Brevet FR2554870A1 — publié le 19850517

La présente invention se rapporte à des perfec- tionnements réels et positifs apportés aux équipements applicables aux moteurs à combustion interne et destinés à améliorer leur rendement en économisant le combustible et l'huile, ainsi qu'à réduire la toxicité des émana- tions du conduit d'échappement des véhicules automobi- les. On connatt actuellement au moins un équipement destiné à cette même fin, tel qu'il est breveté sous le n 224 482 et par rapport auquel l'invention peut appor- ter toute une série d'avantages fondamentaux parmi les- quels on citera sa simplicité de construction, qui, à son tour, se traduit par une réduction des coûts de fa- brication et une plus grande sécurité de bon fonctionne- ment. De monme, l'invention diminue sensiblement le coflt de la main d'oeuvre de montage de l'équipement et elle supprime les réparations ou opérations d'entretien d'ordre strictement mécanique, ou en réduit la fréquen- ce. Au total, parmi les fonctions les plus importan- tes de l'équipement, on peut signaler la possibilité: 1. de récupérer les gaz combustibles qui sont habituellement rejetés à l'extérieur. 2. de réaliser une ventilation réelle du carter du moteur au moyen d'air propre. 3. d'optimiser la combustion du mélange combus- tible pour obtenir une exploitation maximale de l'éner- gie. 4. de réduire la température maximum de la com- bustion et d'éviter la formation de composés azotés. 5. d'optimiser la combustion afin d'éviter la formation de monoxyde de carbone. Grâce à la combinaison de ces facteurs, l'inven- tion réduit la consommation effective de combustible. Il est important de souligner que, sans ex- ception, tous les procédés actuels qui visent à réduire l'émission de gaz polluants et qui assurent des fonc- tions analogues à certaines de celles décrites ci-des- sus, accroissent la consommation de combustible. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se reportant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 représente l'équipement selon l'in- vention par une coupe longitudinale en élévation, le mo- teur étant considéré comme arrêté; les figures 2, 3 et 4 sont des vues analogues entre elles et analogues à la figure 1 mais dans lesquel- les les éléments constitutifs de l'équipement occupent d'autres positions qui correspondent respectivement au ralenti, à la marche normale et à la marche forcée du mo- teur qui comprend ledit équipement. Sur les différentes figures, les mêmes numéros de référence désignent des parties identiques ou corres- pondantes. Le dispositif économiseur de combustible et épu- rateur de gaz d'échappement représenté est essentielle- ment constitué par un dispositif régulateur relié au ré- servoir d'essence 33, au carter 38 du moteur et au cir- cuit d'échappement 17. Ce dispositif régulateur comprend en réalité un corps qui forme une chambre divisée en deux comparti- ments par un diaphragme 26. Le compartiment inférieur se comporte comme une chambre à dépression et il est relié à l'admission du moteur, à travers un carburateur 2, au moyen d'un conduit de liaison 8 dans lequel est interca- lé un thermostat 7. Un ressort 27 logé dans ce compartiment main- tient le diaphragme 26 dans la position représentée sur le dessin lorsque le moteur est arrêté. Le dispositif de réglage 29 permet de régler à volonté le tarage du res- sort 27 et, finalement, l'élasticité du diaphragme 26. En revanche, sur son autre face, ce diaphragme 26 porte une tige 9. qui possède une tête obturatrice qui est lo- gée dans une chambre de mélange 11 du corps 24. Une par- tie de la tige 9 est donc logée dans le compartiment qui, à son tour, présente des lumières ou orifices de communication avec le milieu ambiant. Le dispositif comprend un deuxième diaphragme 14 servant à commander la soupape de marche forcée 25 qui, contrairement à la soupape principale 9, s'ouvre en réponse à une diminution de la dépression, comme on l'ex- pliquera en détail dans la suite. En pratique, le corps 24 du dispositif régula- teur et le corps du diaphragme 28 sont de préférence des pièces indépendantes, qui pourront être assemblées par des boulons. Pour revenir à la tête obturatrice de la tige 9, on voit que cette tête coopère avec un orifice de pas- sage central qui met la chambre inférieure en communica- tion avec la chambre 11 collectrice des gaz qui provien- nent du réservoir de combustible 33, du carter 28 et du tuyau d'échappement 17. Ces derniers organes doivent donc être équipés des moyens qui permettent de raccorder leurs conduits respectifs 6, 15 et 31 qui, à leur tour, débouchent dans le corps 24, par des orifices de communication correspon- dants munis des organes de réglage 12 qui permettent d'exécuter un réglage fin des débits de gaz qui seront admis dans le corps 24. Il convient de remarquer à ce point que, sur les dessins, on a représenté un seul ori- fice de communication avec son organe de réglage 12 res- pectif, étant entendu que les autres orifices et organes de réglage présentent les mêmes caractéristiques physi- ques mais qu'on a omis de les représenter parce que ceci n'aurait fait que compliquer le dessin sans en améliorer l'interprétation. L'ensemble comprend un dispositif de réglage du ralenti 13 comprenant un groupe composé d'un ressort et d'une bille, avec lequel on commande le passage qui fait communiquer directement la chambre collectrice de gaz 11 avec la chambre inférieure, sous la commande de l'orifi- ce de passage central et de la tête obturatrice de la ti- ge 9. En se reportant à nouveau à la chambre de mélan- ge 11, on peut voir que, de cette chambre, part un con- duit de retour dont l'orifice est également muni d'un or- gane de réglage 10 qui permet de régler à volonté le cou- rant de sortie des gaz récupérés et mélangés dans la chambre 11. Un conduit de retour 4 est relié au collecteur d'admission du moteur à travers le carburateur 2, avec interposition de la chambre de chauffage 3 plaquée con- tre le collecteur d'échappement. La référence 1 désigne une bride de retour des gaz arrivant de la chambre 3, tandis que la référence 36 désigne le conduit de ventila- tion des vapeurs du carter 38, dans lequel est intercalé un séparateur d'huile 37. La référence 30 désigne le con- duit de dépression servant à la correction de l'avance à l'allumage, et destiné à agir pendant une surcharge du moteur. Dans le seul but de faciliter la description explicative du fonctionnement de l'équipement, on peut signaler encore que le conduit de ventilation 35 est re- lié au réservoir de combustible 33, au filtre à air 5 du carburateur 2, qui porte le conduit de ventilation 35 al- lant du filtre jusqu'au réservoir de. combustible 33. Lorsque le moteur est arrêté,le réservoir de combustible 33 se ventile donc par ce moyen, c'est-à-dire par le con- duit 35 et le filtre 5, tandis que la soupape thermosta- tique 7 est fermée. Au contraire, lorsque le moteur a été mis en marche et qu'il atteint sa température normale, la soupa- 2554c70 pe 7 s'ouvre et le vide ou la dépression de l'admission agit sur le diaphragme 26 et celui-ci attire la tige 9 en ouvrant le passage de gaz à travers l'orifice de pas- sage central, en fonction des besoins du moteur. Le mouvement du diaphragme 26 est commandé par la dépression engendrée dans l'admission et établit la liaison avec le conduit qui alimente le correcteur de l'avance à l'allumage. Les gaz à récupérer pénètrent dans le régula- teur et sont commandés de la façon suivante: 1) ceux qui proviennent du carter 38 du moteur sont réglés par la vis de réglage d'entrée 12. 2) ceux qui proviennent du réservoir de combus- tible 33 par le conduit 31 sont réglés par une vis iden- tique à la vis 12. 3) ceux qui proviennent du pot détendeur d'échappement 17 sont réglés par une vis identique à la vis 12, cette circulation étant favorisée par le volet de dosage 20 placé dans le conduit d'échappement 19, en aval du silencieux 18 à la sortie du circuit d'échappe- ment, et qui est commandé par un actionneur 21 monté dans le conduit de dépression 22. Ces gaz se mélangent dans la chambre collectri- ce 11 en fonction de la marche du moteur; au ralenti, ils passent par l'organe de réglage 13 et sont réglés par cet organe. En marche normale, ils passent à travers l'ouverture de la soupape principale 9 et, en marche for- cée, ils passent par l'ouverture de la soupape 25, cette soupape étant actionnée par le dispositif 23 relié au conduit de dépression 34. Le mélange résultant est transmis par le con- duit de retour 4 dans une chambre de chauffage des gaz 3, dans laquelle il est préchauffé par le collecteur d'échappement et ce mélange est ensuite absorbé par l'ad- mission du moteur à travers la bride de prise de gaz 1. Il ressort de la description donnée ci-dessus que l'on Z554870 obtient les avantages de performances annoncés plus haut et qui sont la conséquence de la combinaison des fac- teurs également établis, et dont les effets appréciables sont résumés ciaprès: Economie de consommation de combustible non in- férieure à 20 %. Réduction effective de la toxicité des gaz d'échappement dans toutes les conditions de marche et au ralenti. Ventilation positive du carter d'huile, qui pro- longe la vie utile du lubrifiant et du moteur. Dans les moteurs à allumage par étincelles, ré- duction de la sensibilité du moteur à l'auto-allumage du mélange combustible, même dans le cas d'un taux de com- pression élevé. Le dispositif selon l'invention n'altère pas la caractéristique de base du moteur, en puissance et cou- ple mais, au contraire, grâce à une meilleure qualité du mélange, il améliore sa réaction. Grâce à une commande altimétrique incorporée (qui peut être manuelle ou automatique), le dispositif supprime la difficulté du moteur à circuler aux grandes altitudes. D'un autre côté, la simplicité de son principe de fonctionnement permet de l'adapter à tous les types de moteurs à allumage par étincelles ou Diesel, à un coût sensiblement inférieur à celui de tout autre systè- me équivalent de traitement des gaz d'échappement et sans qu'il soit nécessaire de recourir à un entretien onéreux du dispositif. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple, sans sortir du cadre de l'invention. R EV E N D IC A T I O N Dispositif applicable aux moteurs à combustion interne, destiné à traiter les gaz de combustion et à as- surer une économie de combustible, du type dans lequel le réservoir de combustible, le carter du moteur et le con- duit d'échappement sont reliés, par des tubes de retour des gaz, à un dispositif régulateur disposé en amont du collecteur d'admission du moteur, caractérisé en ce que a) à son tour, ce dispositif régulateur comprend un corps (24) qui présente une chambre divisée par un dia- O10 phragme (26) en deux compartiments dont l'un est la cham- bre de dépression et est relié à l'orifice d'admission du moteur par un conduit de liaison (8) dans lequel est intercalé un thermostat (7); ce même compartiment ren- fermant un ressort (27) tendu contre ledit diaphragme (26) tandis que, de l'autre côté du diaphragme, c'est-à- dire dans l'autre compartiment, est logée une tige (9) solidaire du diaphragme et qui porte-une tête obturatri- ce disposée en position pour coopérer avec un orifice de passage central prévu dans le corps (24) précité, ce der- nier compartiment étant par aiileurs muni d'orifices de communication avec le milieu ambiant; b) d'un côté du- dit orifice de passage central dudit corps (24), c'est-à- dire dans une chambre collectrice de gaz (11) sont pré- vus des orifices de communication équipés de moyens de réglage et qui sont respectivement raccordés à la partie supérieure du réservoir de combustible (33), au carter (38) du moteur et au conduit d'échappement (18), tandis que c), de l'autre côté dudit orifice de passage central et dans une chambre de mélange, est prévu au moins un orifice de retour muni de moyens de réglage (10) et qui est relié, par un conduit (4) de circulation des gaz ré- cupérés et mélangés, à une chambre de préchauffage (3) reliée à l'admission du moteur, ladite chambre de mélan- ge étant en communication permanente avec la chambre col- lectrice de gaz (11) par un passage commandé par un moyen de réglage; d) le dispositif comprend finalement une soupape de surcharge (25) qui permet la circulation de gaz exigée par le moteur en présence d'une chute mo- mentanée de la dépression d'admission, l'ouverture de cette soupape permettant d'assurer la continuité de l'alimentation et de la dépression de manière à adapter l'avance à l'allumage à la surcharge du moteur ou à la marche forcée.