Brevet FR2755470A1 — publié le 19980507

TURBINE DE TURBOCOMPRESSEUR À GAZ D'ÉECHAPPEMENT POUR UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention concerne une turbine de turbocompresseur à gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne, comprenant un carter pour la turbine, un tiroir axial, sous forme de manchon, susceptible de coulisser en direction axiale sous l'action d'un dispositif de réglage, lequel tiroir est muni d'une grille directrice avec des aubes fixes et est guidé dans une fente annulaire comprise entre le carter de la turbine et une glissière interne de guidage en forme.de gaine, ainsi qu'une roue à aubes, une fente annulaire de passage étant formée entre le carter de la turbine et la roue à aubes, afin d'assurer l'écoulement des flux. Dans le brevet allemand DE 42 32 400 C1, il est décrit une turbine deturbocompresseur à gaz d'échappement, destinée à un moteur à combustion interne, comprenant un dispositif réglable de guidage de l'écoulement. Pour ce faire, il est prévu une gaine annulaire de réglage, dont le déplacement dans le sens axial permet d'obturer la section d'admission entre un canal de guidage et une roue à aubes. De ce fait, il se forme une fente de commande présentant une section d'étranglement pour un frein moteur. Dans cette turbine pour turbocompresseur à gaz d'échappement, il se produit cependant des turbulences dues au montage de la turbine à l'intérieur du carter, ce qui entraîne un mauvais rendement de l'ensemble de la turbine de turbocompresseur à gaz d'échappement. Par ailleurs, le dispositif décrit dans ce document ne permet pas d'empêcher les pertes dans la fente, dues à une fuite des gaz d'échappement, ce qui a pour conséquence une diminution de l'efficience du dispositif. Dans le brevet américain US 54 52 986, il est décrit une turbine à gaz d'échappement comprenant un carter de turbine. Celle-ci' est munie d'un tiroir axial susceptible de coulisser en direction axiale sous I'action d'un dispositif de réglage, lequel tiroir est muni d'une grille directrice avec des aubes fixes et est guidé dans une fente annulaire comprise entre le carter de la turbine et une glissière interne de guidage. Par ailleurs, une fente annulaire de passage est formée entre une roue à aubes et le carter de la turbine. La face de la grille directrice orientée vers la fente de passage est masquée en partie par une bague, qui est assemblée de manière fixe au carter de la turbine. Néanmoins, ce dispositif présente un inconvénient en ce que, lorsque la grille est en position rétractée, il se forme une fente annulaire entre la bague et le segment de la grille directrice, au niveau de l'orifice de la bague, entre ledit orifice et le segment de la grille directrice. C'est pourquoi il n'est pas possible d'obtenir une étanchéité suffisante lorsque la grille directrice est en position rétractée. De ce fait, il en résulte que dans la zone de la fente annulaire il peut se produire une fuite du flux de gaz d'échappement, ce qui entraîne des turbulences indésirables dans le carter de la turbine. L'objet de la présente invention est de concevoir une turbine de turbocompresseur à gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne, laquelle permette d'améliorer les conditions d'écoulement à l'intérieur du carter et de réduire les pertes dans la fente. Cet objet est résolu seJon l'invention par le fait que la face frontale de la grille directrice orientée vers la fente de passage est munie d'une bague qui, lorsque la grille directrice est en position rétractée, masque la fente annulaire, afin de diminuer les pertes dans la fente. La bague conforme à l'invention, qui, lorsque le tiroir axial est en position rétractée, masque la fente annulaire comprise entre le carter de la turbine et la glissière interne de guidage, permet de réduire dans de fortes proportions les pertes dans la fente et les turbulences dans cette zone. Il en résulte une augmentation du rendement du turbocompresseur à gaz d'échappement et, de ce fait, de l'ensemble du moteur à combustion interne, ce qui finalement entraîne une diminution de la consommation de carburant. Des modes de réalisation avantageux et des perfectionnements de la présente invention se dégagent de J'exemple de réalisation décrit ci-après dans son principe à l'aide du dessin. Le dessin montre Figure 1: une coupe d'une turbine pour turbocompresseur à gaz d'échappement, comprenant un tiroir axial en position rétractée, ainsi qu'une bague conforme à l'invention, dans un premier mode de réalisation; Figure 2: une représentation à plus grande échelle d'une coupe de la bague conforme à l'invention, selon son premier mode de réalisation; Figure 3: une représentation à plus grande échelle d'une coupe de la bague conforme à l'invention, selon un deuxième mode de réalisation; Figure 4: une représentation à plus grande échelle d'une coupe de la bague conforme à l'invention, selon un troisième mode de réalisation. La figure 1 montre une coupe d'un carter de turbine 1 d'un turbocompresseur à gaz d'échappement, non représenté en détail, lequel est une partie intégrante d'un moteur à combustion interne non représenté. A l'intérieur du carter de la turbine 1, un tiroir axial 2 en forme de manchon est disposé dans une fente annulaire 3, qui est formée entre le carter de la turbine 1 et une glissière interne de guidage 4. Le tiroir axial 2 peut coulisser en direction axiale dans la fente annulaire 3, sous l'action d'un dispositif de réglage, à savoir un tenon de glissement 5, qui est logé dans une forure 6 du tiroir axial 2 et guidé dans une coulisse 7 du carter de la turbine 1. Entre le carter de la turbine 1 et la roue à aubes se trouve une fente annulaire de passage 8. Il est possible d'influencer la quantité de gaz d'échappement qui s'écoule à travers la fente de passage 8 vers la roue à aubes, en déplaçant le tiroir axial 2 à l'aide du tenon de glissement 5. Dans ce but, le tiroir axial 2 est muni, d'une manière connue, d'une grille directrice 9, qui est munie d'aubes fixes 9a. La figure 1 montre le tiroir axial 2 en position rétractée, dans laquelle le gaz d'échappement peut s'écouler sans obstacle dans la fente de passage 8. En raison des gaz chauds qui s'écoulent dans la fente de passage 8, la température de la grille directrice 9 augmente très fortement, ce qui peut entraîner des déformations et, de ce fait, un manque d'étanchéité de la grille directrice 9. Afin d'empêcher une fuite non contrôlée du flux de gaz d'échappement à travers la fente annulaire 3, suite à un manque d'étanchéité de cette nature, la face de la grille directrice 9 orientée vers la fente de passage 8 est munie d'une bague 10. La bague 10 masque entièrement la fente annulaire 3 lorsque le tiroir axial 2 est en position rétractée, comme le montre la figure 1. Ceci permet de réduire considérablement les pertes du turbocompresseur à gaz d'échappement dans la fente. Les figures 2, 3 et 4 montrent différents modes de réalisation de la bague 10, dans lesquels un arrondi 11 réalisé sur la face extérieure de la bague 10 améliore les conditions d'écoulement à l'intérieur du carter de la turbine 1. Les conditions d'écoulement sont en outre optimisées, du fait que l'arrondi 11 forme un prolongement en douceur de la paroi du carter de la turbine 1. Conformément à la figure 4, la bague 10 s'appuie par un siège conique sur la paroi frontale de la glissière interne de guidage 4, ce qui entraîne une meilleure étanchéité entre la bague 10 et la glissière interne de guidage 4. Une bonne étanchéité entre la bague 10 et la glissière interne de guidage 4 est obtenue avec le mode de réalisation conforme à la figure 3, dans laquelle la bague 10 s'appuie contre un épaulement frontal interne de la glissière de guidage 4. Les différents modes de réalisation de la bague 10 améliorent les conditions d'écoulement à l'intérieur du carter de la turbine 1 et diminuent considérablement les pertes du turbocompresseur à gaz d'échappement dans la fente. Bien entendu, I'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Turbine de turbocompresseur à gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne, comprenant un carter pour la turbine (1), un tiroir axial (2), sous forme de manchon, susceptible de coulisser en direction axiale sous l'action d'un dispositif de réglage, lequel tiroir (2) est muni d'une grille directrice (9) avec des aubes fixes (9a) et est guidé dans une fente annulaire (3) comprise entre le carter de la turbine (1) et une glissière interne de guidage (4) en forme de gaine, ainsi qu'une roue à aubes, une fente annulaire de passage étant formée entre le carter de la turbine (1) et la roue à aubes, afin d'assurer l'écoulement des flux, caractérisée en ce que la face frontale de la grille directrice (9) orientée vers la fente de passage (8) est munie d'une bague (10) qui, lorsque la grille directrice (9) est en position rétractée, masque la fente annulaire (3), afin de diminuer les pertes dans la fente. 2. Turbine de turbocompresseur à gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bague (10) s'appuie par un siège conique contre la face frontale de la glissière interne de guidage (4). 3. Turbine de turbocompresseur à gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bague (10) s'appuie contre un épaulement frontal de la glissière interne de guidage (4). 4. Turbine de turbocompresseur à gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que la bague (10) comporte un arrondi (11) sur sa périphérie extérieure. 5. Turbine de turbocompresseur à gaz d'échappement pour un moteur à combustion interne selon la revendication 4, caractérisée en ce que i' arrondi (11) forme un prolongement en douceur de la paroi du carter de la turbine (1) dans cette zone.