Brevet FR2586270A1 — publié le 19870220

L'invention se rapporte à une tuyauterie de liaison entre un compresseur d'un turbocompresseur sur les gaz d'échap- pement raccordé par flasque à un raccord coudé des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne et une tubulure d'admission, tuyauterie de liaison qui présente une première partie de tuyauterie fixée à la tubulure d'admission et une seconde partie de tuyauterie qui est res- pectivement accouplée, avec compensation des tolérances angulaires et axiales, au turbocompresseur sur les gaz d'échappement et à la première partie de tuyauterie, par un tronçon d'accouplement disposé sur les embouchures tubulaires à relier l'une à l'autre. A partir du document DE-PS 32 17 633 on connait une tuyauterie de liaison de ce type, composée de deux parties de tuyauterie. Les deux parties de tuyauterie sont enfilées l'une dans l'autre, avec possibilité de compensation en angle et en tolérance, aux extrémités des tuyauteries au moyen de tronçons d'accoupiement. De la même façon, la sortie du compresseur est reliée, par l'intermé- diaire de tronçons d'accouplement, à l'extrémité, c8té compresseur, de la seconde partie de tuyauterie. Pour éviter des vibrations dans la zone de liaison entre les deux parties de tuyauterie, les tronçons d'accouplement qui sontenfilés l'un dans l'autre sont assurés en outre au moyen de deux coquilles de t8le qui viennent ponter les tronçons et qui sont solidarisées avec les parties de tuyauterie. En outre, la première partie de tuyauterie est fixée au couvercle des soupapes au moyen de colliers tubulaires. Il est ici désavantageux que la zone de liaison soit fixée, au moyen des deux coquilles de tôle, entre les deux tronçons de tuyauterie, de façon telle qu'il n'est pas possible d'avoir une compensation,sans contrainte, des contraintes de tolérance et de dilatation. A cela s'ajoute que les contraintes qui apparaissent dans le système d'admission, du fait de la liaison de la première partie de tuyauterie avec le couvercle des soupapes et par suite des dilatations, sont amenées, par l'intermédiaire du collier tubulaire, dans le couvercle des soupapes. Ceci est également valable pour les énormes dilatations thermiques qui apparaissent dans la zone du turbo- compresseur sur les gaz d'échappement et qui, du fait de la possi- bilité limitée de compensation, conduisent dans la zone de liaison des deux parties de conduite, à une contrainte supplémentaire du couvercle des soupapes. Enfin, cette tuyauterie de liaison présente encore l'inconvénient qu'il n'est pas prévu de mesures pour un retour des gaz d'échappement. L'invention a donc pour but de perfectionner la tuyau- terie de liaison connue de façon qu'en plus d'une simplification dans le montage, on obtienne une compensation sans contrainte des dilatations thermiques et des tolérances de fabrication entre les deux parties de tuyauterie ainsi qu'un retour sans obstacle des gaz d'échappement dans l'air de combustion. Selon l'invention, on atteint ce but par le moyen qu'entre la première partie de tuyauterie et la seconde partie de tuyauerie du moteur à combustion interne est disposé un pontage de tuyauterie qui est rapporté, fixe en position, sur le moteur à combus- tion interne, qui possède, sur ses embouchures tubulaires lon- gitudinales, des tronçons d'accouplement pour recevoir séparément les tronçons d'accouplement qui sont sur les deux parties de tuyauterie et qui présente, entre les deux tronçons d'accouplement un espace de mélange avec une ouverture de débordement pour envoyer et mélanger des gaz d'échappement dans l'air de combustion. Le pontage de tuyauterie conforme à l'invention représente un connecteur sur lequel les deux parties de tuyauterie sont maintenues séparées l'une de l'autre et donc désaccouplées au point de vue vibration. On obtient en outre de ce fait que des dilata- tior, thermiques différentes ainsi que les tolérances de fabrication entre la partie côté tubulure d'admission et la partie côté gaz d'échappement de la tuyauterie de liaison soient compensées, largement sans contrainte, sans influence réciproque. Du fait que le pontage de liaison est rapporté, fixé en position, sur le moteur, la tuyauterie de liaison possède un tronçon de tuyauterie fixe par rapport au moteur qui convient en particulier pour une disposition, résistant aux vibra- tions, d'une soupape de retour des gaz d'échappement. Du fait que les parties de tuyauterie sont simplement enfilées dans les tronçons d'accouplement du pontage de tuyauterie, il est possible de monter rapidement et simplement la tuyauterie de liaison. En plus d'un montage simple et d'une liaison étanche de toutes les parties de tuyauterie, les caractéristiques suivantes des tronçons d'accouplement apportent encore la possibilité de compenser un décalage latéral entre les parties de tuyauterie - les tronçons d'accouplement du pontage de tuyauterie ont la forme de manchons tubulaires en face desquels se trouvent, à une certaine distance axiale, des embouchures tubulaires également conçues sous forme de manchons tubulaires de la sortie du compresseur et de la première partie de tuyauterie; et les manchons tubulaires voisins sont accouplés l'un à l'autre au moyen, respectivement, d'une douille de liaison enfilée entre eux, la douille de liaison située entre la sortie du compresseur et le pontage de tuyauterie formant une seconde partie de tuyauterie; - les douilles de liaison sont munies, à leurs extrémités longitudina- les, de bagues d'étanchéité qui s'appuient contre la paroi intérieure des manchons tubulaires. On obtient une disposition avantageuse du pontage de tuyauterie sur le moteur par le moyen que le pontage de tuyauterie est fixé à la paroi longitudinale, côté échappement, du carter moteur au moyen d'un support. Le fait que l'ouverture de débordement forme !'extrémité d'une tubulure creuse à flasque qui est venue de forme sur le carter de l'espace de mélange et à laquelle est fixée une soupape de retour des gaz d'échappement, permet de disposer la soupape de rerour des gaz d'échappement non seulement de façon résistant aux vibrations mais également en un endroit relativement froid de la tuyau- terie de liaison. On obtient un bon mélange de l'air de suralimentation et des gaz d'échappement et un établissement correct de la pression dans la conduite de liaison grâce aux caractéristiques suivantes - la tubulure à flasque correspondant à l'espace de mélange est dispo- sée sur le carter de cet espace de mélange, dirigée tangentiellement et obliquement par rapport au sens d'écoulement de fair de suralimen- tation; - à partir de la sortie du compresseur les sections de tuyauterie des deux douilles de liaison et du pontage de tuyauterie vont en s'élargissant à la façon d'un diffuseur. Enfin, on obtient encore une liaison, de montage simple, entre la soupape de retour des gaz d'échappement et le raccord coudé des gaz d'échappement grâce aux caractéristiques suivantes - la soupape de retour des gaz d'échappement est reliée, par l'inter- médiaire d'une conduite d'écoulement, à une tubulure prévue sur le raccord coudé des gaz d'échappement; - la conduite d'écoulement est constituée d'un tronçon tubulaire fixe et d'un tube à soufflet, étant précisé que le tronçon tubulaire fixe est fixé à la tubulure au moyen d'un collier de serrage et que le tube à soufflet est fixé à la soupape de retour des gaz d'échappement au moyen d'un collier de serrage. Le dessin représente un exemple d'exécution de l'invention que l'on décrit en détail ci-dessous. A un moteur à combustion interne 1, qui n'est que partiellement représenté, est fixé, à la culasse 2, côté échappement, un raccord coudé des;az d'échappement 3 auquel est raccordé par flasque un turbocompresseur.ur les gaz d'échappement 4. L'air de suralimenta- tion fourni par le compresseur du turbocompresseur sur les gaz d'échap- pement 4 est amené, par une tuyauterie de liaison 5, à une tubulure d'admission qui est disposée sur le côté opposé de la culasse et qui n'est pas représentée sur lafigure. La tuyauterie de liaison 5 qui v conduit le long du couvercle des soupapes 6 comporte une première partie de tuyauterie 7 fixée à la tubulure d'admission, une seconde partie de tuyauterie 8 qui est enfilée, par un tronçon d'accouplement 9, dans un tronçon d'accouplement, en forme de manchon tubulaire 10, de la sortie du compresseur 11, ainsi qu'un pontage de tuyauterie 12 au moyen duquel sont accouplées l'une à l'autre les deux embouchures de tuyauterie 13 et 14, dirigées l'une vers l'autre, des parties de tuyauterie 7 et 8. Le pontage de tuyauterie 12 s'appuie de façon fixe, par l'intermédiaire d'un support 15, contre la paroi longitu- dinale 16, côté échappement, du carter du moteur. Pour recevoir les deux embouchures de tuyauterie 13 et 14, les extrémités longi- tudinales, du pontage de tuyauterie 12 ont la forme de manchons tubulaires 17 et 18 en face desquels se trouvent, à une certaine dis- tance axiale l'une de l'autre, l'embouchure de tuyauterie 13, conçue comme manchon tubulaire 19, de la première partie de tuyauterie 7 et, du fait de la disposition, proche au point de vue constructif, du turbo- compresseur sur les gaz d'échappement par rapport au pontage de tuyau- terie 12, le manchon tubulaire 10 de la sortie du compresseur 11. L'accouplement des manchons tubulaire 17 et 19 qui se trouvent en face l'un de l'autre se fait au moyen d'une douille de liaison 20 enfilée entre eux et l'accouplement entre les manchons tubulaires 10 et 18 se fait au moyen de la seconde partie de tuyauterie 8 qui est également conçue sous forme de douille de liaison et qui s'enfile dans le manchon tubulaire 18 par son embouchure de conduite 14. Si le turbocompresseur sur les gaz d'échappement 4 est éloigné du pontage de tuyauterie 12, on peut allonger, selon besoin, la douille de liaison employée comme seconde partie de tuyauterie, ou bien on peut employer une partie de tuyauterie spécialement adaptée qui s'accouple de la même façon que la partie de tuyauterie 7 avec le pontage de tuyauterie 12. Les douilles de liaison 8 et 20 constituent, avec les manchons tubulaires 10, 13 et 17, 19, des accouplements enfichables simples au moyen desquels les parties de tuyauterie 7 et 8 sont mainte- nues séparées contre le pontage de tuyauterie. Les dilatations ther- miquPs et les tolérances de fabrication qui apparaissent sur les différentes parties de tuyauterie 7 et 8 sont compensées, sans influence réciproque, par les deux douilles de liaison 8 et 20. Pour qu'il ne soit pas possible à l'air de surali- mentation de s'échapper vers l'extérieur au niveau des tronçons d'accouple- ment, aux extrémités des douilles de liaison 8 et 20 sont disposées des bagues d'étanchéité 21, 22 et 23, 24 qui sont maintenues dans des rainures annulaires 25, 26 et 27, 28 et qui s'appuient respectivement contre la face intérieure des manchons. Pour réduire la proportion des produits nocifs dans les gaz d'échappement, le moteur est muni d'une conduite de retour des gaz d'échappement disposée sur la conduite de liaison 5. Laconduite de retour des gaz d'échappement comporte une soupape de retour des gaz d'échap- pement 29 et une conduite d'écoulement 30 qui conduit de cette soupape au raccord coudé des gaz d'échappement 3. Pour que la soupape de retour des gaz d'échappement 29 ne puisse être chargée ni par les vibrations des conduites, ni par des dilatations thermiques ou des tolérances différentes, cette soupape est disposée sur le pontage de tuyauterie 12, fixe par rapport au moteur. Dans ce but, sur le carter du pontage de tuyauterie 12, entre les manchons tubulaires 17 et 18, est venue de forme unetubulure creuse à flasque 31 à laquelle est raccordée par flasque la soupape de retour des gaz d'échappement 29. La tubulure à flasque 31 possède une ouverture de débordement 32 qui débouche dans le carter, étant précisé que le tronçon de tuyauterie limité par le carter forme dans la tuyauterie de liaisonun espace de mélange parti- culier 33. Afin d'obtenir un bon mélange des gaz d'échappement et de l'air de suralimrentation dans l'espace de mélange, la tubulure à flasque 31 conduisant à l'espace de mélange 33 est disposée tangen- tiellement et obliquement dans la direction d'écoulement de l'air de suralimentation sur le carter du pontage de tuyauterie 12. La tuyau- terie d'écoulement! est constituée d'un tronçon tubulaire fixe 34 et d'un tronçon 6,;uufflet 35 pour compenser lesdilatations thermiques. Le tronçon tubulaire frixe 34 est fixé, au moyen d'un collier de serrage 36, à la tubulure 37 venue de forme sur le raccord coudé des gaz d'échappement 3 et le tronçon à soufflet 35 est fixé, avec un collier de serrage, à la soupape de retour des gaz d'échappement 31. REVENDICATIONS 1. Tuyauterie de liaison entre un compresseur d'un turbocompresseur sur les gaz d'échappement raccordé par flasque à un raccord coudé des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne et une tubulure d'admission, tuyauterie de liaison qui pré- sente une première partie de tuyauterie fixée à la tubulure d'admission et une seconde partie de tuyauterie,qui est respectivement accouplée, avec compensation des tolérances angulaires et axiales, au turbocom- presseur sur les gaz d'échappement et à la première partie de tuyau- terie, par un tronçon d'accouplement disposé sur les embouchures tubulaires à relier l'une à l'autre, caractérisée en ce qu'entre la première partie de tuyauterie (7) et la seconde partie de tuyauterie (8) est disposé un pontage de tuyauterie (12) qui est rapporté, fixe en position, sur le moteur à combustion interne (1), qui possède, sur ses embouchures tubulaires longitudina- les, des tronçons d'accouplement (manchons tubulaires 17, 18) pour recevoir séparément les tronçons d'accouplement (manchon tubulaire 19, embouchure de tuyauterie 14) qui sont sur les deux parties de tuyau- terie et qui présente, entre les deux tronçons d'accouplement (man- chons tubulaires 17, 18) un espace de mélange (33) avec une ouverture de débordement (32) pour envoyer et mélanger des gaz d'échappement dans l'air de combustion. 2. Tuyauterie de liaison selon la revendication 1, caractérisée en ce que les tronçons d'accouplement du pontage de tuyauterie (12) ont la forme de manchons tubulaires (17, 18) en face desquels se trouvent, à une certaine distance axiale, des embouchures tubulaires également conçues sous forme de manchons tubulaires (10, 19) de la sortie du compresseur (11) et de la première partie de tuyauterie (7); et en ce que les manchons tubulaires (17, 19 et 10, 18) voisins sont accouplés l'un à l'autre au moyen, respectivement, d'une douille de liaison (8, 20) enfilée entre eux, la douille de liaison (8) située entre la sortie du compresseur (11) et le pontage de tuyauterie (12) formant la seconde partie de tuyauterie. 3. Tuyauterie de liaison selon la revendication 1 ou 2, carartérisée en ce que les douilles de liaison (8,20) sont munies, à leurs extrémités longitudinales, de bagues d'étanchéité (21, 22 et 23, 24) qui s'appuient contre la paroi intérieure des manchons tubulaires (10, 18 et 17, 19). 4. Tuyauterie de liaison selon l'une des revendi- cations 1 à 3, caractérisée en ce que le pontage de tuyauterie (12) est fixé à la paroi longitudi- nale, côté échappement, (16), du carter moteur (2) au moyen d'un support (15). 5. Tuyauterie de liaison selon l'une des revendi- cations 1 à 4, caractérisée en ce que l'ouverture de débordement (32) forme l'extrémité d'une tubulure creuse à flasque (31) qui est venue de forme sur le carter de l'espace de mélange (33) et à laquelle est fixée une soupape de retour des gaz d'échappement (29). 6. Tuyauterie de liaison selon l'une des revendi- cations 1 à 5, caractérisée en ce que la tubulure à flasque (31) conduisant à l'espace de mélange (33) est disposée sur le carter de cet espace de mélange, dirigée tangentiellement et obliquement par rapport au sens d'écou- lement de l'air de suralimentation. 7. Tuyauterie de liaison selon l'une des revendi- cations 1 à 6, caractérisée en ce qu'à partir de la sortie du compresseur (11) les sections de tuyauterie des deux douilles de liaison (8, 20) et du pontage de tuyau- terie (12) vont en:'élargissant à la façon d'un diffuseur. 8. Tuyauterie de liaison selon l'une des revendi- cations 1 à 7, caractérisée en ce que la soupape de retour des gaz d'échappement (29) est reliée, par "'intermédiaire d'une conduite d'écoulement (30), à une tubulure (37) prévue sur le raccord coudé des gaz d'échappement (3). 9. Tuyauterie de liaison selon l'une des revendi- cations 1 à 8, caractérisée en ce que la conduite d'écoulement (30) est constituée d'un tronçon tubulaire fixe (34) et d'un tube à soufflet, étant précisé que le tronçon tubulaire fixe (34) est fixé à la tubulure (37) au moyen d'un collier de serrage (36) et que le tube à soufflet (35) est fixé à la soupape de retour des gaz d'échappement (29) au moyen d'un collier de serrage.