Brevet FR2736392A1 — publié le 19970110

DISPOSITIF DB RWPIBATION DiS GAZ DB CARTER D' UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention se rapporte à un moteur à combustion interne destiné à équiper notamment un véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de réaspiration des gaz de carter. D'une façon générale les normes concernant la pollution des véhicules automobiles équipés de moteurs à combustion interne se sévérisent chaque jour davantage dans l'ensemble des pays industrialisés. L'industrie automobile est donc aujourd'hui toute entière mobilisée à trouver des solutions techniques pour répondre à ces contraintes et ce, sans trop pénaliser ni les performances des moteurs ni leur prix de revient. Les normes antipollution en vigueur dans l'automobile imposent notamment de maintenir le carter des moteurs à combustion interne en dépression par rapport à l'atmosphère. En effet pendant le fonctionnement d'un moteur à combustion interne, une certaine quantité de gaz brilles s'échappent des chambres de combustion vers le carter du moteur au travers des différents jeux de fonctionnement, tels que ceux existant entre les segments des pistons et les parois des cylindres ou entre les soupapes et leurs guides. L'accumulation des gaz dans le carter tend ensuite à les faire fuir vers l'atmosphère, ce qui constitue une pollution importante de l'environnement. De nombreux dispositifs ont été développés pour assurer la mise en dépression des carters de moteur à combustion interne. La réaspiration des gaz de carter, décrit notamment dans la demande de brevet allemand NO DE-A-2.106.609, est le moyen le plus communément employé pour répondre à cette exigence. Selon cette technique, le carter est mis en communication avec le circuit d'admission d'air du moteur, de façon que s'établisse un débit d'aspiration suffisant pour éviter toute surpression dans le carter quelles que soient les conditions de fonctionnement du moteur. Toutefois, la mise en communication du carter avec le circuit d'air est particulièrement délicate à réaliser. En effet, le carter est rempli d'un brouillard d'huile généré par la lubrification des différentes surfaces frottantes du moteur. I-l est donc indispensable de séparer l'huile dont sont chargés les gaz de carter avant de recycler ces derniers dans le système d'admission d'air sous peine d'engendrer une pollution contraire au but recherché. Pour éviter toute réaspiration d'huile, on fait classiquement transiter les gaz de carter à travers une chambre de décantation disposée dans la partie supérieure du moteur, et on limite le niveau de dépression engendré dans le carter, notamment en phase de fonctionnement ralenti, de façon à éviter l'instauration d'une trop forte réaspiration. La chambre de décantation est généralement réalisée par l'intermédiaire d'une tôle de forme complexe fixée au couvre-culasse. A l'intérieur de cette chambre est ménagé un parcours approprié pour les gaz de carter à travers une succession de chicanes s'étendant entre l'orifice d'entrée ménagé dans la paroi de la tôle et les piquages de sortie. Le contrôle de la dépression dans le carter et donc dans la chambre de décantation, est opérée de façon simple en connectant cette dernière à deux points distincts du circuit d'admission d'air par l'intermédiaire de deux conduites adaptées, une première conduite de faible section appelée "branche basse" débouchant en aval du volet papillon, dans le sens de l'écoulement de l'air et une seconde conduite de plus forte section appelée "branche haute débouchant en amont du volet papillon. Dans un tel circuit de réaspiration à deux branches, le contrôle de la dépression dans le carter est entièrement opéré par des moyens limiteurs de débit, tels que des ajutages, équipant chacune des branches. Ces ajutages sont généralement formés, comme cela apparat clairement dans le document NO DE-A-1.916.788, par des bagues ou collerettes présentant des ouvertures calibrées que l'on dispose à l'intérieur des conduites. Les dispositifs de réaspiration connus à ce jour présentent toutefois encore des inconvénients notamment en ce qu'ils sont formés d'un nombre important de pièces, en ce qu'ils n'opèrent qu'une séparation limité de l'huile et en ce qu'ils présentent le risque de voir leur fonctionnement altéré par suite de l'accumulation au droit des ajutages de matières condensables ou de particules dont sont chargées les gaz de carter. Le but de la présente invention est donc de remédier aux inconvénients précités de l'art antérieur, en réalisant un dispositif de réaspiration des gaz de carter d'un moteur à combustion interne qui soit simple à réaliser et qui, tout à la fois, opère une bonne filtration de l'huile et ne soit pas susceptible de se colmater par les matières condensables ou les particules contenues dans les vapeurs du carter. Le dispositif de réaspiration selon l'invention des gaz de carter d'un moteur à combustion interne est du type comprenant une chambre de décantation s'étendant dans la partie supérieure du moteur ainsi qu'une première et une seconde conduites reliant la chambre de décantation avec le circuit d'admission d'air du moteur respectivement en amont et en aval du volet papillon, chacune de ces conduites coopérant avec des moyens limiteurs de débit correspondants de caractéristiques adaptées. Selon l'invention, le dispositif de réaspiration des gaz de carter d'un moteur à combustion interne est caractérisé en ce les moyens limiteurs de débit coopérant avec les conduits de réaspiration sont portés par l'un des embouts de connexion permettant le raccordement de chacune des conduites de réaspiration avec respectivement la chambre de décantation et le circuit d'admission d'air du moteur. Selon une autre caractéristique du dispositif de réaspiration des gaz de carter d'un moteur à combustion interne objet de l'invention, les moyens limiteurs de débit coopérant avec les conduits de réaspiration viennent directement de construction avec l'un des embouts de connexion permettant le raccordement de chacune des conduites de réaspiration avec respectivement la chambre de décantation et le circuit d'admission d'air du moteur. Selon une autre caractéristique du dispositif de réaspiration des gaz de carter d'un moteur à combustion interne objet de l'invention, les moyens limiteurs de débit coopérant avec la seconde conduite sont portés par l'embout de connexion correspondant solidaire de la chambre de décantation. Selon une autre caractéristique du dispositif de réaspiration des gaz de carter d'un moteur à combustion interne objet de l'invention, les moyens limiteurs de débit coopérant avec la première conduite sont portés par l'embout de connexion correspondant solidaire du circuit d'admission d'air. On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique, en coupe transversale suivant un plan sensiblement vertical, d'un moteur équipé d'un dispositif de réaspiration des gaz de carter conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe partielle du système de raccordement de la branche haute du dispositif de réaspiration des gaz de carter au circuit d'admission d'air du moteur ; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du couvre-culasse du moteur suivant la ligne III-III de la figure 1 - la figure 4 est une vue en coupe transversale du couvre-culasse, suivant la ligne IV-IV de la figure 3. Conformément aux figures, seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés. De plus, pour faciliter la lecture des dessins, les mêmes pièces portent les ' mêmes références d'une figure à 1 'autre. Conformément à la figure 1, on a représenté schématiquement un moteur à combustion interne du type multicylindre destiné notamment à équiper un véhicule automobile. Le moteur comporte un carter référencé 1 dans lequel est logé une pluralité de chambres de combustion et qui se compose classiquement d'un bloc-cylindres 2 avec à sa partie inférieure un réservoir d'huile 3 et à sa partie supérieure une culasse 4 surmontée d'un couvre-culasse 5. A l'intérieur du couvre-culasse 5, est ménagée une chambre de récupération et de décantation 6 des gaz de combustion échappés dans le carter à travers les différents jeux de fonctionnement. Des passages appropriés ménagés à travers le moteur permettent de mettre en communication l'ensemble des parties du carter 1 avec le couvre-culasse 5 et la chambre de décantation 6. La chambre de décantation 6, qui fait partie du dispositif de réaspiration des gaz de carter selon l'invention, est connectée au circuit d'admission d'air 7 du moteur à l'aide de deux conduites distinctes 8 et 12 appelée respectivement branche haute et branche basse. La première conduite 8 ou branche haute, est formée par un tuyau souple reliant la chambre de décantation 6 au circuit d'admission 7 en amont du volet papillon, par exemple au droit du conduit 10 s'étendant entre le filtre à air 11 et le bottier papillon 9. La seconde conduite 12 ou branche basse, est également formée par un tuyau souple reliant la chambre de décantation au circuit d'admission 7 en aval du volet papillon, par exemple au droit du plénum du collecteur d'admission 13. La chambre de décantation 6 définit pour les gaz de carter un circuit tortueux en épingle à cheveux" favorisant la séparation de l'huile. Suivant l'exemple illustré conformément aux figures 3 et 4, la chambre de décantation 6 qui s'étend sensiblement parallèlement au plan de joint de la culasse 4 et du couvre-culasse 5, est délimitée principalement par la paroi supérieure du couvreculasse 5 et par une tôle plane adaptée 15 prenant appui contre des parois 16,17 venues de moulage avec le couvre-culasse 5 et faisant saillie dans la chambre 6 perpendiculairement à la paroi supérieure du couvre-culasse 5. La chambre de décantation 6 se compose de deux parties oblongues 20, 21 séparées par une paroi longitudinale 16 en saillie du couvre-culasse 5 sur laquelle prend appui la plaque 15. Ces deux parties 20, 21 s'étendent sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal du moteur et communiquent entre elles par un passage de raccordement 18 ménagé à travers la paroi 16 à une de leurs extrémités axiales. Chacune des parties allongées 20, 21 de la chambre 6 comportent des chicanes permettant de tranquilliser les gaz qui circulent dans la chambre 6 et d'opérer la séparation de l'huile par gravité. Ces chicanes sont formées par des parois transversales 17 en saillie du couvre-culasse 5 sur lesquelles prend appui la plaque 15, ces parois présentant des passages 19 pour les gaz de carter disposés en quinconce. La partie allongée 20 présente un orifice d'entrée 22 des gaz de carter ménagé à travers la plaque 15 à son extrémité axiale opposée au passage de raccordement 18, tandis que la partie allongée 21 présente également à son extrémité axiale opposée au passage de raccordement 18, les deux orifices de sortie munis d'embouts de connexion adaptés respectivement 68 et 612 des branches haute 8 et basse 12 ainsi qu'un orifice 23 d'évacuation de l'huile décantée. Cet orifice d'évacuation de l'huile 23 ménagé à travers la plaque 15 est muni d'un siphon 24 interdisant toute aspiration des gaz de carter. Le contrôle de la dépression régnant dans la chambre de décantation 6 est opéré grâce à des moyens limiteurs de débit adaptés tels que des ajutages calibrés coopérant avec chacune des deux conduites 8 et 12. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 2, les moyens limiteurs de débit coopérant avec la première conduite ou branche haute 8 sont directement portés par l'embout de raccordement 180 solidaire du conduit d'admission 10. Cet embout 180 est réalisé par un tube sensiblement cylindrique présentant à une extrémité, un passage calibré ou ajutage 181. La partie d'extrémité du tube 180 portant l'ajutage 181 est montée serrée dans un piquage 101 correspondant agencé sur le conduit 10, un bourrelet 182 en saillie à la périphérie de l'embout 180 assurant le positionnement axial de ce dernier en venant se loger dans une rainure annulaire 102 ménagée à l'intérieur du piquage 101. La conduite 8 est, elle, emmanchée sur l'autre extrémité de l'embout 180 s'étendant en saillie à l'extérieur du conduit 10. Conformément à l'invention, l'embout 180, par exemple en matière plastique, intègre l'ajutage 181 directement de construction ce qui facilite la mise en place du dispositif de réaspiration des gaz de carter. Par ailleurs, la forme de l'ajutage 181, son orifice d'entrée 181 présentant une paroi de section conique convergente dans le sens de l'écoulement des gaz de carter, de même que l'implantation de celui-ci directement dans le piquage 101 du conduit d'admission 10 limite les risques d'obturation par accumulation de matières condensables. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 3, les moyens limiteurs de débit qui coopèrent avec la branche basse 12, sont directement portés par l'embout 612 débouchant dans la partie allongée 21 de la chambre de décantation 6. Cet embout 612 est formé par un tube traversant la paroi du couvre-culasse 5 pour pénétrer sur une longueur prédéterminée à l'intérieur de la chambre de décantation 6. Le tube 612 est assemblé au couvre-culasse 5, par exemple par emmanchement à force, de façon à faire saillie à l'extérieur de ce dernier sensiblement suivant l'axe longitudinal du moteur. L'extrémité en saillie à l'extérieur du couvre-culasse 5, sur laquelle est emmanchée la conduite 12, porte un ajutage 611 venant également directement de construction avec le tube 612, par exemple par matriçage ou encore par repoussage. Cette disposition facilite également la mise en place du dispositif de réaspiration des gaz de carter et par ailleurs limite aussi les risques d'obturation par accumulation de matières condensables de cet ajutage de faibles dimensions, en général de moins de 5 mm de diamètre, du fait de sa grande proximité avec le carter moteur et donc de sa traversée par des gaz de carter encore très chauds. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS [1] Dispositif de réaspiration des gaz de carter d'un moteur à combustion interne du type comprenant une chambre de décantation (6) s'étendant dans la partie supérieure du moteur, ainsi qu'une première et une seconde conduites (8,12) reliant ladite chambre de décantation (6) au circuit d'admission d'air du moteur (7) respectivement en amont et en aval du volet papillon, chacune desdites conduites (8,12) coopérant avec des moyens limiteurs de débit (181,611) correspondants de caractéristiques adaptées, caractérisé en ce que lesdits moyens limiteurs de débit (181,611) sont portés par l'un ou l'autre des embouts de connexion (101,612) permettant le raccordement de chacune de ces conduites (8,12) avec respectivement la chambre de décantation (6) et le circuit d'admission (7). [2] Dispositif de réaspiration des gaz de carter d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens limiteurs de débit sont constitués par des ajutages calibrés (181,611). [3] Dispositif de réaspiration des gaz de carter d'un moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que lesdits moyens limiteurs de débit (611) viennent directement de construction avec lesdits embouts de connexion (101,612). [4) Dispositif de réaspiration des gaz de carter d'un moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens limiteurs de débit (181) coopérant avec ladite première conduite (8) sont portés par l'embout de connexion (101) correspondant solidaire du circuit d'admission (7). (5) Dispositif de réaspiration des gaz de carter d'un moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens limiteurs de débit (611) coopérant avec ladite seconde conduite (12) sont portés par l'embout de connexion (612) correspondant solidaire de la chambre de décantation (6).