Brevet FR2548731A1 — publié le 19850111

La présente invention concerne un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres avec injection de carburant fonctionnant avec recyclage de gaz d'échappement, et dans le conduit d'admission d'air duquel débouche un conduit de recyclage de gaz d'échappement relié au tuyau d'échappement et par lequel des gaz d'échappement pénètrent, lorsque la soupape de recyclage de gaz d'échappement est ouverte, dans la partie du conduit d'admission d'air agencée 10 comme un canal de mélange et se mélangent ici avec l'air de combustion, passant dans un filtre à air placé dans un carter de canalisation d'air, en aval d'un papillon d'étranglement d'air. Il est connu que, pour obtenir une meilleure 15 qualité des gaz d'échappement de moteurs à combustion interne à plusieurs cylindres, on introduit dans des conditions déterminées de fonctionnement des gaz d'échappement recyclés dans le courant d'air de combustion. D'après la demande de brevet allemand DE-OS 29 47 940, 20 il est connu par exemple de relier un conduit de recyclage de gaz d'échappement, qui contient une soupape de recyclage de gaz d'échappement pour la commande desdits gaz, au conduit d'admission d'air aboutissant au moteur en aval d'un papillon d'étranglement d'air. 25 En outre d'après la demande de brevet allemand DE-OS 28 51 180, il est connu de faire déboucher un conduit de recyclage de gaz d'échappement, en aval d'un papillon d'étranglement d'air, dans le conduit d'admission d'air o est montée la soupape de recyclage 30 de gaz d'échappement par laquelle des gaz recyclés sont introduits immédiatement en arrière de cette soupape dans l'air de combustion traversant un filtre à air. L'invention a pour but d'agencer un conduit d'admission d'air d'un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres de façon à permettre un mélange efficace des gaz d'échappement avec l'air de combustion, une répartition uniforme du mélange air-gaz d'échappement dans les différents cylindres et un mode de construction compacte. Ce problème est résolu en ce que le carter de canalisation d'air contenant le filtre à air est pourvu d'une paroi intermédiaire comportant le papillon d'étranglement d'air, agencée comme une paroi séparatrice et qui constitue d'une part une partie de paroi pour le volume d'air épuré placé en aval du filtre à air et d'autre part une partie de paroi pour le canal mélangeur intégré au carter de canalisation d'air et pour un volume répartiteur placé à la suite du canal mélangeur et en communication avec les 15 cylindres du moteur. Le carter de canalisation d'air en forme de bottier contient, en plus du filtre à air, également le papillon d'étranglement d'air, le canal de mélangeur ainsi que le volume répartiteur La soupape de recyclage de gaz d'échappement est disposée dans le conduit de recyclage de gaz d'échappement. Grâce au canal mélangeur séparé qui est prévu dans le carter de canalisation d'air, on obtient un bon mélange de l'air de combustion avec les gaz d'échappement in25 troduits déjà avant l'entrée dans le volume répartiteur de sorte qu'un mélange d'air et de gaz d'échappement pratiquement homogène est réparti uniformément dans les différents cylindres du moteur En outre, grace à la séparation du volume d'air épuré par rapport au 30 canal mélangeur et au volume répartiteur, le filtre à air est protégé contre des températures de gaz d'échappement trop élevées et en outre l'encrassement du filtre à air par les gaz d'échappement est sensiblement réduit. Le mode de réalisation faisant l'objet de la demande de brevet allemand DE-OS 20 51 180 comporte un conduit d'admission d'air pourvu d'un filtre à air placé dans un carter de canalisation d'air, et en outre un papillon d'étranglement d'air ainsi qu'une soupape de recyclage de gaz d'échappement, placée en aval de celui-ci dans le conduit d'admission d'air agencé sous forme d'un canal d'écoulement classique. Entre cette soupape et les tubulures d'aspiration aboutissant aux différents cylindres du moteur, il 10 existe simplement un court canal de mélange qui n'est pas suffisant pour créer un mélange air-gaz d'échappement pratiquement homogène. Avec l'agencement de conduit décrit dans ce cas, on n'obtient pas une bonne répartition du 15 mélange dans les différents cylindres. Selon d'autres particularités de l'invention: 1) le canal mélangeur et le volume répartiteur sont séparés l'un de l'autre par une paroi de canal mélangeur 20 partant de l'entrée de gaz d'échappement, orientée dans la direction longitudinale du carter de canalisation d'air, comportant au moins une section de distribution et qui s'étend depuis le fond du carter de canalisation d'air jusqu'à la paroi intermédiaire et en ce que le 25 papillon d'étranglement est disposé dans la zone de l'entrée de gaz d'échappement située sur le carter d'admission d'air. 2) la section de distribution est formée par la paroi et par la paroi de carter placée à l'opposé du côté 30 d'entrée des gaz d'échappement. 3) la paroi de canal mélangeur est pourvue d'une autre section de distribution qui est placée en amont de la section de distribution. 4) le carter de canalisation d'air est réalisé en trois parties, la partie supérieure la agencée comme un couvercle servant à recevoir le filtre à air tandis que la partie centrale du carter constitue le volume d'air épuré 3 placé en aval du filtre à air et que la partie inférieure de carter constitue le canal mélangeur et le volume distributeur adjacent à celui-ci. 5) la paroi séparatrice est pourvue, dans la zone de son bord délimitant l'ouverture, de parties profilées améliorant l'écoulement d'air et qui considérées en section droite ont une forme de goutte dirigée vers l'ouverture. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexes dans lesquels: la figure 1 est une coupe partielle 15 du carter compact de canalisation d'air, la figure 2 est une coupe du carter de canalisation d'air, faite suivant la ligne II-II de la figure 1 et tournée de 90 , et la figure 3 est une coupe du carter 20 de canalisation d'air faite suivant la ligne III-III de la figure 2. Le carter de canalisation d'air 1, prévu pour un moteur à combustion interne à quatre cylindres avec injection de carburant et recyclage de gaz d'échappement, est représenté avec une forme de bottier sur les figures 1 et 2 et est réalisé en trois parties, la partie supérieure la du carter (figure 1) réalisée en forme de couvercle contenant un filtre à air 2 tandis que la partie centrale lb placée en aval du 30 filtre à air 2 représente le volume d'air épuré 3 et que la partie inférieure lc du carter comporte un canal mélangeur 4 et un volume répartiteur 5. Entre la partie centrale lb du carter et la partie inférieure lc est fixée une paroi séparatrice 35 6 qui contient un papillon d'étranglement d'air 7 par l'intermédiaire de laquelle le volume d'air épuré 3 est relié au canal mélangeur 4. Le papillon d'étranglement 7 est monté, dans une zone proche de l'entrée de gaz d'échappement, sur la paroi 8 de la partie centrale lb du carter. Le papillon d'étranglement 7 est constitué par un clapet 7 a monté de façon pivotante et dont l'axe de rotation 7 b est situé dans la paroi 8 du carter Grâce à la disposition du papillon d'étranglement 7, il est possible d'augmenter le débit de recyclage des gaz d'échappement. Le canal mélangeur 4 est relié à un conduit de recyclage de gaz d'échappement 11 par l'intermédiaire d'un raccord 9 prévu sur une paroi 10 de la partie inférieure de carter lc en dessous du papillon d'étranglement 7 (figure 1) Dans la partie inférieure 15 lc du carter est disposée la paroi 12 délimitant le canal mélangeur 4 (figure 3), qui s'étend du fond 13 de la partie lc du carter jusqu'à la paroi séparatrice 6 La paroi 12 servant à délimiter le canal mélangeur s'étend depuis la paroi de carter 10 jus20 qu'à une zone 14, qui constitue en coopération avec une paroi de carter 15 placée à l'opposé de la paroi 10, une section de distribution 16 Pour une meilleure répartition du mélange air-gaz d'échappement, la paroi 12 du canal mélangeur comporte une autre section de distribution 17, qui est placée en amont de la section de distribution 16 et qui est située à peu près au milieu de la longueur de la partie inférieure lc du carter. A côté du canal mélangeur 4 est placé le 30 volume répartiteur 5, qui est relié par l'intermédiaire de tubes d'admission 18 (figure 2) avec des cylindres correspondants du moteur. Les zones de raccordement (figure 3) prévues sur la paroi longitudinale 19 de la partie inférieure lc 35 du carter sont associées aux tubes d'admission 18. Pour la commande du recyclage des gaz d'échappement, il est prévu dans le conduit de recyclage de gaz d'échappement 11 une soupape de recyclage 21 conformément à la figure 1. Pour améliorer le transfert de l'air de combustion depuis le côté air épuré 3 jusqu'au canal mélangeur 4, l'orifice de passage 22 du papillon d'étranglement d'air 7 prévu dans le bord 22 a de la paroi séparatrice est pourvu de parties profilées 10 favorisant l'écoulement et qui en les considérant à chaque fois en section droite peuvent avoir par exemple une forme de goutte (figure 1) s'étendant jusqu'au bord 22 a. Pendant la marche du moteur, l'air de combustion s'écoule dans le flexible d'aspiration 23 par l'intermédiaire des tubulures d'aspiration 24 ménagées dans le couvercle la, il traverse le filtre à air 2 et parvient du côté d'air épuré de la partie centrale lb du carter, il s'écoule ensuite par l'in20 termédiaire de la soupape d'étranglement d'air 7 jusque dans le canal mélangeur 4 et il se mélange avec les gaz d'échappement recyclés dans le canal de mélange Par l'intermédiaire des orifices 16, 17, le mélange homogène de gaz d'échappement et d'air 25 arrive dans le volume répartiteur 5. Grace à l'agencement particulier du carter de canalisation d'air 1 avec un canal mélangeur intégré et un système répartiteur, on obtient une répartition uniforme du mélange air-gaz d'échappe30 ment dans les différents cylindres du moteur à quatre cylindres. Des carters de canalisation d'air de ce type ou d'un type analogue sont également applicables à des moteurs à combustion interne comportant un nombre 35 plus ou moins grand de cylindres. REVENDICATIONS 1 Moteur à combustion interne à plusieurs cylindres avec injection de carburant, fonctionnant avec recyclage de gaz d'échappement et dans le conduit d'admission d'air duquel débouche un conduit de recyclage de gaz d'échappement relié au tuyau d'échappement et par lequel des gaz d'échappement pénètrent, lorsque la soupape de recyclage de gaz d'échappement est ouverte, dans la partie du conduit d'admission d'air agencée comme un canal de mélange et se mélangent ici avec l'air de combustion, passant dans un filtre à air placé dans un carter de canalisation d'air, en aval d'une soupape d'étranglement d'air, caractérisé en ce que le carter de canalisation d'air ( 1) contenant le filtre à air ( 2) est pourvu d'une paroi intermédiaire ( 6) comportant la soupape d'étranglement d'air ( 7), agencée comme une paroi séparatrice et qui constitue d'une part une partie de paroi pour le volume d'air pur ( 3) placé en aval du filtre à air ( 2) et d'autre part une partie de paroi pour le canal mélangeur ( 4) intégré au carter de canalisation d'air ( 1) et pour un volume répartiteur ( 5) placé à la suite du canal mélangeur ( 4) et en communication avec les cylindres du moteur. 2 Moteur à combustion interne selon la 25 revendication 1, caractérisé en ce que le canal mélangeur ( 4) et le volume répartiteur ( 5) sont séparés l'un de l'autre par une paroi de canal mélangeur ( 12) partant de l'entrée de gaz d'échappement, orientée dans la direction longitudinale du carter de canalisa30 tion d'air ( 1), comportant au moins une section de distribution ( 16) et qui s'étend depuis le fond ( 13) du carter de canalisation d'air ( 1) jusqu'à la paroi intermédiaire ( 6), et en ce que la soupape d'étranglement ( 7) est disposée dans la zone de l'entrée de gaz d'échappement située sur le carter d'admission d'air ( 1). 3 Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la section de distribution ( 16) est formée par la 5 paroi ( 12) et par la paroi de carter ( 15) placée à l'opposé du côté d'entrée des gaz d'échappement. 4 Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la paroi de canal mélangeur ( 12) est pourvue d'une autre section de distribution ( 17) qui est placée en amont de la section de distribution ( 16). Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le carter de canalisation d'air ( 1) est réalisé en trois parties, la partie supérieure (la) agencée comme un couvercle servant à recevoir le filtre à air ( 2) tandis que la partie centrale (lb) du carter constitue le volume d'air pur ( 3) placé en aval du filtre à air ( 2) et que la partie inférieure de carter (lc) constitue le canal mélangeur ( 4) et le volume distributeur ( 5) adjacent à celui-ci. 6 Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la paroi séparatrice ( 6) est pourvue, dans la zone de son bord délimitant l'ouverture, de parties profilées améliorant l'écoulement d'air et qui considérées en section droite ont une forme de goutte dirigée vers l'ouverture.