Brevet FR2601722A1 — publié le 19880122

DISPOSITIF DE RECIRCULATION DE GAZ D'ECHAPPEMENT AUTO-ADAPTATIF EN FONCTION DE L'ALTITUDE La présente invention se rapporte à un dispositif de recirculation de- gaz d' échappement auto-adaptatif en fonction de 1' altitude. La pression absolue régnant dans le collecteur d'admission d'un moteur à combustion interne est représentative de la charge imposée au moteur ce paramètre dépend peu de la pression atmosphérique, mais il n' est, en général, pas directement mesurable, sauf à 1' aide de dispositions croûteuses: on ne le connait, normalement, que par différence avec la pression atmosphérique, évidemment variable en fonction de l'altitude ; altitude cette pression relative est utilisée, malgré tout, pour contrôler certaines fonctions essentielles, comme la correction pneumatique de l'avance a I' allumage ou certains systèmes de recirculation de gaz d' échappement. Idéalement, il faudrait disposer d'une source de pression nulle qui n' existe pas à 1' état naturel sur les moteurs. Par contre, on peut raisonnablement utiliser comme référence la pression absolue régnant dans le collecteur d' admission en décélération : en effet, ses variations en fonction de 1' altitude, en position "papillon des gaz fermé" (régime d' écoulement sonique), sont proportionnelles à la pression atmosphérique mais son niveau nominal, à 1' altitude "zéro", est faible. Ainsi, à partir d'un niveau nominal égal à 150 mbar, la pression d'admission en décélération passe à 120 mbar à 2000 mètres d'altitude, soit une variation égale à 30 mbar ; simultanément, la pression relative évolue de 850 à 680 mbar, soit une variation égale à 170 mbar. Cette particularité permet de réaliser des systèmes pneumatiques peu sensibles à la pression atmosphérique. A titre d' exemple d' application, un dispositif de recirculation de gaz d'échappement faisant 1' objet de la présente invention a été mis au point. Suivant une particularité essentielle, ce dispositif du type comprenant une vanne de recirculation, un clapet anti-retour, au moins un orifice de prise de pression sur un conduit d' admission du moteur pourvu d' un papillon de gaz, comporte - un premier orifice de prise de pression situé en permanence en aval du papillon de gaz ; - un second orifice de prise de pression, de préférence multiple, implanté immédiatement en aval de 1' aile basse du papillon de gaz lorsque celui-ci est en position de fermeture - deux orifices calibrés, disposés chacun entre 1' orifice de prise de pression r et un ensemble constitué par la vanne de recirculation, le clapet anti-retour et un dispositif auxiliaire pourvu d' un orifice calibré et d' une valve pneumatique. Un tel dispositif de recirculation de gaz d' échappement s' avère particulièrement simple et efficace. D' autres particularités et avantages de 1' invention ressortiront plus clairement à la lecture qui suit d' un mode de réalisation préféré, donné à titre d' exemple non limitatif, en référence à la figure unique annexée qui représente schématiquement un dispositif de recirculation de gaz d' échappement conforme à l'invention. Le circuit d' admission 1 du moteur à combustion interne comporte un papillon des gaz 2 délimitant en son aval une portion 3 de circuit soumise directement à 1' aspiration du moteur, dans laquelle règne la pression d' admission représentative de la charge imposée au moteur. Le système de recirculation 4 comprend essentiellement une vanne de recirculation 5 d' un type particulier, un clapet anti-retour 6, deux orifices de prise de pression dont 1' un, 7, est situé en permanence en aval du papillon des gaz 2 et 1' autre, 8, de préférence à orifices multiples est implanté immédiatement en aval de 1' aile basse du papillon des gaz 2 lorsque ce dernier est en position de fermeture ; le système est complété par deux orifices calibrés 9 et 10 et par un dispositif auxiliaire comprenant un orifice calibré 17 et une valve pneumatique 18 dont la membrane porte-clapet 19, séparant une chambre supérieure 20 soumise à la pression régnant dans la chambre inférieure 12 de la vanne de recirculation 5, est normalement soulevée par rapport au siège 22 par la réaction du ressort 23. La particularité de la vanne de recirculation 5 réside dans le fait qu' elle comporte une chambre supérieure 11 et une chambre inférieure 12, séparées par une membrane 13 solidaire du pointeau 14, étanches toutes deux par rapport à 1' atmosphère suivant une de nos précédentes revendications ; de préférence, les profils évolutifs du pointeau 14 et du siège 15 sont conçus de telle façon qu'un régime d'écoulement sonique soit maintenu sur la quasi-totalité du domaine de fonctionnement utile le pointeau est sollicité dans le sens de la fermeture par la réaction du ressort 16. En position "papillon des gaz fermé", au ralenti ou en décélération, les orifices 7 et 8 débouchent en aval du papillon des gaz 2 ; la pression régnant dans le collecteur d' admission est appliquée directement dans la chambre inférieure 12 de la vanne de recirculation 5, mais elle est transmise à la chambre supérieure 11 seulement si elle est inférieure à la pression régnant préalablement dans cette chambre, par l'intermédiaire du clapet anti-retour 6. La chambre 11 constitue ainsi une réserve de pression à la valeur minimale correspondant aux conditions réelles de fonctionnement du moteur, cette pression de référence déterminant les caractéristiques du système. Dans ces conditions, le réglage du système est tel que le pointeau 14 est appliqué sur son siège et la valve auxiliaire 18 est fermée. Lorsque le papillon des gaz 2 est actionné dans le sens de 1' ouverture, I' orifice multiple 8 est progressivement soumis à la pression régnant en amont du papillon des gaz ; il se crée alors un débit de circulation de l'orifice 8 vers l'orifice 7, à travers les orifices calibrés 10 et 9, entre lesquels la pression s' établit à une valeur intermédiaire par rapport à celles régnant en 8 et 7, valeur dépendant des sections relatives des orifices calibrés 10 et 9 mais nécessairement supérieure à la valeur initiale.Cette pression est transmise à la chambre inférieure 12 de la vanne de recirculation 5, le clapet anti-retour 6 bloquant alors la liaison vers la chambre supérieure 11 ; lorsque 1' écart de pression entre les deux chambres de la vanne dépasse un seuil prédéterminé correspondant à la précontrainte du ressort 16, le pointeau 14 est soulevé de son siège 15, autorisant la recirculation de gaz vers 1' admission du - moteur. Le dispositif auxiliaire 17, 18 intervient pour supprimer progressivement la recirculation de gaz lorsque le moteur fonctionne dans des conditions proches de la pleine charge et pour recaler la pression de référence en fonction de 1' altitude. A cet effet, le tarage au point de fermeture du clapet de la valve 18 est relativement faible, de 1' ordre de 50à 100 mbar ; ainsi, dans des conditions normales d'utilisation, la pression dans la chambre inférieure 21 est suffisamment faible par rapport à la pression atmosphérique appliquée dans la chambre supérieure 20 pour que le siège 22 soit obturé ; par contre, lorsque 1' on se rapproche des conditions de fonctionnement à pleine charge, ou encore lors de 1' arrêt du moteur, l'écart de pression entre les chambres 20 et 21 diminue ou s'annule, provoquant 1' ouverture du clapet : la pression régnant dans la chambre inférieure 21 de la valve 18 et dans la chambre inférieure 12 de la vanne de recirculation 5, s' établit progressivement, à travers 1' orifice calibré 17, dans la chambre supérieure 11 de la vanne de recirculation 5, et le pointeau est alors appliqué sur son siège 15 par la réaction du ressort 16. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de recirculation de gaz d'échappement auto-adaptatif en fonction de 1' altitude, du type comprenant une vanne de recirculation 5, un clapet anti-retour 6, au moins un orifice 7, 8 de prise de pression sur un conduit d' admission 1 du moteur pourvu d' un papillon de gaz 2, caractérisé par une combinaison de dispositions suivantes :: - le premier orifice 7 de prise de pression est situé en permanence en aval du papillon de gaz 2 - le second orifice 8 de prise de pression, de préférence multiple, est implanté immédiatement en aval de 1' aile basse du papillon de gaz 2 lorsque celui-ci est en position de fermeture - et deux orifices calibrés 9 et 10 sont disposés chacun entre l'orifice de prise de pression respectif 7, 8 et un ensemble constitué par la vanne 5, le clapet 6 et un dispositif auxiliaire comportant un orifice calibré 17 et une valve pneumatique 18. 2/ Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la vanne de recirculation 5 comporte une chambre supérieure 11 et une chambre inférieure 12, séparées par une membrane 13 solidaire d'un pointeau 14 et étanches toutes deux par rapport à l'atmosphère. 3/ Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la valve pneumatique 18 du dispositif auxiliaire présente une membrane porte-clapet 19 qui la sépare en une chambre supérieure 20 soumise à la pression atmosphérique, et une chambre inférieure 21 soumise à la pression régnant dans la chambre inférieure 12 de la vanne de recirculation 5, et qui est soulevée d' un siège 22 par la réaction d'un ressort 23.