupape est montée dans un coude, il convient que la surface latérale conique du bottier de soupape soit repliée dans la direction de la courbure et qu'elle soit coudée de façon à s'étendre sensiblement à la même distance de la paroi du coude dans la position d'ouver- ture de la soupape. La soupape a, par suite, le même effet que les déflecteurs connus insérés dans des coudes, pour éviter le décollage de courant et les tourbillons, et réduire la perte de charge dans le coude. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, concernant des détails de construction, le bottier de soupape est réalisé d'un seul tenant avec un oeil inté- rieur du coude; le coude présente, en alignement avec l'oeil intérieur, un oeil extérieur et une tige de sou- pape, placée sur le corps de soupape, est guidée longi- tudinalement dans un coussinet enfoncé dans l'oeil inté- rieur et l'oeil extérieur, et peut être actionnée de l'extérieur; le corps de soupape et/ou le bottier de soupape sont conformés en cones creux. On va décrire à présent un exemple d'exécution non limitatif de la soupape selon l'invention, repré- sentée en position d'ouverture sur la figure unique du dessin annexé. Dans un coude 1 d'une conduite de gaz d'échappe- ment 2 d'une installation à turbocompresseur, un bottier de soupape 4 est venu de fonderie avec un oeil intérieur 3 du coude 1. Le bottier de soupape 4 est réalisé sous la forme d'un cone creux à pointe 5 arrondie, la surface latérale du cône étant coudée dans la direction du pro- fil du coude. La surface de base du cone d'un corps de soupape 6 également conique est en contact avec la sur- face de base du cone du bottier de soupape 4. La surface latérale conique du corps de soupape 6 se compose d'une surface d'appui à génératrice droite 7 et d'une partie 8 2559547' à génératrice incurvée vers l'extérieur, qui s'y rac- corde et qui s'étend en position d'ouverture de la sou- pape, à distance constante du coude 1 sur toute sa longueur. Le corps de soupape 6 forme avec le boîtier de soupape 4, dans la position d'ouverture de la soupape, un double cône à contour extérieur fermé, qui forme avec la paroi du coude un canal annulaire 9 de largeur sensiblement constante sur toute la longueur du double cône. Dans ce canal annulaire 9, les gaz d'échappement sont guidés et dévies dans la zone d'entrée du coude presque sans décollage et sans tourbillons. Avec une tige he soupape 10, le corps de soupape 6 est guidé longitudinalement dans un coussinet 11il qui est enfoncé dans l'oeil intérieur 3 et un oeil extérieur 12 venu de fonderie avec le coude 1. A l'extrémité 13 de la tige de soupape 10 passant à l'extérieur, le corps de soupape peut être actionné de l'extérieur, la surface d'appui 7 étant placée, dans la position de fermeture du corps de soupape, sur le siège 14 placé entre le coude 1 et la conduite de gaz d'échappement 2. Lorsque la soupape se ferme, la surface de passage libre diminue de façon linéaire à peu pois proportionnellementau trajet de fermeture de sorte q. e, de la façon souhaitée, la quantité de gaz d'échappement passant par la soupape varie aussi ( de façon linéaire) à peu près proportionnellement, à chaque trajet de régIage du corps de soupape. Si l'on place une telle soupape dans la conduite de dérivation d'une turbine de turbocompresseur, on peut régler le débit de façon exacte fine, ainsi donc que le dépla- cement de l'alimentation. Cette facilité de commande de la soupape est également très importante, lorsqu'on l'utilise comme soupape de commutation pour deux turbo- compresseurs interconnectables, du fait qu'on peut, ainsi éviter une forte chute de puissance au moment de la commutation. REVENDICATIONS 1. Soupape à monter dans un coude d'une conduite de fluide d'un moteur à combustion interne, notamment soupape à gaz d'échappement pour installation de turbo- compresseur, qui comprend un boîtier de soupape fixé dans le coude et à distance de la paroi du coude, ainsi qu'un corps de soupape mobile longitudinalement par rapport à lui, qui repose, en position de fermeture, sur un siège de la conduite de fluide, caractérisée en ce que le bottier de soupape (4) et le corps de soupape (6) ont une conformation sensiblement conique, les deux surfaces de base des cônes étant en contact entre elles dans la position d'ouverture du corps de soupape (6). 2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que le boîtier de soupape (4) est réalisé d'un seul tenant avec un oeil intérieur (3) du coude (1). 3. Soupape selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le coude (1) comporte, en alignement avec l'oeil intérieur (3), un oeil extérieur (12), et en ce qu'une tige de soupape (10) placée sur le corps de soupape (6) est guidée longitudinalement dans un coussinet (11) enfoncé dans l'oeil intérieur et l'oeil extérieur et peut être actionnée de l'extérieur. 4. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de soupape (6) et/ou le boîtier de soupape (4) ont une conformation conique creuse. 5. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la surface latérale conique du boîtier de soupape (4) est coudée dans la direction du profil du coude, et en ce que la pointe (5) du cône est arrondie. 6. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la surface latérale conique du corps de soupape (6) se compose d'une partie à génératrice droite conformée en surface d'appui (7) et d'une partie à génératrice incurvée (8) gui s'y raccorde. 7. Soupape selon la revendication 6, caractérisée en ce que la partie coudée (8) de la surface latérale conique s'étend à une distance sensiblement constante du coude (1), en position d'ouverture du corps de sou- pape (6).