Brevet FR2582353A1 — publié le 19861128

L'invention se rapporte à un circuit d'admis- sion pour un moteur à combustion interne multicylindri- que travaillant avec recyclage des gaz d'échappement, en particulier pour un moteur à combustion interne à injec- tion à compresseur d'air, équipé d'un carter de canalisa- tion de l'air qui comprend une paroi intermédiaire for- mant une cloison et qui constitue, d'un côté, une paroi limitant la chambre à air épuré et, de l'autre côté, des parties de paroi qui limitent respectivement un canal de mélange et une chambre de distribution adjacente à ce ca- nal, cette chambre étant reliée au canal de mélange par des passages ménagés dans la paroi du canal de mélange, et présentant des points de raccordement pour des tubes d'admission du moteur à combustion interne, et un volet réglable d'admission d'air étant agencé dans la partie de paroi qui limite le canal de mélange. Pour obtenir des gaz d'échappement de meilleu- re qualité, il est connu de recycler les gaz d'échap- pement dans le flux d'air comburant dans certaines con- ditions de charge des moteurs à combustion interne mul- ticylindriques. Dans le circuit d'admission selon le DE-A-3 324 343, un carter de canalisation de l'air de configuration compacte renferme un canal de mélange sépa- ré de la chambre de distribution, et dont le trajet de mélange doit réaliser, dans le cas o l'on recycle les gaz d'échappement, un bon brassage entre les gaz d'échap- pement recyclés et l'air comburant avant leur entrée dans la chambre de distribution. L'invention a pour but de donner au volume inté- rieur du carter de canalisation de l'air de forme compac- te précité, et ceci par des dispositions constructives sim- ples, une configuration permettant d'obtenir un meilleur brassage entre les gaz d'échappement et l'air comburant et, par suite, une répartition plus régulière du mélange air/gaz d'échappement entre les différents cylindres du moteur. 2 2582353 Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que le volet réglable d'admission d'air est agen- cé au milieu de la partie de la paroi intermédiaire qui limite le canal de mélange, par le fait que l'admission des gaz d'échappement est prévue en aval du volet d'ad- mission d'air, concentriquement à ce volet, et par le fait que les passages formés par la paroi du canal de mé- lange sont incurvés en arc de cercle et sont disposés symétriquement par rapport à la position du volet d'ad- mission d'air. Grâce aux caractéristiques selon l'invention, dans le fonctionnement avec recyclage des gaz d'échappe- ment, le flux des gaz d'échappement recyclés réalise un brassage optimal des gaz d'échappement avec l'air combu- rant, ceci grâce à la position particulière de l'entrée des gaz d'échappement dans le canal de mélange ainsi que grâce à la disposition particulière de cette entrée par rapport à l'entrée d'air. Par ailleurs, grâce à la dispo- sition particulière du volet d'admission d'air dans la partie de la paroi intermédiaire ainsi que grâce à la dis- position symétrique des passages air/gaz d'échappement en- tre le canal de mélange et la chambre de distribution, on obtient une répartition plus uniforme du mélange en- tre les différents cylindres tout en conservant un haut rendement volumétrique. Tout ceci permet d'améliorer la qualité des gaz d'échappement des moteurs à combustion interne multicylindriques. Dans le cas du carter de canalisation de l'air selon le DE-A-3 324 343, on adopte dans le canal de mé- lange une relation entre l'entrée des gaz d'échappement et l'entrée d'air qui est telle que l'obtention d'un mé- lange air/gaz d'échappement à peu prés homogène exige un long trajet de mélange. Ceci impose de prévoir par en- droits des sections de passage désavantageuses entre le canal de mélange et la chambre de distribution, ces sec- tions ayant pour effet qu'il est impossible d'obtenir 3 2582353 une répartition du mélange entre les différents cylin- dres aussi régulière qu'on le souhaiterait. Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie de la paroi intermédiaire qui limite le canal de mélange et qui est de forme sensiblement plane prend, dans la région du volet réglable d'admission d'air, la forme d'une tubulure qui constitue la portée d'articula- tion du volet d'admission d'air. Selon une autre caractéristique de l'invention, la fente annulaire de passage des gaz d'échappement se trouve à l'extrémité côté sortie de la tubulure. Selon une autre caractéristique de l'invention, la conduite de gaz d'échappement présentant la forme d'un canal de gaz d'échappement est venue de moulage dans la partie supérieure du carter de canalisation de l'air, cette conduite de gaz d'échappement partant de la paroi latérale du carter et se dirigeant parallèlement au canal de mélange, pour aboutir au canal annulaire de gaz d'échappement dans la partie centrale du carter qui y est adjacente. L'invention est décrite de façon plus détaillée dans la suite à propos d'un exemple de réalisation repré- senté sur les dessins, sur lesquels, la figure 1 représente en partie en coupe le carter de canalisation de l'air de forme compacte; la figure 2 représente le carter de canalisa- tion de l'air par une vue prise selon la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 représente le carter de canalisa- tion de l'air selon la ligne III-III de la figure 1. Le circuit d'admission d'un moteur à combustion interne multicylindrique à injection du carburant et re- cyclage des gaz d'échappement comprend un carter de cana- lisation de l'air 1 en trois parties, présentant la for- me d'un caisson (figures 1 et 2). La partie inférieure la de ce carter forme un couvercle et contient un filtre -4 à air 2, la partie centrale lb, située en aval du filtre à air 2, forme la chambre à air épuré 3, la partie supé- rieure lc comprend un canal de mélange 4 et une chambre de distribution 5. La partie centrale lb du carter est en forme de cuvette et son fond 10 sert, dans le carter 1 monté, de paroi séparatrice ou paroi intermédiaire qui constitue, d'un côté, une paroi limitant la chambre à air épuré 3 et, de l'autre côté, une partie de paroi qui limite le canal de mélange 4, situé à droite sur la figure 2, et une partie de paroi qui limite la chambre de distribu- tion 5, située à gauche et à côté du canal. Le canal de mélange 4 et la chambre de distribution 5 sont séparés l'un de l'autre par une paroi 7 du canal de mélange (figures 2, 3). La paroi intermédiaire 6 forme, dans sa région centrale, une tubulure 8 dont le bord côté entrée 9, qui est arrondi et se termine en forme de manchon, fait saillie dans la chambre à air épuré 3 et dont le bord côté sortie 10 se termine à l'affleurement de la paroi intermédiaire 6. La tubulure 8 pointe perpendicu- lairement vers le fond opposé 11 de la partie supérieure lc du carter. Dans la tubulure 8 tourillonne un volet ré- glable d'admission d'air 12. Cette conformation donne naissance à un canal annulaire 13 de guidage des gaz d'échappement qui est recouvert par un élément de recou- vrement annulaire 14 fixé à la paroi intermédiaire 6. L'élément de recouvrement 14 est muni de formations 15 favorables à l'écoulement et il est disposé concentrique- ment à la tubulure de telle manière qu'il subsiste une petite fente annulaire 16 pour le passage des gaz d'échappement. Dans la partie supérieure lc du corps, est venu de moulage un canal 19 de recyclage des gaz d'échappe- ment, qui part du point de raccordement 17 de la paroi latérale 18 et se termine à la mi-longueur de la partie lc du carter, lequel est de forme allongée. De ce point, qui est désigné par 20, les gaz d'échappement recyclés parviennent dans le canal annulaire 13, en passant par la section de passage 21 (figure 2) et ils sont canali- sés de manière à contourner la tubulure 8 pour traverser finalement la fente annulaire 16 de passage des gaz d'échappement et pénétrer dans le canal de mélange 4. Là, ils se mélangent à l'air comburant qui pénètre à tra- vers une fente annulaire de passage d'air 22 limitée par le volet d'admission 12 en position fermée (figure 1) et par la tubulure 8. Le flux mélangé air/gaz d'échappement se divise et les courants partiels parviennent, sous la forme d'un mélange homogène air/gaz d'échappement et en passant par des passages 23, 24 incurvés en arc de cer- cle et disposés symétriquement par rapport au volet d'ad- mission d'air 12, à la chambre de distribution 5 adjacen- te au canal de mélange 4. La paroi longitudinale 25 de cette chambre, qui fait partie de la partie.supérieure lc du carter et qui fait face à la paroi 7 du canal de mélange, présente des raccordements 26 pour les tubes d'admission menant au moteur à combustion interne. Les passages 23, 24 sont formés par les régions terminales 7a, 7b en forme de goutte d'eau, de la paroi 7 du canal de mélange et par des formations 28, 29 pré- vues sur les parois latérales 18, 17. La configuration particulière du carter 1 per- met d'obtenir un brassage optimal de l'air et des gaz d'échappement, ainsi qu'une répartition régulière du mé- lange air/gaz d'échappement dans la chambre de distribu- tion. Le carter 1 est aussi bien approprié pour les mo- teurs à combustion interne à petit nombre de cylindres que pour les moteurs à grand nombre de cylindres. Dans le fonctionnement du moteur à charge par- tielle, avec recyclage des gaz d'échappement, le volet d'admission d'air est entièrement fermé (figure 1) tan- dis que, pour réduire le débit de recyclage des gaz d'échappement, dans les conditions de forte charge, le volet d'admission d'air est partiellement ouvert (figure 2). A pleine charge, le volet d'admission d'air est en- tièrement ouvert mais la vanne de recyclage des gaz d'échappement, non représentée, est entièrement fermée. 7 2582353 R E V E N D IC A T IO NS 1 - Circuit d'admission pour un moteur à combus- tion interne multicylindrique travaillant avec recyclage des gaz d'échappement, en particulier pour un moteur à combustion interne à injection à compresseur d'air, équi- pé d'un carter de canalisation de l'air qui comprend une paroi intermédiaire formant une cloison et qui consti- tue, d'un côté, une paroi limitant la chambre à air épu- ré et, de l'autre côté, des parties de paroi qui limi- tent respectivement un canal de mélange et une chambre de distribution adjacente à ce canal, cette chambre étant reliée au canal de mélange par des passages ména- gés dans la paroi du canal de mélange, et présentant des points de raccordement pour des tubes d'admission du mo- teur à combustion interne et, un volet réglable d'admis- sion d'air étant agencé dans la partie de paroi qui limi- te le canal de mélange, caractérisé en ce que le volet réglable d'admission d'air (12) est agencé au milieu de la partie de la paroi intermédiaire (6) qui limite le ca- nal de mélange (4), en ce que l'admission des gaz d'échappement est prévue en aval du volet d'admission d'air, concentriquement à ce volet, et en ce que les pas- sages (23, 24) formés par la paroi (7) du canal de mélan- ge sont incurvés en arc de cercle et sont disposés symé- triquement par rapport à la position du volet d'admis- sion d'air (12). 2 - Circuit d'admission selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de la paroi intermé- diaire (6) qui limite le canal de mélange (4) et qui est de forme sensiblement plane prend, dans la région du vo- let réglable d'admission d'air, la forme d'une tubulure qui constitue la portée d'articulation du volet d'admis- sion d'air (12). 3 - Circuit d'admission selon l'une des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que la tubulure (8) 8 2582353 forme, en combinaison avec un élément de recouvrement (14) fixé à la paroi intermédiaire (6), un canal annulai- re de gaz d'échappement (13) relié à la conduite de gaz d'échappement (19) et en ce que la tubulure (8) est en- tourée par l'élément de recouvrement (14) de manière qu'il se forme une fente annulaire (16) de passage des gaz d'échappement. 4 - Circuit d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fente annulaire (16) de passage des gaz d'échappement se trou- ve à l'extrémité côté sortie (10) de la tubulure (8). - Circuit d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la con- duite de gaz d'échappement (19) présentant la forme d'un canal de gaz d'échappement est venue de moulage dans la partie supérieure (lc) du carter de canalisation (1), cette conduite de gaz d'échappement partant de la paroi latérale (18) du carter et se dirigeant parallèlement au canal de mélange (4) pour aboutir au canal annulaire (13) de gaz d'échappement dans la partie centrale (16) du carter qui y est adjacente. 6 - Circuit d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les pas- sages (23, 24) s'étendant en arc de cercle sont formés par les régions terminales (7a, 7b) en forme de goutte d'eau de la paroi (7) du canal de mélange et par des for- mations (28, 29) des parois latérales (27, 28) de la par- tie (lc) du carter.