Brevet FR2733794A1 — publié le 19961108

L'invention concerne un moteur à combustion interne pour véhicule automobile comportant un dispositif d'amplification de dépression. L'invention concerne plus précisément un moteur à combustion interne pour véhicule automobile du type comportant une conduite de ralenti qui est montée en dérivation sur le circuit d'admission, qui contourne le papillon des gaz et dans laquelle est interposée une vanne de régulation de ralenti du moteur, du type comportant un dispositif d'amplification de la dépression du circuit d'admission à effet Venturi-Coanda qui utilise au moins une partie du débit dans la conduite de ralenti comme débit inducteur dans le dispositif pour fournir une dépression amplifiée à des organes annexes du véhicule. Un tel dispositif est décrit et représenté dans le document FR-A-2.388.142. I1 est connu d'utiliser la dépression créée dans le collecteur d'admission d'un moteur à combustion interne pour alimenter des organes annexes du véhicule automobile tels que, par exemple, un dispositif d'assistance au freinage à dépression, également appelé servofrein. Toutefois, les besoins d'assistance étant de plus en plus importants, on a été conduit à devoir augmenter la taille des servofreins puis à utiliser des dispositifs d'amplification de la dépression tels que décrits précédemment. Les dispositifs d'amplification de la dépression par effet Venturi-Coanda sont disposés généralement, comme on peut le voir dans le document ci-dessus, en dérivation du circuit de ralenti qui est lui-même monté en dérivation du circuit d'admission. Un fonctionnement optimal du dispositif d'amplification est obtenu pour une vitesse importante des gaz à travers le dispositif. Pour cela, le dispositif dispose d'une section de passage réduite qui provoque une accélération des gaz. On obtient ainsi un fonctionnement satisfaisant du dispositif d'amplification de dépression mais cela limite le débit maximum susceptible de le traverser. Or, pour maintenir le régime de ralenti dans un moteur de faible cylindrée (par exemple inférieur à 2 litres de cylindrée), il est nécessaire, lorsque le moteur est chaud, de fournir environ 5 Kg d'air/heure au circuit d'admission. Lorsque le moteur est froid, ou lorsque des organes auxiliaires consommateurs de puissance se mettent en route au cours du ralenti, il est nécessaire, pour maintenir le régime de ralenti, de fournir au moteur des quantités d'air plus de quatre fois supérieures. Cette variation du débit au travers du circuit de ralenti est gérée par la vanne de régulation de ralenti et par le circuit de pilotage de cette vanne. Toutefois, un tel débit ne peut traverser le dispositif d'amplification de dépression qui doit être court-circuité, selon l'agencement représenté sur la figure 1 du document FR-A-2.388.142. Il s'en suit que même à faible charge, seule une partie des gaz d'admission sont utilisés au ralenti pour provoquer l'effet d'amplification de la dépression. Si cela n'est pas très gênant pour des moteurs de forte cylindrée pour lesquels les débits d'air sont en toutes circonstances relativement importants, cela est insuffisant pour les moteurs de plus faible cylindrée. L'invention a donc pour but de proposer un dispositif d'amplification de dépression dont la conception permet d'utiliser au maximum le débit d'air dans le circuit de ralenti tout en permettant à ce débit d'être suffisant pour les toutes les conditions de fonctionnement du moteur au ralenti. Dans ce but, l'invention propose un moteur à combustion interne du type vu précédemment, caractérisé en ce que le dispositif d'amplification de la dépression est monté en parallèle à la vanne de régulation de ralenti du moteur et en ce qu'il est muni d'une vanne commandée de régulation du débit qui le traverse. Selon d'autres caractéristique de l'invention - pour les faibles débits de ralenti, la totalité du débit de ralenti traverse le dispositif d'amplification et la valeur de ce débit de ralenti est déterminée par le degré d'ouverture de la vanne de régulation du débit inducteur traversant le dispositif d'amplification de la dépression - pour les forts débits de ralenti, la vanne de régulation du débit inducteur qui traverse le dispositif d'amplification de la dépression est ouverte de manière à déterminer un débit de fonctionnement optimal dans le dispositif, et le complément de débit de ralenti nécessaire au fonctionnement du moteur est déterminé par la vanne de régulation du débit de ralenti ;; - selon une variante de réalisation, le dispositif comporte une vanne unique de régulation du débit de ralenti interposée dans la conduite de ralenti qui comporte deux sorties à ouverture commandée dont la première débouche dans la conduite de ralenti et dont la seconde est reliée à une entrée de débit inducteur du dispositif, et l'ouverture de la première sortie est retardée par apport à l'ouverture de la seconde sortie - la vanne de régulation de ralenti comporte un corps principal dans lequel une tige peut coulisser axialement sous l'effet de moyens de commandes, notamment électromagnétiques, la tige porte deux pointeaux destinés à coopérer chacun avec un siège pour déterminer les deux sorties de la vanne, et le pointeau de la première sortie comporte une course morte qui permet de retarder l'ouver- ture de la première sortie par rapport à la seconde. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue schématique du circuit d'admission d'un moteur à combustion interne muni d'un dispositif d'amplification de dépression conforme aux enseignements de l'invention ; - la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1 qui représente un deuxième mode de réalisation de l'invention. On a représenté sur la figure 1 une conduite d'admission 10 d'un moteur à combustion interne pour véhicule automobile qui est reliée en amont à un filtre à air (non représenté) et en aval au collecteur d'admission 11 du moteur. De manière connue, la conduite d'admission 10 est munie d'un papillon des gaz 12 et d'une conduite 14 de dérivation, pour la régulation du régime de ralenti qui contourne le papillon des gaz 12, et qui comporte à cet effet une vanne de régulation 16 du débit qui la traverse. Conformément aux enseignements de l'invention, on a également monté sur le circuit d'admission 10 un dispositif d'amplification 18 de la dépression qui règne dans le collecteur d'admission. Une tubulure 20 prélève une partie du débit circulant dans la conduite de ralenti 14, (en amont de la vanne 16, pour alimenter le dispositif d'amplification 18. Le dispositif d'amplification 18 comporte un corps sensiblement tubulaire 22 dont l'extrémité aval présente une forme interne de tuyère 24. La tuyère 24 comporte successivement un cône convergent 26 et un cône divergent 28 qui délimitent un col 30 de diamètre réduit. Le dispositif d'amplification 18 comporte également une entrée d'alimentation 32 de gaz inducteurs qui est reliée à la tubulure d'alimentation 20 et qui débouche dans le corps tubulaire 22, en amont de la tuyère 24. L'extrémité amont du corps 22 du dispositif d'amplification 18 reçoit l'extrémité aval 34 d'un tube de prise de dépression 36. Le tube de prise de dépression 36 est relié à différents organes annexes (non représentés) du véhicule qui nécessitent, pour leur fonctionnement, une source de dépression. L'extrémité aval 34 du tube de prise de dépression est disposée axialement dans le corps tubulaire 22, sensiblement en aval de l'entrée d'alimentation 32 de gaz inducteurs, non loin du col 30 de la tuyère 24. La fraction des gaz d'admission qui est admise dans le dispositif d'amplification 18 par l'entrée d'alimentation 32 de gaz inducteurs est donc canalisée entre la surface interne 23 du corps tubulaire 22 et la surface externe 35 de l'extrémité aval 34 du tube de prise de dépression 36. Du fait de la présence du cône convergent 26 de la tuyère 24, la section de passage disponible pour les gaz inducteurs se trouve réduite et il y a donc un effet de tuyère qui accélère les gaz au niveau du col 30 de la tuyère 24. Ces gaz à haute vitesse provoquent, par effet Coanda, une dépression dans le tube de prise de dépression 36. Conformément aux enseignements de l'invention, la tubulure 20 d'alimentation du dispositif d'amplification 18 est munie d'une vanne auxiliaire de régulation 38. Le débit de gaz susceptible de traverser le dispositif d'amplification 18 est limité du fait de la faible section de passage entre la surface interne 23 du corps tubulaire 22 et la surface externe 35 de l'extré- mité aval 34 du tube de prise de dépression 36. De ce fait, cette section de passage est suffisante pour de faibles débits de ralenti, mais se révèle très rapidement insuffisante lorsque le débit de ralenti augmente, du fait par exemple d'un appel de puissance de l'alternateur ou du système de climatisation de l'habita- cle. Ainsi, pour les faibles débits, la vanne 16 de régulation du ralenti est fermée et le débit de ralenti est entièrement contrôlé par la vanne auxiliaire 38. Dans ce cas de fonctionnement, l'intégralité du débit de ralenti traverse le dispositif d'amplification 18 de manière à provoquer un effet maximal d'amplification de la dépression pour alimenter les organes annexes. Lorsque le débit de ralenti excède le débit maximal susceptible de traverser le dispositif d'amplification 18, c'est-à-dire lorsque la vanne auxiliaire 38 est complètement ouverte, la vanne de régulation 16 s'ouvre progressivement pour fournir au moteur le supplément de débit d'air nécessaire à son bon fonctionnement. Le débit de ralenti est alors la somme du débit traversant le dispositif d'amplification 18 et de celui traversant la vanne 16 de régulation du ralenti. Le débit maximum susceptible de traverser le dispositif d'amplification 18 est choisi de manière à obtenir un effet maximal d'amplification de la dépression et dépend des caractéristiques géométriques de la tuyère 24 du dispositif d'amplification 18. On a représenté sur la figure 2 une variante de réalisation de l'invention. Dans cette variante, on a remplacé les deux vannes de régulation du débit par une seule vanne 40 à deux sorties. Cette vanne 40 de régulation est donc interposée dans la dérivation de ralenti 14. La première sortie 42 alimente la tubulure d'alimentation 20 du dispositif d'amplification 18 et la seconde sortie 44 alimente la dérivation de ralenti 14. Les deux sorties 42, 44 de la vanne 40 sont commandées chacune par un pointeau distinct 46, 48 qui sont tous les deux agencés sur une tige 50 qui se déplace axialement sous l'effet d'un dispositif électromagnétique 52 du type moteur pas-à-pas ou du type solénoïde. Afin d'obtenir un fonctionnement similaire à celui du premier mode de réalisation, la vanne 40 est conçue de sorte que le début de la levée du pointeau 48 qui alimente la dérivation de ralenti 14 se déroule à débit nul, c'est- & dire qu'en début de déplacement de la tige 50, seul le pointeau 46 qui alimente la tubulure 20 et donc le dispositif d'amplification 18 laisse passer un débit de gaz. Ainsi, pour un faible débit de ralenti, la totalité de ce débit traverse le dispositif d'amplification tandis que lorsque le débit de ralenti excède le débit maximal susceptible de traverser le dispositif d'amplification 18, le pointeau 46 commence à laisser passer des gaz d'admission de manière de permettre un fonctionnement normal du moteur. Une telle conception du circuit de ralenti du moteur permet d'utiliser au mieux les gaz d'admission pour créer un effet d'amplification de dépression tout en gardant une grande plage de variation possible pour ce débit. REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne pour véhicule automobile du type comportant une conduite de ralenti (14) qui est montée en dérivation sur le circuit d'admission (10), qui contourne le papillon des gaz (12) et dans laquelle est interposée une vanne de régulation (16) de ralenti du moteur, du type comportant un dispositif d'amplification (18) de la dépression du circuit d'admission (10) à effet Venturi-Coanda qui est monté en parallèle avec la vanne (16) de régulation de ralenti du moteur et qui utilise au moins une partie du débit dans la conduite de ralenti (14) comme débit inducteur dans le dispositif (18) pour fournir une dépression amplifiée à des organes annexes du véhicule, caractérisé en ce que le dispositif d'amplification (18) est muni d'une vanne commandée (38, 40) de régulation du débit inducteur qui le traverse. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour les faibles débits de ralenti, la totalité du débit de ralenti traverse le dispositif d'amplification (18) et la valeur de ce débit de ralenti est déterminée par le degré d'ouverture de la vanne de régulation (38, 46) du débit inducteur traversant le dispositif d'amplification (18) de la dépression. 3. Moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que pour les forts débits de ralenti, la vanne de régulation (38, 46) du débit inducteur qui traverse le dispositif d'amplification (18) de la dépression est ouverte de manière à déterminer un débit de fonctionnement optimal dans le dispositif (18), et en ce que le complément de débit de ralenti nécessaire au fonctionnement du moteur est déterminé par la vanne de régulation (16,48) du débit de ralenti. 4. Moteur selon l'une quelconques des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une vanne (40) unique de régulation du débit de ralenti interposée dans la conduite de ralenti (14) qui comporte deux sorties à ouverture commandée dont la première (44) débouche dans la conduite de ralenti (14) et dont la seconde (42) est reliée à une entrée (32) de débit inducteur du dispositif (18), et en ce que l'ouverture de la première sortie (44) est retardée par rapport à l'ouverture de la seconde sortie (42). 5. Moteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la vanne (40) de régulation de ralenti comporte un corps principal dans lequel une tige (50) peut coulisser axialement sous l'effet de moyens de commandes (52), notamment électromagnétiques, en ce que la tige (50) porte deux pointeaux (46, 48) destinés à coopérer chacun avec un siège pour déterminer les deux sorties (42, 44) de la vanne (40), et en ce que le pointeau (48) de la première sortie (44) comporte une course morte qui permet de retarder l'ouverture de la première sortie (44) par rapport à la seconde (42).