Brevet FR2760785A1 — publié le 19980918

l L'invention concerne un système de désaération pour un carter de vilebrequin d'un moteur à combustion interne comportant une canalisation de désaération sous charge partielle, qui débouche en aval d'un papillon des gaz dans une canalisation d'aspiration d'un système d'aspiration du moteur à combustion interne et dans laquelle est disposé au moins un étranglement, et comportant une canalisation de désaération à pleine charge, qui débouche en amont du papillon des gaz dans la canalisation d'aspiration. Un système de désaération de carter de vilebrequin du type indiqué est connu d'après le document allemand DE 3 824 791 A1. Le système de désaération de carter de vilebrequin, décrit, dans ce document, comporte une zone de désaération principale, qui est disposée dans un boitier du papillon des gaz et débouche dans le courant d'air d'aspiration ou d'admission en amont du papillon des gaz et est agencée sous la forme d'un étranglement, une zone de désaération secondaire disposée en aval du papillon des gaz et agencée également sous la forme d'un étranglement, et une canalisation de désaération, qui part du moteur à combustion interne et débouche dans le boitier du papillon des gaz. Afin d'éviter que se produise, au niveau du papillon des gaz, une formation de glace, provoquée par la formation d'un condensat lors de la rencontre entre de l'air frais et les gaz de désaération, le boitier du papillon des gaz est raccordé à un circuit de refroidissement et est chauffé par ce dernier. Un inconvénient de ce système de désaération du carter de vilebrequin réside dans le chauffage compliqué du boitier du papillon des gaz visant à éviter un givrage de ce dernier. Par ailleurs, le givrage du papillon des gaz est empêché uniquement pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne, étant donné que lorsque ce dernier est à l'arrêt, aucune action de chauffage n'est exécutée. En ce qui concerne l'arrière-plan technique général, on se reportera également aux documents allemands DE 37 26 332 C1 et DE 19 16 788 C3. L'invention a pour but de créer un système de désaération de carter de vilebrequin, qui garantisse, dans toutes les gammes de fonctionnement du moteur à combustion interne, une aération et une désaération suffisantes du carter de vilebrequin et dans lequel simultanément un givrage du papillon des gaz soit évité sans autre disposition supplémentaire. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait qu'une canalisation d'aération, utilisée pour aérer le carter de vilebrequin dans la gamme de charge partielle, s'étend en dérivation, à partir de la canalisation d'aspiration, en amont du papillon des gaz, et débouche dans la canalisation de désaération sous charge partielle. L'invention met à profit une extension de la gamme de fonctionnement de la désaération sous charge partielle jusqu'à la gamme à pleine charge, sans dépense élevée de construction. L'extension s'effectue grâce à l'utilisation d'une canalisation d'aération servant à réaliser l'aération du carter de vilebrequin dans la gamme de charge partielle. La gamme de fonctionnement du système de désaération sous charge partielle s'étend de ce fait jusqu'à environ 80 % de la charge de fonctionnement et c'est seulement à partir de cette gamme de fonctionnement que la désaération sous pleine charge agit de plus en plus jusqu'à ce que, pour la 1 5 pleine charge, seule encore soit exécutée une désaération à pleine charge. C'est seulement dans le cas de la désaération à pleine charge que le papillon des gaz est traversé par un fluide, ce qui a pour effet qu'il existe un risque de givrage pour le papillon des gaz. Étant donné qu'en général la voiture ne se déplace presque jamais dans le cas de ces états de charge élevée (> 80 % de la charge de fonctionnement) aux basses températures sur des routes éventuellement verglacées, notamment dans le cas de moteurs de grosse cylindrée, un givrage du papillon des gaz est presque impossible. En raison de l'extension de la gamme de fonctionnement de la désaération sous charge partielle, il existe alors un risque de givrage du papillon des gaz seulement à partir de la gamme supérieure de charge partielle. On peut supprimer un dispositif de chauffage compliqué pour le papillon des gaz. Dans une forme de construction particulièrement avantageuse, la canalisation d'aération est intégrée partiellement dans la canalisation de désaération à pleine charge. Un raccordement séparé de la canalisation d'aération à la canalisation d'aspiration du moteur à combustion interne est par conséquent inutile. La disposition des étranglements dans des composants chauds, comme par exemple des séparateurs d'huile, empêche également avantageusement le risque de givrage de ces zones d'étranglement. Selon une autre caractéristique de l'invention, un autre étranglement est disposé dans la canalisation d'aération. Selon une autre caractéristique de l'invention, la canalisation d'aération s'étend en dérivation à partir de la canalisation de désaération à pleine charge et débouche, en aval de l'étranglement, dans la canalisation de désaération sous charge partielle. Selon une autre caractéristique de l'invention, des séparateurs d'huile sont disposés dans les canalisations de désaération, les deux étranglements étant logés, d'une manière protégée contre le gel, dans les canalisations d'aspiration de ces séparateurs d'huile, qui sont reliées au système d'aspiration du moteur à combustion interne. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence au dessin annexé, dont la figure 1 représente un exemple d'un système de désaération du carter de vilebrequin d'un moteur à combustion interne. En se référant à la figure unique, qui représente un schéma de principe, on va expliquer ci-après de façon plus détaillée un exemple de réalisation préféré d'un système de désaération du carter de vilebrequin d'un moteur à combustion interne. Conformément à ce dessin de principe, dans un moteur à combustion interne, un carter de vilebrequin est désigné par la référence 1 et une culasse est désignée par la référence 2, la culasse 2 étant reliée à un système d'aspiration ou d'admission 3. Le système d'aspiration 3 comprend un tube d'aspiration 4, qui se raccorde à la culasse 2 et à partir duquel s'étend une canalisation d'aspiration 5, dans laquelle sont disposés un papillon des gaz 6 ainsi qu'un débitmètre massique d'air 7. Dans le présent exemple de réalisation il s'agit d'un débitmètre massique d'air à film chaud. La canalisation d'aspiration 5 débouche dans un filtre à air 8 du système d'aspiration 3. Lorsque le moteur à pistons fonctionne, des gaz de désaération, ce qu'on appelle des gaz de dérivation, qui sont mélangés à un brouillard d'huile, se rassemblent dans le carter de vilebrequin 1. Pour évacuer ces gaz de clésaération du carter de vilebrequin 1, le moteur à combustion interne comporte un système de désaération comprenant une canalisation 9 de désaération sous charge partielle et une canalisation 10 de désaèration sous pleine charge, dans lesquelles sont prévus des séparateurs d'huile respectifs 11, 12. Les gaz de désaération sont évacués du carter de vilebrequin 1 par l'intermédiaire des canalisations de désaération 9, 10 et sont renvoyés au système d'aspiration 3, les particules d'huile des gaz de désaération se déposant dans les séparateurs d'huile 11, 12. Les particules d'huile séparées sont renvoyées, d'une manière non représentée, au carter d'huile du carter de vilebrequin 1. Au ralenti et lors du fonctionnement du moteur à combustion interne sous charge partielle, la désaération du carter de vilebrequin s'effectue par l'intermédiaire de la canalisation 9 de désaération sous charge partielle, les gaz étant ensuite renvoyés au moteur à combustion interne en aval du papillon des gaz 6 par l'intermédiaire du tube d'aspiration 4. Afin qu'une faible dépression prédéterminée s'établisse dans le carter de vilebrequin 1, un étranglement 13 situé dans la canalisation 9 de désaération sous charge partielle limite la quantité du gaz aspiré hors du carter de vilebrequin 1. En outre, de l'air frais aspiré par l'intermédiaire de la canalisation 10 de désaération sous pleine charge est envoyé au carter de vilebrequin 1. Le trajet des gaz de désaération est marqué par des flèches en trait mixte, tandis que le trajet de l'air frais est marqué par des flèches en trait plein. Lors du fonctionnement du moteur à combustion interne à pleine charge, la désaération du carter de vilebrequin s'effectue par l'intermédiaire de la canalisation 10 de désaération à pleine charge, auquel cas les gaz parviennent depuis le carter de vilebrequin 1 en amont du papillon des gaz 6 dans la canalisation d'aspiration 5, d'o ils sont renvoyés au moteur à combustion interne par l'intermédiaire du papillon des gaz 6 et du tube d'aspiration 4. Le trajet des gaz de désaération est représenté sur la figure par des flèches formées de tirets. Pour étendre la gamme d'action du système de désaération sous charge partielle du fonctionnement du moteur à combustion interne au ralenti au fonctionnement presque à pleine charge, une canalisation d'aération 14 s'étend en dérivation à partir de la canalisation 10 de désaération à pleine charge et est reliée à la canalisation 9 de désaération sous charge partielle. Naturellement, la canalisation d'aération 14 peut être également agencée sous la forme d'une canalisation séparée. Un étranglement 15 est prévu dans la canalisation d'aération 14. Lors du fonctionnement du moteur à combustion interne au ralenti et lors du fonctionnement sous charge partielle, afin de limiter la dépression dans la canalisation 9 de désaération sous charge partielle, de l'air frais est introduit à partir de la canalisation d'aération 14, par l'intermédiaire de l'étranglement 15 en aval de l'étranglement 13, dans la canalisation 9 de désaération sous charge partielle, l'étranglement 15 disposé dans la canalisation d'aération 14 limitant la quantité de l'air frais envoyé. Les sections transversales des étranglements 13, 15 sont accordées entre elles de telle sorte que la désaération s'effectue exclusivement au moyen de la désaération sous charge partielle depuis le fonctionnement du moteur à combustion interne au ralenti jusqu'au fonctionnement presque à pleine charge. C'est seulement lorsque le papillon des gaz 6 est presque complètement ouvert que la dépression dans le système de désaération sous charge partielle et par conséquent également la quantité prélevée des gaz de désaération à partir du carter de vilebrequin 1 sont suffisamment faibles pour que le système de désaération à pleine charge devienne de plus en plus actif et, à pleine charge, c'est-à-dire lorsque le papillon des gaz 6 est complètement ouvert, seule agit encore la désaération à pleine charge. Un condensat, qui se forme lors de la rencontre de l'air frais et des gaz de désaération, peut conduire aux basses températures à la formation de glace dans la zone du papillon des gaz. Étant donné que le papillon des gaz 6 est inséré dans le circuit de gaz de désaération et de l'air frais uniquement lors de la désaération à pleine charge, le risque de givrage n'existe en général que dans une petite gamme de fonctionnement, c'est- à-dire seulement à partir d'une charge de fonctionnement d'environ % du moteur à combustion interne. Pour empêcher également que les étranglements 13, 15 situés dans la canalisation de désaération 9, 10 ne gèlent, les étranglements 13, peuvent être disposés, d'une manière protégée contre le gel, dans des canalisations d'aspiration 16, 17, qui sont reliées au système d'aspiration 3 du moteur à combustion interne, des deux séparateurs d'huile 11, 12. Les étranglements 13 et 15, également désignés sous l'expression étranglements en duo, sont représentés comme étant statiques, sous la forme d'un perçage défini, mais ils peuvent être également agencés de manière à avoir une action dynamique, sous la forme d'une soupape. REVEND I CATIONS 1. Système de désaération pour un carter de vilebrequin d'un moteur à combustion interne comportant une canalisation de désaération sous charge partielle, qui débouche en aval d'un papillon des gaz dans une canalisation d'aspiration d'un système d'aspiration du moteur à combustion interne et dans laquelle est disposé au moins un étranglement, et comportant une canalisation de désaération à pleine charge, qui débouche en amont du papillon des gaz dans la canalisation d'aspiration, caractérisé en ce qu'une canalisation d'aération (14), utilisée pour aérer le carter de vilebrequin dans la gamme de charge partielle, s'étend en dérivation à partir de la canalisation d'aspiration (5), en amont du papillon des gaz (6), et débouche dans la canalisation (9) de désaération sous charge partielle. 2. Système de désaération du carter de vilebrequin d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un autre étranglement (15) est disposé dans la canalisation d'aération (14). 3. Système de désaération du carter de vilebrequin d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la canalisation d'aération (14) s'étend en dérivation à partir de la canalisation de désaération à pleine charge (10) et débouche, en aval de l'étranglement (13), dans la canalisation (9) de désaération sous charge partielle. 4 Système de désaération du carter de vilebrequin d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que des séparateurs d'huile (11, 12) sont disposés dans les canalisations de désaération (9, 10), les deux étranglements (13, 15) étant logés, d'une manière protégée contre le gel, dans les canalisations d'aspiration (16, 17) de ces séparateurs d'huile, qui sont reliées au système d'aspiration (3) du moteur à combustion interne.