Brevet FR2671136A1 — publié le 19920703

La présente invention concerne un moteur à combustion interne de véhicule automobile. L invention concerne plus particulièrement un moteur à combustion interne du type comportant au moins un premier et un deuxième groupes de cylindres associés respectivement à un premier et à un deuxième collecteurs des gaz d'chappement dont les deux tubes de sortie débouchent dans un catalyseur commun. Un moteur à combustion interne à structure dite en V comportant deux groupes de cylindres constitués chacun par une des deux rangées de cylindres est un exemple d un tel moteur Un des problèmes lié à limplantation transversale de ce type de moteur dans un véhicule automobile réside en ce que le catalyseur, qui est traditionnellement implanté dans la partie centrale du véhicule sous son plancher appelé tunnel, se trouve très éloigné de la rangée avant des cylindres Afin de remédier à cet inconvénient, il a été proposé de faire passer la totalité du débit des gaz l échappement par la rangée arrière de cylindres pendant le premier cycle de combustion suivant le démarrage du moteur et ceci afin de provoquer la mise en température la plus rapide possible du catalyseur. Ce procédé peut être facilement réalisé en interrompant la combustion dans les cylindres de la rangée avant, par exemple par interruption de 1 inJ ec- tion en carburant lors des démarrages à froid Un premier exemple de la mise en oeuvre de ce procédé est illustré dans le document FR-A-2.444.164 qui décrit et représente un moteur à combustion interne pour le fonctionnement duquel on prévoit, en plus de l interruption de l-alimentation en carburant, une interruption de l~alimentation en air de combustion de la rangée ou du groupe des cylindres dont on interrompt la combustion. L'interruption de l'allmentation en air a pour conséquence de créer une dépression dans les cylindres correspondants qui a pour inconvénient d'imposer un travail supplémentaire aux pistons du fait des pertes dûes au phénomène de PomElege ainsi qu à favoriser les remontées d'huile de lubrification et de refroidissement dans les cylindres. Afin de résoudre ces problèmes, ce premier document propose d'effectuer une recirculation des gaz d'chappe- ment dans les cylindres du premier groupe dont on a interrompu la combustion. Cette solution n'est pas satisfaisante car elle a pour inconvénient de provoquer un prélèvement d'énergie thermique lors des démarrages à froid qui n'est pas utilisée pour accélérer l'amorçage thermique du catalyseur. Il est de plus nécessaire de prévoir un clapet anti-retour à l'admlssion entre les deux rangées ou groupes de cylindres. On constate également un phénomène d'encrassement du système d'admission et des cylindres du premier groupe par les gaz d'échappement ces derniers ayant également pour inconvénient de nécessiter une protection thermique des nez des inJecteurs. Le document FR-A-2.450.4 décrit et représente un dispositif qui nécessite l'utilisation de deux catalyseurs et de deux sondes de température et qui ne peut donc pas être mis en oeuvre d'une manière economique. Afin de remédier aux inconvénients des dispositifs qui viennent d'être mentionnés, i'inventio-rl propose un moteur à combustion interne du type comportant au moins un premier et un deuxieme groupes de cylindres associes respectivement à un premier et à un second collecteurs des gaz d'échappement dont les deux tubes de sortie débouchent dans un catalyseur commun et du type comportant des moyens d'interruption temporaire de la combustion dans . les cylindres du premier groupe, caractérisé en ce qu'il comporte une valve de dérivation agencée dans le tube de sortie du premier collecteur d-échappement qui est reliée à un conduit de dérivation qui débouche dans la ligne d'échappement en aval du catalyseur, et des moyens de commande de la valve de dérivation de manière à provoquer la dérivation en aval du catalyseur, des gaz frais émis par le premier groupe de cylindres lorsque la combustion est interrompue dans ce groupe de cylindres. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les moyens d'interruption de la combustion agissent sur l'alimentation en carburant des cylindres du premier groupe - le moteur présente une structure en V et chacun des premier et deuxième groupes de cylindres constitue une des deux rangées de cylindres du moteur - le moteur en V est agencé transversalement dans un véhicule automobile et le premier groupe de cylindres est la rangée avant de cylindres du moteur en V. D'autres caractéristiques et avantages de l~inven- tion apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue schématique représentant l~agencement d'un moteur à combustion interne conformément aux enseignements de l'invention ; et - la figure 2 est un organigramme illustrant le mode de fonctionnement du moteur a combustion interne représenté à la figure 1. On reconnaît à la figure 1 un moteur à combustion interne 10 à structure en V. Le moteur comporte une première rangée ou groupe de cylindres avant 12 et une seconde rangée ou groupe de cylindres arrière .14. Chacune des deux rangées de cylindres est alimentée en carburant par des inJecteurs de carburant 16 et 18 respectivement. Les cylindres (non représentés) du premier groupe de cylindres 12 sont reliés à un premier collecteur d'échappment 20 dont le tube de sortie 22 comporte une extrémité aval 24 qui débouche dans l'entrée 26 d'un catalyseur 28. De la même manière les cylindres du deuxième groupe de cylindres 14 sont reliés à un collecteur d'échappement 30 dont le tube de sortie 32 comporte une extrémité aval 34 qui débouche à l'entrée 26 du catalyseur 28. Le catalyseur 28 est ainsi un catalyseur commun pour le traitement des gaz d'échappement des deux groupes de cylindres 12 et 14. Conformément à linvention, il est prévu une valve de dérivation 36 disposée dans le tube de sortie 22 du premier collecteur d'échappement 20. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure, la valve 36 est un volet 38 monté mobile entre une position de dérivation cyans laquelle il est représenté en trait plein sur la figure et. une position normale de fonctionnement du moteur représentée en pointillé sur la figure. En position de dérivation, le volet mobile 38 permet de dériver les gaz circulant dans le premier tube de sortie 22 vers un tube de dérivation 40. L extrémité aval 44 du tube de dérivation débouche en aval de la sortie 46 du catalyseur dans un tuyau 48 de la ligne d'échappement du véhicule qui est équipé du moteur 10. On a également représenté sur la figure 1 une sonde de température 50 du catalyseur 28. On décrira maintenant le mode de fonctionnement du moteur en se référant à l'organigramme illustré à la figure 2. Lors dune phase de démarrage du moteur, une logique de commande (non représentée) commence par vérifier si une température T représentative de l'état thermique du moteur est inférieure à une température de référence T ref préalablement déterminée et mémorisée. La température T est par exemple la température à l'intérieur du catalyseur mesurée à l'aide de la sonde 50 ou une température prélevée directement dans le bloc moteur à l'aide d'une sonde de température 52. Si T est inférieure à T ref la logique de commande provoque simultanément l'interruption de la combustion du premier groupe de cylindres 12 et la dérivation des gaz frais circulant dans le collecteur 20 et le tube de sortie 22 en direction du tube de dérivation 40. L'interruption de la combustion dans les cylindres du premier groupe 12 peut par exemple être effectuée en interrompant l'injecteur de carburant par les injecteurs 16. Le démarrage du moteur s'effectue alors uniquement par combustion du deuxième groupe de cylindres 14. La logique de commande vérifie ensuite régulièrement, selon des intervalles temporisés, l'évolution de la température T par rapport à la température de référence. Tant que la température mesurée T demeure inférieure à la température de référence, le moteur continue à fonctionner par combustion du deuxième groupe de cylindres 14. Dès que la température T devient supérieure ou égale à la température de référence, la logique de commande. provoque le démarrage de la combustion du premier groupe de cylindres et l'interruption de la dérivation des gaz circulant dans le tube de sortie 22, par commande de la valve de dérivation 36. Le moteur fonctionne alors normalement, c'est-à- dire par combustion dans tous les cylindres des deux groupes 12 et 14. Si initialement, lors du démarrage, la température mesurée est supérieure ou égale à la température de référence, la logique de commande provoque immédiatement un démarrage normal du moteur, c est-à-dire avec combustion dans tous les cylindres des deux groupes 12 et 14. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'etre décrit. La valve de dérivation 36 peut être de tout type connu tel que par exemple la valve rotative décrite et représentée dans la demande de brevet français n" 89 01712 ou bien un système à deux papillons dont l'ouverture de l'un provoque la fermeture de l'autre REVENDICATIONS 1. Moteur (10) à combustion interne du type comportant un premier (12) et un deuxième (14) groupes de cylindres associés respectivement à un premier (20) et à un deuxième (30) collecteurs des gaz d'échappement dont les deux tubes de sortie (22, 32) débouchent dans un catalyseur commun (28), et du type comportant des moyens d'interruption temporaire de la combustion dans les cylindres du premier groupe (12), caractérisé en ce qu'il comporte une valve de dérivation (36) agencée dans le tube de sortie (22)- du premier collecteur déchappe- ment (20) qui est relié à un conduit de dérivation (40) qui débouche dans la ligne d'échappement (48) en aval du catalyseur (28), et des moyens de commande de la valve de dérivation de manière à provoquer la dérivation en aval du catalyseur (28), des gaz frais mis par le premier groupe de cylindres (12) lorsque la combustion est interrompue dans le groupe de cylindres. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'interruption de la combustion agissent sur l'alimentation en carburant (16) des cylindres du premier groupe (12). 3. Moteur selon lvune des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il présente une structure en V et en ce que chacun des premier et deuxieme groupes de cylindres (12, 14) constitue une des deux rangées de cylindres du moteur en V. 4. Moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu pour être agencé transversalement dans un véhicule automobile et en ce que le premier groupe de cylindres (12) est la rangée avant de cylindres du moteur en V.