Brevet FR2666625A1 — publié le 19920313

DISPOSITIF D'ADMISSION POUR MOTEUR DIESEL La présente invention se rapporte à l'alimentation des moteurs diesel quatre temps et en particulier à l'optimisation de la phase d'admission. Actuellement, la phase d'alimentation en air comburant d'un moteur diesel quatre temps atmosphérique est gérée par l'arbre à cames. Les lois d'ouverture et de fermeture des soupapes et notamment celle concernant les soupapes d'admission ne sont bien adaptées que pour une plage de régimes. Pour procurer des performances à hauts régimes, les valeurs AOA (Avance Ouverture Admission) et RFA (Retard Fermeture Admission) définies par l'arbre à cames, sont choisies importantes. Mais ces valeurs de RFA importantes sont préjudiciables au démarrage à froid du moteur. En effet le démarrage à froid des moteurs diesel est fortement influencé par les valeurs de pression et de température obtenues au point mort haut (PMH) en fin de compression.Ces valeurs de pression et de température doivent être élevées sous peine d'entraîner un disfonctionnement du moteur accompagné d'une forte émission de polluants, voir même d'un non démarrage. Or un fort RFA fait chuter le taux de compression, la soupape étant encore ouverte lorsque le piston au point mort bas (PMB) amorce sa remontée. S'il existe de nombreux dispositifs qui; mécaniquement, électriquement ou hydrauliquement, adaptent la loi de levée des soupapes au fonctionnement du moteur, soient ces dispositifs n'apportent aucune solution au problème posé en diminuant mais ne supprimant pas le RFA, soient sont particulièrement coûteux et compliqués, soient encore pénalisent le fonctionnement du moteur à hauts régimes. La présente invention vise à remédier à résoudre ce problème en présentant un dispositif particulièrement simple à mettre en oeuvre. Le dispositif d'admission pour moteur diesel à quatre temps, conformément . à l'invention, comporte un collecteur d'admission relié par ses conduits d'admission aux différents orifices d'admission des cylindres respectifs du moteur, par l'intermédiaire des pipes d'admission définies dans la culasse. Selon l'invention chaque pipe d'admission est pourvue en amont d'une soupape, d'un clapet antiretour et de moyens de blocage de ce clapet en position ouverte. Suivant une autre caractéristique ce clapet anti retour est constitué par un corps de clapet serré par l'intermédiaire de deux joints d'étanchéité entre le collecteur et la culasse, et par au moins une lame flexible fixée sur le corps de clapet et positionnée dans la chambre d'admission. Suivant une autre caractéristique les moyens de blocages sont constitués par des moyens d'aimantation disposés dans une cavité de la culasse, ces moyens d'aimantation étant asservis au fonctionnement du moteur. Les avantages résultant de ces particularités sont les suivants: - au démarrage les clapets permettent d'éviter un flux inverse dans les conduits d'admission et donc une chute du taux de compression, quel que soit la valeur de RFA de l'arbre à cames, - le moteur lancé, les moyens de blocage maintiennent les clapets en position ouverte de sorte qu'ils ne constituent pas de perte de charge pour l'écoulement de l'air comburant. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préférentiel, donnée à titre d'exemple nullement limitatif et en regard du dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue partielle en coupe d'un moteur diesel pourvu d'un dispositif d'admission conforme à l'invention. La figure 1 montre partiellement un moteur diesel quatre temps (2) pourvu de façon conventionnelle d'un dispositif d'admission qui comprend un collecteur d'admission (4). Ce collecteur est relié par ses conduits d'admission (6) aux différents orifices d'admission des cylindres du moteur par l'intermédiaire des pipes d'admission (8) définies dans la culasse (20). Conformément à l'invention, chaque pipe d'admission (8) incorpore en amont la soupape correspondante (10) un clapet antiretour (12). Ce clapet est constitué par une lame flexible (22) et par un corps de clapet (14) serré par l'intermédiaire de deux joints d'étanchéité (16) et (18) entre le conduit d'admission (6) du collecteur (4) et la pipe d'admission (8) de la culasse (20). La culasse (20) est réalisée de manière à ce que chaque pipe d'admission (8) puisse recevoir son clapet (12). La paroi de la pipe (8) comporte un évidement (32) pour accueillir la lame (22) lorsque le clapet est ouvert. Les clapets (un par cylindre) peuvent être à lame vibrante unique ou à double lames flexibles. Chaque lame peut être constituée d'une ou plusieurs lamelles afin d'augmenter la sensibilité du clapet. Ces lames peuvent être réalisées en acier ou tout autre matière ayant une grande flexibilité tout en ayant une bonne perméabilité magnétique. Dans une cavité (28) formée dans la culasse et débouchant dans l'évidement (32) sont disposés des moyens d'aimantation (26) destinés à bloquer la lame (22) en position ouverte. Un bouchon (24) immobilise ces moyens d'aimantation en appui sur un épaulement de la cavité (28). Ces moyens, qui peuvent être constitués soit par une bobine électromagnétique soit par un aimant permanent couplé à une bobine électromagnétique adaptée, sont asservis à l'état de fonctionnement du moteur (2) par exemple par l'intermédiaire du calculateur d'injection. En référence à la figure 1 le dispositif précédemment décrit fonctionne de la manière suivante: Lors du démarrage du moteur les moyens d'aimantation (30) sont désactivés (la bobine électromagnétique n'est pas alimentée ou couplée à un aimant permanent elle est alimentée de façon à générer un champ magnétique opposé à celui de l'aimant permanent). Le clapet antiretour (12) fonctionne alors normalement quand la pression dans la pipe d'admission (8) en aval du clapet (12) devient inférieure à la pression en amont de ce même clapet (12) dans le conduit (6), la ou les lames du clapet (12) s'écartent et laissent passer l'air comburant vers les cylindres. Quand la pression dans l'orifice d'admission en aval du clapet (12) devient supérieure à la pression en amont de ce même clapet (12) la ou les lames se plaquent sur le corps du clapet (14) et empêchent le mélange carburé (au RFA) d'être refoulés dans le conduit d'admission (6). De sorte que le taux de compression est maximum. Une fois le moteur lancé c'est-à-dire par un régime supérieur à 200 tours/minute, les moyens d'aimantation sont activés (la bobine électromagnétique seule est alimentée ou couplée à un aimant permanent n'est plus alimentée), la lame (22) est alors rapidement immobilisée dans l'évidemment (32) où elle demeure pendant toute la marche du moteur. La lame (22) ainsi bloquée dans l'évidement (32), le clapet (12) n'entraîne aucune perte de charge lors d'un fonctionnement à haut régime et forte charge. L'invention procure ainsi l'avantage suivant: - la possibilité d'utiliser un RFA important sans dégradation du fonctionnement au démarrage grâce à la diminution de la recirculation due au clapet (12) dans les premiers instants de fonctionnement. Il est évident que l'invention n'est pas limitée à la réalisation décrite et qu'on peut y apporter des variantes d'exécution. REVENDICATIONS [1] Dispositif d'admission pour moteur diesel à quatre temps comportant un collecteur d'admission (4) relié par ses conduits d'admission (6) aux différents orifices d'admission des cylindres respectifs du moteur (2) par l'intermédiaire des pipes d'admission (8) définies dans la culasse (20), caractérisé en ce que chaque pipe d'admission (6) est pourvu en amont d'une soupape (10), d'un clapet antiretour (12) et de moyens de blocage (30) de ce clapet (12) en position ouvert. [2] Dispositif d'admission suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ce clapet antiretour (12) est constitué par un corps du clapet (14) serré par l'intermédiaire de deux joints d'étanchéité (16, 18) entre le collecteur (4) et la culasse (20), et par au moins une lame flexible (22) fixée sur le corps (14) et positionnée dans la pipe d'admission (8). [3] Dispositif d'admission suivant la revendication 2, caractérisé, en ce que la paroi de la pipe d'admission (8) comporte un évidement (32) pour recevoir la lame (22). [4] Dispositif d'admission suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la lame flexible (22) est constituée par au moins une lamelle afin d'améliorer sa sensibilité. [5] Dispositif d'admission suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ces moyens de blocage (30) sont constitués par des moyens d'aimantation (26) disposés dans une cavité (28) de la culasse (20) au voisinage de l'évidement (32) et en ce que ces moyens d'aimantations sont asservis à l'état de fonctionnement du moteur. [6] Dispositif d'admission suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ces moyens d'aimantation (26) sont constitués par une bobine électromagnétique. [7] Dispositif d'admission suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ces moyens d'aimantation (26) sont constitués par un aimant permanent et une bobine électromagnétique qui lui est ajustée. [8] Dispositif d'admission suivant l'une quelconque des revendications I à 7 caractérisé en ce que le blocage du clapet (12) en position ouverte a lieu dès que le régime du moteur (2) dépasse 200 tours/minute.