Brevet FR2726038A1 — publié le 19960426

La présente invention concerne un dispositif ayant pour objet dans un moteur à combustion interne à explosion d'augmenter la pression de fin de compression lorsque le moteur fonctionne à charge partielle afin d'en accroitre le rendement thermique dans cette circonstance. Le rendement thermique est fonction de la compression effectivement réalisée dans la chambre de combustion, le moteur à explosion fonctionne peu fréquemment à son rendement optimal, il n'y parvient qu'à pleine charge lorsque le papillon d'admission des gaz est ouvert complètement. Or, durant 90% de son temps d'utilisation le papillon d'admission des gaz n'est que partiellement ouvert, le moteur fonctionne à charge partielle, ce qui a pour conséquence une pression de fin de compression détériorée à l'origine d'une chute de rendement. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient. I1 comporte comme caractéristique, un premier échangeur de chaleur relié au circuit de refroidissement classique du moteur assurant un préchauffage de l'air d' admission. L'air d'admission préchauffé traverse ensuite un deuxième échangeur, l'air d'admission atteindra dans cet échangeur une température finale déterminée. Ce deuxième échangeur est chauffé par les gaz d'échappement, sa température est maintenue constante au moyen de canalisations conduisant les gaz d'échappement et d'un volet orientable commandé par une sonde de température. L'admission d'air au moteur comporte deux canalisations, une canalisation conduisant l'air frais pour l'admission d'air classique, une autre canalisation conduisant l'air chauffé à une température constante.Ces canalisations sont commandées par un volet orientable actionné par le conducteur du dispositif en fonction de la charge du moteur. Cette charge lui est indiquée par un dépres siomètre. Ainsi quand le remplissage est faible, que le moteur fonctionne à charge partielle, le moteur peut être alimenté par de l'air chauffé à une température constante. La masse d'air admise dans le moteur est maintenue constante en dépit de la dilatation de l'air par une ouverture plus grande du papillon d'admission des gaz, accroissant ainsi la pression de fin de compression, favorable au rendement et à la consommation. Un dessin annexé illustre l'invention. En référence à ce dessin le dispositif comporte un échangeur de chaleur (I) relié au circuit de refroidissement classique du moteur((2), radiateur (3), thermostat obturateur régulateur de température (4), ventilateur (5), pompe (6), assurant un préchauffage de l'air d'admission (7), et un deuxième échangeur de chaleur (8) et (9) contenant un fluide (IO) accéléré par une pompe (II), cet échangeur (8) et (9) est chauffé par les gaz d'échappement (I2) et va céder ses calories à l'air d'admission (7).La température de cet échangeur (8) et (9) va être maintenue constante au moyen des canalisations (I3) et (I4) et d'un volet orientable (15) commandé par une sonde de température (16). Lorsque la température de fonctionnement de l'échangeur (8) et (9) est atteinte le volet (ils) pivote sur son axe (I7), obture la canalisation (I3) et oriente les gaz d'échappement dans la canalisation (I4). Quand cette température n'est pas atteinte le volet (15) pivote sur son axe (I7), obture la canalisation (I4) et oriente les gaz d'échappement dans la canalisation (I3) en direction de l'échangeur (9).L'admission d'air au moteur comporte deux canalisations, la canalisation (I8) conduisant l'air frais pour l'admission d'air classique, la canalisation (I9) conduisant l'air chauffé à température constante. Ces canalisations sont commandées par le volet orientable (20) actionné par le conducteur du dispositif en fonction de la charge du moteur, cette charge lui étant indiquée par un dépressiomètre (21), relié à la prise de dépression (22) en aval du papillon d'admission des gaz (23).Le conducteur du dispositif suivant le besoin de puissance décide au moyen du volet orientable (20), soit d'alimenter le moteur classiquement par de l'air frais, dans cette circonstance le volet (20) Divote sur son axe (24), obture la canalisation (I9) et oriente l'air d'admission((7) à travers la canalisation (I8), soit d'alimenter le moteur par de l'air chauffé, dans cette circonstance, le volet (20) pivote sur son axe (24), obture la canalisation (I8) et oriente l'air d'admission (7) à travers l'échangeur (I). L'air préchauffé traverse ensuite l'échangeur (8) ou il atteindra une température finale déterminée et constante pour déboucher dans la canalisation (I9).La masse d'air admise dans le moteur étant maintenue constante en dépit de la dilatation de l'air, par une ouverture plus grande du papillon d'admission des gaz (23) en conséquence la pression de fin de compression sera plus élevée, favorable au rendement thermique. Ouvrir davantage le papillon d'admission (23), sans toutefois dépasser une valeur de remplissage, afin de ne pas déclencher une combustion détonante en surveillant le moteur au moyen du dépressiomètre (21), dans cette situation le conducteur réduit l'ouverture du papillon (23). La réalisation du dispositif s'accomode des techniques de fabrication utilisées dans l'industrie automobile. Les échangeurs thermiques sont classiques et par surface. Les dimensions des échangeurs seront fonction de la cylindrée du moteur à alimenter. La température de l'échangeur est réglée en fonction de l'effet désiré et de la cylindrée du moteur. Lorsque le moteur fonctionne en mode air d'admission chauffé, une correction de la richesse du mélange air-carburant doit intervenir, facilité par la température constante de l'air d'admission. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné au moteur à explosion d'automobile. HEVEDICATION ?-Dispositif ayant pour objet, dans un moteur à combustion interne à explosion d'augmenter la pression de fin de compression, de façon artificielle, par chauffage de l'air d'admission à une température constante et cela uniquement lorsque le moteur fonctionne à charge partielle afin d'en accroStre le rendement, caractérisé en ce qu'il comporte un échangeur de chaleur (1) relié au circuit de refroidissement classique du moteur (2), radiateur (3), thermostat obturateur régulateur de température (4), ventilateur (5), pompe (6), assurant un préchauffage de l'air d'admission (7), et d'un deuxième échangeur de chaleur (8) et (9) contenant un fluide (10)aecéléré par une pompe (II). Cet échangeur (8) et (9) est chauffé par les gaz d'échappement (I2) et va cèder ses calories l'air d'admission (7). La température de l'échangeur de chaleur (8) et (9) va être maintenue constante au moyen des canalisations (I3) et (I4) et d'un volet orientable (I5) commandé par une sonde de température (I6).Lorsque la température de fonctionnement de l'échangeur (8) et (9) est atteinte le volet (vis) pivote sur son axe (I7), obture la canalisation (I3) et oriente les gaz d'échappement dans la canalisation (14), quand cette température n'est pas atteinte le volet (ils) pivote sur son axe (17), obture la canalisation (I4) et oriente les gaz d'échappement dans la canalisation (I3) en direction de l'échangeur (9). L'admission d'air au moteur comporte deux canalisations, la canalisation (I8) conduisant l'air frais pour l'admission d'air classique, la canalisation (I9) conduisant l'air chauffé à température constante.Ces canalisations sont commandées par le volet orientable (20) actionné par le conducteur du dispositif en fonction de la charge du moteur, cette charge lui est indiquée par un dépressiomètre (21), relié à la prise de dépression (22) en aval du papillon d'admission des gaz (23). Le conducteur du dispositif suivant le besoin de puissance décide au moyen du volet orientable (20) soit d'alimenter le moteur classiquement par de l'air frais, dans cette circonstance, le volet (20) pivote sur son axe (24), obture la canalisation (I9) et oriente l'air d'admission (7) à travers la canalisation (18), soit d'alimenter le moteur par de l'air chauffé, dans cette circonstance le volet (20) pivote sur son axe (24), obture la canalisation (18) et oriente l'air d'admission (7) à travers l'échangeur (I), l'air préchauffé traverse ensuite l'échangeur (8) ou il atteindra une température finale déterminée et constante pour déboucher dans la canalisation (I9). La masse d'air admise dans le moteur est maintenue constante en dépit de la dilatation de l'air, par une ouverture plus grande du papillon d'admission des gaz (23), accroissant ainsi la pression de fin de coipression.