Brevet FR2815084A1 — publié le 20020412

L'invention concerne un moteur à combustion interne avec un carter- cylindres et une purge de carter-cylindres qui comporte un séparateur d'huile par l'intermédiaire duquel la purge de carter envoie pour air frais des gaz de carter à une section d'aspiration du moteur à combustion interne. Du carter-cylindres d'un moteur à combustion interne, il ne doit sortir directement dans l'environnement ni des gaz ni des vapeurs d'huile. Les gaz présents dans le carter résultent par exemple de gaz dits "blowby" qui passent entre la paroi de cylindres et le piston. De tels gaz sont chargés de gaz carbonique HC et leur émission est donc critique. On connaît donc, par exemple par "Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik", 25ème édition, 1994, Verlag EUROPA- LEHRMITTEL, page 234, une purge de carter qui élimine du carter le fluide correspondant et qui l'envoie au processus de combustion du moteur à combustion interne. A cet effet, les gaz tirés du carter sont envoyés pour air frais près d'un papillon dans une section d'aspiration du moteur à combustion interne et sont entraînés par de l'air frais dans des cylindres du moteur à combustion interne. On connaît aussi une méthode consistant à séparer une part d'huile éventuelle dans le gaz tiré du carter au moyen d'un séparateur d'huile correspondant avant l'envoi à la section d'aspiration et à la renvoyer au carter par l'intermédiaire d'un tuyau de retour d'huile. De plus, il est extrêmement important qu'il n'y ait pas de surpression dans le carter ou dans l'environnement car des segments de vilebrequin risqueraient sinon d'être souflés. Pour séparer finement les vapeurs d'huile des gaz de carter, on produit une chute de pression minimale au séparateur d'huile afin de garantir le fonctionnement de la séparation fine pour de petites quantités de gaz blow-by. Pour de plus grandes quantités, telles celles apparaissant par exemple lors d'un fonctionnement avec flottement des segments, c'est-à-dire lorsque des segments de pistons ont une étanchéité réduite à cause d'un mouvement de flottement, la résistance de pression du séparateur d'huile augmente toutefois beaucoup. Le risque est qu'il s'installe alors une surpression dans le carter ou dans l'environnement. Plus le séparateur d'huile peut effectuer une séparation fine des vapeurs d'huile des gaz de carter, plus cette résistance de pression est grande.. Le degré de finesse de la séparation du séparateur d'huile est donc limité. La présente invention a pour objet d'améliorer une purge du carter-cylindres d'un moteur à combustion interne du type mentionné en introduction de telle sorte que, sur de larges plages de fonctionnement, on obtient d'une part une bonne séparation entre les gaz et les vapeurs d'huile se trouvant à l'intérieur et on évite d'autre part en même temps, dans toutes les phases de fonctionnement, une surpression non souhaitée dans le carter ou dans l'environnement. Ce problème est résolu selon l'invention par un moteur à combustion interne du type mentionné en introduction et caractérisé en ce que, en amont du séparateur d'huile, il est prévu un dispositif pour détourner du séparateur d'huile des gaz de carter vers une partie de la purge de carter en aval du séparateur d'huile. Cette solution offre l'avantage qu'avec le séparateur d'huile d'une part on obtient un bon filtrage de vapeurs d'huile hors des gaz de carter et d'autre part on évite dans toutes les phases de fonctionnement, notamment en présence de grandes quantités de gaz blow-by, une surpression non souhaitée dans le carter ou dans l'environnement. Pour que l'huile soit très bien séparée des gaz de carter, le séparateur d'huile est conçu comme un séparateur d'huile à cyclone. Le dispositif pour détourner des gaz de carter- cylindres est avantageusement conçu de telle sorte que, au- dessus d'une pression prédéterminée et/ou au-dessus d'une quantité prédéterminée de gaz blow-by, il dévie du séparateur d'huile des gaz de carter-cylindres. Pour l'ouverture ou la fermeture commandée du détournement des gaz de carter, un appareil de commande du moteur à combustion interne est relié au dispositif pour le détournement des gaz de carter-cylindres.. Dans une forme de réalisation préférée, le dispositif pour le détournement des gaz de carter-cylindres comprend une soupape de réglage de pression. D'autres caractéristiques, avantages et conceptions avantageuses de l'invention se déduisent de la description ci-après de l'invention à l'aide de la figure annexée. Cette figure est une représentation schématique d'une forme de réalisation préférée d'un moteur à combustion interne selon l'invention. La forme de réalisation préférée, représentée à la figure 1, d'un moteur à combustion interne selon l'invention comprend un carter 10, une section d'aspiration 12 avec un filtre à air 14 et un papillon 16 ainsi qu'une purge de carter 18 avec un séparateur grossier 20, un séparateur d'huile à cyclone 22 et une soupape de purge de carter 24. De plus, un tuyau de ventilation 26 est indiqué schématiquement. Un tuyau de retour d'huile 27 reconduit de l'huile séparée du séparateur grossier 20 et du séparateur d'huile à cyclone 22 au carter 10. En amont du séparateur d'huile à cyclone 22, il est prévu entre celui-ci et le séparateur grossier 20 un dispositif 28 pour détourner du séparateur d'huile à cyclone 22 des gaz de carter vers une partie de la purge de carter en aval du séparateur d'huile à cyclone 22. Ce dispositif 28 comprend un premier canal de fluide 30 qui est relié entre le séparateur grossier 20 et le séparateur d'huile à cyclone 22 à un canal principal de fluide 32 du dispositif 28 et un deuxième canal de fluide 34 qui débouche à nouveau dans le canal principal de fluide 32 mais en aval derrière le séparateur d'huile à cyclone. Une soupape de réglage de pression 36 est placée entre le premier canal de fluide 30 et le deuxième canal de fluide 34. Un troisième canal de fluide 38 conduit de la soupape de purge de carter 24 à la section d'aspiration 12 et envoie les gaz de carter évacués à la section d'aspiration 12 en aval du papillon 16. Dans la phase de fonctionnement normale, c'est-à-dire avec des quantités habituelles de gaz blow-by, la soupape de réglage de pression 36 est fermée et tous les gaz de carter passent par le séparateur d'huile à cyclone 22 qui sépare bien les vapeurs d'huile des gaz de carter. Mais dès qu'une trop grande quantité de gaz blow-by augmente la pression avant le séparateur d'huile à cyclone 22, par exemple en raison de flottements des segments de pistons, la soupape de réglage de pression 36 ouvre le dispositif 28 de telle sorte que celui-ci agit alors comme dérivation pour le séparateur d'huile à cyclone 22 et conduit des gaz de carter après le séparateur grossier 20 directement à la soupape de purge de carter 24, sans passer par le séparateur d'huile à cyclone 22. On évite ainsi efficacement l'établissement d'une surpression avant le séparateur d'huile à cyclone 22 et donc dans le carter 10. Malgré tout, dans toutes les autres phases de fonctionnement avec de petites quantités de gaz blow-by, ce qui est le cas la plupart du temps, une séparation suffisante de l'huile hors des gaz de carter est garantie au moyen du séparateur d'huile à cyclone 22. Ce dernier ne doit en général être court-circuité que brièvement. La soupape de réglage de pression 36 est conçue soit comme une soupape à surpression travaillant de façon autonome soit comme une soupape commandée. Dans le deuxième cas, la soupape de réglage de pression 36 est commandée par exemple, comme le montre la figure annexée, par un appareil de commande de moteur 40 en fonction des phases de fonctionnement respectives du moteur à combustion interne. Dans la mesure par exemple o l'appareil de commande de moteur 40 détecte un état de fonctionnement du moteur à combustion interne avec une quantité accrue de gaz blow-by, il ouvre totalement ou partiellement la soupape 36 de manière à éviter une formation de surpression dans le carter 10. Bien que l'invention ait été particulièrement montrée et décrite en se référant à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il sera compris aisément par les personnes expérimentées dans cette technique que des modifications dans la forme et dans des détails peuvent être effectuées sans sortir de l'esprit ni du domaine de l'invention. f. z 2815084 REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne avec un carter- cylindres (10) et avec une purge de carter-cylindres (18) qui comporte un séparateur d'huile (22) par l'intermédiaire duquel la purge de carter (18) envoie pour air frais des gaz de carter à une section d'aspiration (12) du moteur à combustion interne, caractérisé en ce que, en amont du séparateur d'huile (22), il est prévu un dispositif (28) pour détourner du séparateur d'huile (22) des gaz de carter vers une partie de la purge de carter (18) en aval du séparateur d'huile (22). 2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séparateur d'huile (22) est conçu comme un séparateur d'huile à cyclone. 3. Moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif (28) pour détourner des gaz de carter est conçu de telle sorte que, au-dessus d'une pression prédéterminée, il dévie du séparateur d'huile (22) des gaz de carter. 4. Moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un appareil de commande de moteur (40) du moteur à combustion interne est relié au dispositif (28) pour détourner des gaz de carter. 5. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (28) pour détourner des gaz de carter est conçu de telle sorte que, au-dessus d'une quantité prédéterminée de gaz blow-by, il dévie du séparateur d'huile (22) des gaz de carter. 6. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (28) pour détourner des gaz de carter comprend une soupape de réglage de pression (36). 7. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un séparateur grossier (20) est placé en amont du dispositif (28) pour détourner des gaz de carter.