Brevet FR2662210A1 — publié le 19911122

Système de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne. ta présente invention concerne un système de recirculatioa des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne. ta recirclation des gaz d'échappement consiste à réinjecter une petite partie des gaz brûlés dans le conduit d'admission du moteur afin de diminuer ies oxydes d'azote rejetés par ce moteur. En effet1 cette recirculation ralentit la combustion et abaisse la température du front de flamme, ce qui diminue la production d'oxydes d'azote. Les systèmes de recirculation connus comportent généralement une vanne de recirculation fermant ou ouvrant une canalisation reliant le collecteur d'échappement et le collecteur d'admission. Cette vanne de recirculation est commandée par la contre-pression à L'échappement et le taux de recirculation est alors mal maîtrisé, car la vanne fonctionne en tot ou rien, c'est-à-dire soit complètement ouverte, soit complètement fermée, ce qui conduit à des inscabilités de fonctionnement du moteur. La présente invention a pour but de supprimer ces instabilités moteur en assurant un réglage du taux de recirculation en fonction des conditions de fonctionnement du moteur. La rsente invention a polir objet un système de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, comportant une vanne de recirculation installée sur une canalisation reliant le collecteur d'écnappement au collecteur d'admission du moteur. Selon l'invention, ce système comporte un moyen de réglage de l'ouverture de la vanne de recirculation assurant une variation du taux de recirculation adaptée aux conditions de fonctionnement dll moteur, et il comporte également un moyen de fermeture de la vanne de recirculation, interposé entre le moyen de réglage d'ouverture et la vanne de recirculation. Selon une caractéristique de l'invention, le moyen de réglage de l'ouverture comporte un dispositif de temporisation assurant un taux maximum de recirculation en phase d'accélération, et un calibrage de fuite assurant un taux moyen de recirculation en régime stabilisé. Le dispositif de temporisation commande, en fin de temporisation, l'ouverture d'une vanne pneumatique, cette ouverture assurant la mise en service du calibrage de fuite du moyen de réglage. Selon une autre carac-téristique, le moyen de fermeture est une électrovanne commandée par une sonde de température interdisant toute recirculation lorsque la température du moteur n'a pas encore atteint une certaine valeur et/ou par un module électronique programmé interdisant toute recirculation dans certaines conditions de fonctionnement du moteur. tl est décrit ci-après à titre d'exemple et en référence à la figure unique annexée, un système de recirculation selon l'invention. Le moteur 1 est muni d' un collecteur d'admission 2 et d'un collecteur d'échappement 3, le collecteur d'admission 2 étant raccordé à un circuit d'admission 4 comportant un papillon des gaz 5. Une canalisation 6 relie le collecteur d'échappement 3 au collecteur d'admission 2 et cette canalisation comporte une vanne de recirculation 7 munie d'un clapet 8 assurant le passage des gaz dans la canalisation, d'une membrane 9, d'une tige 10 de commande du clapet reliant ce clapet à la membrane 9, et enfin d'un ressort de rappel 11. Une dépression appliquée au-dessus de la membrane 9 dans la chambre 12 recevant le ressort 11, va donc provoquer l'ouverture du clapet, tandis qu'une pression identique des deux côtés de la me,no-rane va provoquer la fermeture du clapet grâce à l'action du ressort Il taré à une valeur appropriée. La chambre 12 de la vanne 7 est reliée au boîtier de papillon du carburateur par un piquage 13, ce piquage étant installé juste en amont du papillon. Le long du piquage 13 est installée, à proximité de la vanne de recirculation, une électrovanne 14 qui fonctionne en tout ou rien et qui est com;riande'e par deux éléments distincts. Un premier élément de commande est une sonde de température 15 et un deuxième élément est un module électronique programmé 17. La sonde 1 pilote ltélectrovanne 14 par l'intermédiaire d'un relais 16 et elle empêche toute ouverture de ltélectrovanne tant que la température du moteur n'a pas atteint une valeur suffisante. L'électrovanne 14 ainsi fermée empêche toute ouverture du clapet .S de la vanne 7. Le module électronique programmé 17 permet également de fermer ltélectrovanne 14 quand la recirculation n'est pas envisageable. Par exemple on supprime la recirculation dans les conditions de charge et de régime pour lesquelles Les émissions d'oxydes d'azote sont faibles. (Régime faible et pression collecteur faible). Le long du piquage 13 sont installés, entre le circuit d'admission et l'électrovanne, un moyen de réglage ou d'ouverture de la vanne de recirculation, ce moyen comportant un dispositif de temporisation 15 commandant une valve pneumatique 23 et un calibrage de fuite 25 mis en service par la valve. Le dispositif de temporisation comporte un calibrage de fuite 19 et une capacité 20 montés sur une canaLisation 21, et un clapet antiretour 22. ta valve pneumatique 23 comporte une membrane 24 délimitant deux chambres 25, 26, la chambre 26 comportant un ressort 27. Cette chambre 26 relie deux canalisations 29 ,30, la canalisation 29 étant munie d'un calibrage de fuite 28 et la canalisation 30 étant reliée au piquage 13. ta chambre 25 est reliée à la canalisation 21 du dispositif de temporisation 18. Quand ltélectrovanne 14 est ouverte, le piquage 13 est en communication avec la chambre 12 de la vanne de recirculation et le moyen de réglage de l'ouverture de la vanne de recirculation fonctionne alors de la manière suivante Lorsque le papillon des gaz est actionné, ce qui correspond à une phase d'acce' le' ration, une dépression s'installe dans le piquage 1.3. Le calibrage 19 du dispositif de temporisation 18 permet de maintenir la pression absolue dans la canalisation 21 et la valve 23 se ferme, car la pression dans la chambre 25 est supérieure à la pression absolue dans la chambre 26, cette chambre étant en relation directe avec le piquage par la canalisation 30.Le calibrage 28 est ainsi hors service et la chambre 12 de la vanne de recirculation est alors à une pression absolue très faible assurant la levée maximale du clapet 8, le taux de recirculation est alors maximal. Lorsque la capacité 20 s'est vidée dans le piquage 13 à travers le calibrage 19, la pression absolue dans la chambre 25 est alors sensiblement égale à la pression absolue dans la chambre 26 et, sous l'action du ressort 27, la membrane 24 se soulève. Elle met alors le calibrage 28 en communication avec le piquage 13 par la canalisation 30. ta fuite provoquée par le calibrage 28 fait remonter la pression absolue dans la chambre 12 de la vanne de recirculation et le clapet 8 se ferme partiellement, ce qui abaisse le taux de recirculation. Cette phase stabilisée se maintient tant que le papillon reste immobile. Lorsque l'utilisateur relache l'accélérateur, ce qui correspond à une phase de décélération, la dépression est annulée dans le piquage et le clapet de la vanne de recirculation est alors totalement fermé. Le clapet antiretour 22 s' ouvre pour remettre immédiatement en pression le dispositif de temporisation et, ainsi, ce dispositif sera prêt à fonctionner si l'utilisateur appuie de nouveau sur l'accélérateur. REVENDICATIONS 1. Système de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne (1), comportant une vanne de recirculation (7 ? installée sur une canalisation (6) reliant le collecteur d'échappement (3) au collecteur d'admission (2) du moteur, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de réglage (1S,23,29) de l'ouverture de la vanne de recirculation, assurant une variation du taux de recirculation adaptée aux conditions de fonctionnement du moteur. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de réglage de l'ouverture comporte un dispositif de temporisation (L8) assurant un taux maximal de recirculation en phase d'accélération, et un calibrage de fuite (28) assurant un taux moyen de recirculation en régime stabilisé. t. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de temporisation commande, en fin de temporisation, l'ouverture d'une vanne pneumatique (23), cette ouverture assurant la mise en service du calibrage de fuite (28) du moyen de réglage. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de temporisation comporte un calibrage de fuite (19) et une capacité (20) montés en parallèle sur un piquage (13) reliant le boîtier de papillon du carburateur et la vanne de recirculation (7). 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de temporisation comporte un clapet antiretour (22) monté en dérivation sur le calibrage de fuite (19) de ce dispositif de temporisation. 6. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, le long du piquage (13) et interposé entre la vanne de recirculation et le moyen de réglage de l'ouverture, un moyen de fermeture (14) de la vanne de recirculation (7). 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de fermeture est une électrovanne (14). 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que ltélectrovanne est commandée par une sonde de température interdisant toute recirculation lorsque la température du moteur n'a pas encore atteint une certaine valeur. 9. Système selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ltélectrovanne est commandée par un module électronique programmé (17) interdisant toute recirculation dans certaines conditions de fonctionnement du moteur. 10. Ploteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comporte un système de recirculation selon l'une des revendications 1 à 9.