Brevet FR2655382A1 — publié le 19910607

La présente invention a pour objet un dispositif d'introduction de gaz dans un moteur à combustion interne. Elle vise particulièrement un dispositif d'introduction de gaz auxiliaire ou additionnel dans les conduites d'une culasse de moteur à combustion interne, par exemple pour obtenir une post-combustion des gaz d'échappement en réduisant ainsi la proportion de produits polluants libérés par le moteur dans l'atmosphère, ou encore, pour prélever les gaz d'échappement et les réintroduire dans le système d'admission du moteur. Dans cette optique, on a proposé depuis longtemps des dispositifs comportant des tubes d'introduction de gaz additionnels pénétrant à travers le tube d'échappement, dans chaque conduite d'échappement et se prolongeant jusqu'au voisinage de la sortie du cylindre du moteur. Toutefois, les dispositifs réalisés avec de tels tubes sont fragiles et nécessitent un montage complexe et coûteux. Aussi, pour remédier à ces inconvénients, on a proposé de réaliser des dispositifs d'introduction de gaz additionnels qui comprennent une plaque sur une face de laquelle est formé un canal de circulation de gaz, ladite plaque étant fixée entre la culasse d'une part et des tuyaux d'admission ou d'échappement d'autre part, et mettant en communication de fluide les conduits et les tuyaux. Pour être efficaces, les dispositifs d'introduction de gaz à plaque précités doivent impérativement être hermétiquement intercalés comme décrit plus haut de manière à éviter toute fuite de gaz hors du système. Cependant, ces dispositifs connus ne résistent pas aux déformations provoquées par les contraintes mécaniques comme celles dûes aux différences de dilatation entre les pièces auxquelles lesdits dispositifs sont fixés. Sous l'effet de telles déformations, les dispositifs de l'art anterieur perdent leur étanchéité et deviennent, en conséquence, inefficaces. Ainsi, la présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif d'introduction de gaz additionnel dans un moteur qui possède une étanchéité durable lorsqu'il est soumis aux contraintes inhérentes au fonctionnement du moteur. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'introduction de gaz additionnel, tel que de l'air, dans des conduites d'admission ou d'échappement d'une culasse d'un moteur à combustion interne, du type comprenant une plaque interposée entre une face de la culasse où débouchent lesdits conduits et au moins une pièce de raccordement de plusieurs tuyaux aux conduits, ladite plaque possèdant au moins un évidement formant canal qui est aménagé, pour l'écoulement des gaz, sur une face de la plaque, caractérisé en ce que l'évidement formant canal débouche sur toute son étendue, sur les deux faces de la plaque, et à chacune desdites faces est fixée, de façon à recouvrir hermétiquement l'évidement, une feuille métallique. Les feuilles métalliques et la plaque précitées comportent des ouvertures de raccordement des conduits au tuyau. Suivant une autre caractéristique de ce dispositif, lesdites feuilles métalliques sont fixées à chacune des faces de la plaque par brasage. On précisera encore ici que l'évidement formant canal est réalisé par découpage de la plaque. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, la plaque est constituée par une superposition de plusieurs tôles assemblées par brasage. Suivant encore un autre mode de réalisation, le dispositif selon l'invention se caractérise en ce qu'au moins une des feuilles métalliques est assemblée par brasage aux tuyaux ou à leurs pièces de raccordement et/ou à un embout d'un tube d'entrée auxiliaire de gaz. L'invention vise également un moteur à combustion interne équipé d'un dispositif d'introduction de gaz additionnel tel que défini précédemment. Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaltront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels - la figure î représente, en coupe transversale, un dispositif conventionnel d'introduction additionnel de gaz qui ccmporte un évidement formant canal aménagé sur une seule surface de la plaque - la figure 2 représente, en vue de face, suivant la flèche F de la figure 1, la plaque du dispositif conventionnel d'introduction de gaz - la figure 3 est une vue en perspective de la plaque et des deux feuilles de recouvrement d'un dispositif d'introduction de gaz additionnel selon la présente invention - la figure 4 est une vue en coupe du dispositif selon l'invention, suivant un plan sensiblement vertical ccupant par la droite IV-IV sur la figure 3 - la figure 5 est une vue en coupe, similaire à celle de la figure 4, représentant un deuxième mode de réalisaticn de l'invention ; et - la figure 6 est une vue partielle en coupe, suivant le plan vertical passant par la drcite VI-VI de la figure 3, représentant un troisième mode de réalisation-du dispositif selon l'invention. En se reportant aux figures et selon un exemple de réalisation de l'invention, on voit ure partie de la culasse 1 d'un moteur à combustion interne comportant un conduit d'échappement 2 obturable par une soupape 3. Un tuyau d'échappement 4 s'étend vers l'extérieur de la culasse 1 dans le prolongement du conduit 2 et est fixé à la culasse 1 à l'aide de vis 5 fixées dans les trous taraudés borgnes 6, formés dans la culasse 1. Le tuyau d'échappement 4 communique avec le conduit d'échappement 2 à travers une plaque centrale 7 intercalée entre la culasse 1 et le tuyau 4. Les vis de fixation 5 traversent une partie d'extrémité du tuyau 4 fcrmant bride de fixation ainsi que la plaque centrale 7 et des feuilles métalliques 8 et 9 qui recouvrent les deux faces de la plaque centrale 7, respectivement par des trous 6a, 6b et 6c.La plaque centrale 7 comprend un évidement formant canal C qui débouche, sur toute son étendue, sur les deux faces de la plaque 7 recouvertes par les feuilles métalliques précitées 8 et 9 qui sont fixées par brasage sur la plaque 7 de façon à enfermer hermétiquement le canal C. Cet évidement formant canal C comporte à sa partie supérieure centrale une cavité de communication avec un tube d'entrée de gaz additionnel 10 qui est connecté au canal C par l'intermédiaire d'un embout 11 fixé par brasage à la feuille métallique 8 au droit d'un orifice 15a de celle-ci. L'embout de réception 11 du tube d'entrée 10 ccmporte à sa partie centrale une douille de fixation 12 du tube d'entrée 10, vissée et concentrique à l'embout 11. Comme cn le voit bien sur la figure 3, la feuille métallique 9, disposée selon l'invention entre la plaque 7 et la culasse 1, comporte à sa partie inférieure quatre orifices de communication 15 faisant face au canal C. De façon à mettre en communication de fluide, par l'intermédiaire du canal C, le tube d'entrée d'air 10 et les conduits 2, des passages d'introduction 13 du gaz sont pratiqués dans la culasse 1 et s'étendent depuis la face de la culasse 1 où débouche le conduit 2 jusqu'à une partie de ce conduit 2, située à proximité d'un siège 14 de la soupape 3. Sensiblement au-dessus de chaque orifice de communication 15 de la feuille o, se trouve un passage d'échappement des gaz 16 qui débouche en face de la conduite 2. Des passages similaires 16, alignés avec les passages d'échappement de gaz 16 précédemment décrits, sont également formés dans la plaque 7 ainsi que dans la feuille métallique 8 de façon à former une prolongation continue de la conduite 2 s'étendant jusqu'au tuyau 4. L'évidement C débouchant sur toute son étendue dans les deux faces de la plaque, il peut être réalisé par découpe de celle-ci formée dans une tôle épaisse. Suivant un mode de réalisation particulièrement économique visible sur la figure 6, la plaque centrale peut être formée par un assemblage de tôles découpées minces 18 superposées et soudées les unes aux autres par brasage. On comprend aisément que grâce à un tel assemblage avantageusement formé par brasage, l'étanchéité entre les feuilles métalliques 8 et 9 et la plaque centrale 7, que celle-ci soit formée ou non à l'aide de tôles minces 18, peut être vérifiée immédiatement après le refroidissement des soudures de fixation de la plaque 7 et/ou des feuilles 8 et 9 avec les feuilles métalliques 8 et 9. De façon à encore réduire les coûts de montage, l'assemblage de la plaque centrale 7 et du tuyau d'échappement 4 peut être réalisé, comme représenté sur la figure 4, par brasage de la plaque 7 avec un collecteur en fonte du tuyau d'échappement 4. En effectuant cet assemblage par brasage au four, on obtient une stabilisation de la structure métallique du collecteur qui permet de réduire considérablement les déformations inhérentes au fonctionnement du moteur. De plus, la plaque centrale 7 agit dans ce cas comme un raidisseur, de telle manière que les déformations d'origine thermique et mécanique sont encore mieux supportées par le dispositif. On a ainsi obtenu un dispositif qui présente une étanchéité durable et une rigidité éprouvée pour l'introduction auxiliaire ou additionnelle d'air amené par le tube d'entrée 10 jusqu'au canal C de la plaque 7, puis s'écoulant à travers les orifices de communication 15 de la feuille métallique 9 dans des passages d'introduction 13 de la culasse 1. L'air ainsi canalisé est avantageusement introduit dans le conduit 2, au plus près de la soupape 3, pour fermette une post-combusticn des gaz générés par l'explosion d'un mélange air-carburant dans le cylindre (non représenté) du moteur et qui s'échappent par le tuyau 4 lorsque la soupape 3 est écartée de son siège 14. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'introducticn de gaz additionnel tel que de l'air, dans des conduits d'admission ou d'échappement d'une culasse d'un moteur à combustion interne, du type comprenant une plaque interposée entre une face de la culasse où débouchent lesdits conduits et au moins une pièce de raccordement de plusieurs tuyaux aux conduits, ladite plaque comportant des ouvertures de raccordement des conduits aux tuyaux et au moins un évidement formant canal qui est aménagé, pour l'écoulement des gaz, dans une face de la plaque, caractérisé en ce que l'évidement formant canal (C) débouche, sur toute son étendue, sur les deux faces de la plaque (7), et à chacune desdites faces est fixée, de façon à recouvrir hermétiquement l'évidement, une feuille métallique (8, 9), comportant des ouvertures (16) alignées avec celles de la plaque et des orifices (15, 15a) d'entrée ou de sortie de gaz additionnel. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites feuilles métalliques (8, 9) sont fixées à chacune des faces de la plaque (7) par brasage. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'évidement formant canal (C) est réalisé par découpage de la plaque (7). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plaque (7) est constituée par une superposition de plusieurs tôles (18) assemblées par brasage. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une des feuilles métalliques (8) est assemblée par brasage aux tuyaux (4) ou à leur pièce de raccordement et/ou à un embout (11) d'un tube d'entrée auxiliaire de gaz (10). 6. Moteur à combustion interne caractérisé en ce qu'il est équipé du dispositif d'introduction de gaz additionnel selon l'une des revendications 1 à 5.