Brevet FR2858014A1 — publié le 20050128

La présente invention concerne un système de motorisation de véhicule automobile. Plus particulièrement, I'invention se rapporte à un système de motorisation qui comporte un moteur à combustion interne muni de moyens 5 d'admission de gaz en entrée et de moyens d'échappement de gaz en sortie et des moyens de stockage de gaz sous pression associés à des moyens de commande de leur charge/décharge adaptés pour mettre en oeuvre une phase de charge de ceux-ci, pendant laquelle l'alimentation en carburant d'au moins certains cylindres du moteur est coupée pour faire fonctionner le ou chaque cylindre 10 dont l'alimentation est coupée, en compresseur, et une phase de décharge de ceux-ci, au cours de laquelle le gaz est utilisé pour améliorer les performances du moteur. On trouvera un exemple d'un tel système de motorisation dans le document SAE TECHNICAL PAPER SERIES, 1999-01-0623, intitulé New Cycles 15 for Automobile Engines de Michael M. SCHECHTER, International Congress and Exposition, Detroit, Michigan, March 1-4, 1999. L'idée générale à la base du développement de tels systèmes, consiste à récupérer de l'énergie lors de certaines phases de fonctionnement du moteur, sous la forme de gaz comprimé dans les moyens d'accumulation et de 20 réutiliser cette énergie dans d'autres phases de fonctionnement de celui-ci. En particulier, de l'énergie peut être récupérée en phase de décélération et de freinage du véhicule. Sur la figure 2 du document mentionné précédemment, on a représenté un exemple de réalisation d'un tel système. Cependant, aucune réalisation concrète d'implantation d'éléments d'un tel système n'a encore été proposée. A cet effet, I'invention a pour objet un système de motorisation de véhicule automobile, du type comportant un moteur à combustion interne muni de moyens d'admission de gaz en entrée et de moyens d'échappement de gaz en 30 sortie et des moyens d'accumulation de gaz sous pression associés à des moyens de commande de leur charge/décharge, adaptés pour mettre en oeuvre une phase de charge de ceux-ci, pendant laquelle l'alimentation en carburant d'au moins certains cylindres du moteur est coupée pour faire fonctionner le ou chaque cylindre dont l'alimentation est coupée, en compresseur, et une phase de décharge de ceux-ci au cours de laquelle le gaz est utilisé pour améliorer les performances du moteur, caractérisé en ce que les moyens d'accumulation de gaz sous pression se présentent sous la forme d'un organe de récupération comprenant un collecteur de gaz sous pression, associé à travers des moyens formant 5 clapet anti-retour, à une première extrémité d'un manchon tubulaire de récupération, engagé dans la culasse du moteur, dont une seconde extrémité débouche dans la chambre de combustion du cylindre du moteur et dans lequel sont disposés des moyens formant soupape de récupération, déplaçables sous l'action des moyens de commande, entre une position de fermeture et une position d'ouver10 ture, pour assurer la récupération de gaz sous pression. Suivant d'autres caractéristiques: - les moyens formant soupape comprennent une tête de soupape à une extrémité d'une tige de soupape dont l'autre extrémité est associée à des moyens de déplacement de celle-ci; les moyens formant soupape sont sollicités en position de fermeture par des moyens élastiques; - les moyens de déplacement de la tige de soupape comprennent une bobine électromagnétique dont l'alimentation en énergie est assurée par les moyens de commande; - les moyens de déplacement de la tige de soupape comprennent un piston de tige déplaçable dans une partie formant cylindre du manchon et associé à des moyens d'alimentation pneumatiques dont le fonctionnement est piloté par les moyens de commande. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va 25 suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig.1 représente une vue en coupe schématique d'un cylindre du moteur illustrant l'implantation de moyens d'accumulation dans un système selon l'invention; - la Fig.2 représente une vue de dessous d'une culasse et illustrant cette implantation; et - la Fig.3 représente une vue en coupe d'une variante de réalisation des moyens d'accumulation. Ainsi qu'il a été mentionné précédemment, I'invention se rapporte à un système de motorisation pour véhicule automobile, qui comporte un moteur à combustion interne muni de moyens d'admission de gaz en entrée et de moyens d'échappement de gaz en sortie et des moyens d'accumulation de gaz sous 5 pression associés à des moyens de commande de leur charge/décharge, adaptés pour mettre en oeuvre une phase de charge de ceux-ci, pendant laquelle l'alimentation en carburant d'au moins certains cylindres du moteur est coupée, pour faire fonctionner le ou chaque cylindre dont l'alimentation est coupée en compresseur et une phase de décharge de ceuxci au cours de laquelle le gaz 10 est utilisé pour améliorer les performances du moteur. Pour de plus simples renseignements concernant le fonctionnement des systèmes de ce type, on pourra se reporter au document mentionné précédemment. Dans le système selon l'invention, les moyens d'accumulation de gaz 15 sous pression se présentent sous la forme d'un organe de récupération 1 comprenant un collecteur de gaz sous pression désigné par la référence générale 2, associé à travers des moyens formant clapet anti-retour 3, à une première extrémité d'un manchon tubulaire 4, engagé par exemple par vissage dans la culasse par exemple 5 du moteur. Ce manchon 4 présente une seconde extrémité qui débouche dans une chambre de combustion par exemple 6 au-dessus du piston du cylindre correspondant, désigné par la référence générale 7. Dans ce manchon, sont disposés des moyens formant soupape de récupération, désignés par la référence générale 8, déplaçables comme cela sera 25 décrit plus en détail par la suite, sous l'action des moyens de commande, entre une position de fermeture et une position d'ouverture pour assurer la récupération des gaz sous pression. On conçoit alors que dans une telle structure, I'organe de récupération est implanté directement dans la culasse du moteur à la façon par exemple d'une 30 bougie de préchauffage, entre les différentes soupapes et injecteurs associés à ce cylindre, comme cela est illustré sur la figure 2. En effet, I'organe de récupération 1 est implanté entre un injecteur désigné par la référence générale 9 et des soupapes d'admission et d'échappement, désignées respectivement par les références 10, 11, 12 et 13. Les moyens formant soupape de récupération 8 sont montés déplaçables entre une position de fermeture de la seconde extrémité 14 de ce manchon 4 et une position d'ouverture de celle-ci, pour assurer la récupération de gaz sous pression à partir de la chambre de combustion. A cet effet, ces moyens formant soupape comprennent une tige de soupape désignée par la référence générale 15, dont une extrémité comporte la soupape proprement dite 16, associée à la seconde extrémité 14 du manchon 4 et dont l'autre extrémité est associée à des moyens de déplacement de celle-ci. Dans l'exemple de réalisation illustré sur cette figure 1, les moyens de 10 déplacement comprennent une bobine électromagnétique désignée par la référence générale 17 adaptée pour solliciter la tige de soupape en position d'ouverture de la soupape sous l'action des moyens de commande et à l'encontre de la sollicitation de moyens élastiques désignés par la référence générale 18 sur cette figure, interposés entre un rebord du manchon et une surface de butée de la tige. 15 Ces moyens élastiques comprennent par exemple un ressort. On conçoit alors que ces moyens élastiques 18 sollicitent les moyens formant soupape en position de fermeture. Lorsque les moyens de commande déclenchent l'alimentation de la bobine électromagnétique 17, celle-ci provoque alors le déplacement de la tige 20 de soupape et l'ouverture de la soupape, ce qui permet la récupération de gaz sous pression à partir du cylindre correspondant. Bien entendu, d'autres modes de réalisation peuvent être envisagés, comme celui illustré sur la figure 3. On reconnaît en effet sur cette figure 3, I'organe de récupération 1 25 avec son collecteur 2, le clapet anti-retour 3, le manchon 4 et les moyens formant soupape 8. Cependant, dans cet exemple de réalisation, ces moyens formant soupape sont à commande pneumatique et dans ce cas, I'extrémité correspondante de la tige de soupape 15 comporte une surface de butée 19 formant 30 tête de piston, déplaçable dans une partie formant cylindre du manchon 4 sous l'action d'un gaz comprimé, injecté dans celle-ci à partir de moyens d'alimentation par exemple 20, dont le fonctionnement est piloté par les moyens de commande. On conçoit alors que dans ce cas également que lorsque les moyens de commande déclenchent cette alimentation en gaz comprimé, les moyens formant soupape 8 se déplacent vers leur position d'ouverture afin d'assurer la récupération du gaz sous pression, et ce, à l'encontre de la sollicitation élastique des moyens 18. Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation encore peuvent être envisagés. On conçoit alors que grâce à cette structure, I'implantation de ces organes de récupération dans la culasse d'un moteur, permet de réduire au maximum le volume mort du système, ce qui se traduit par une amélioration importante de l'efficacité du stockage et une réduction de l'impact de l'implantation de 10 tels organes dans le véhicule. REVENDICATIONS 1. Système de motorisation de véhicule automobile, du type comportant un moteur à combustion interne muni de moyens d'admission de gaz en entrée et de moyens d'échappement de gaz en sortie et des moyens (1) d'accumu5 lation de gaz sous pression associés à des moyens de commande de leur charge/décharge, adaptés pour mettre en oeuvre une phase de charge de ceuxci, pendant laquelle l'alimentation en carburant d'au moins certains cylindres du moteur est coupée pour faire fonctionner le ou chaque cylindre dont l'alimentation est coupée, en compresseur, et une phase de décharge de ceux-ci au cours de 10 laquelle le gaz est utilisé pour améliorer les performances du moteur, caractérisé en ce que les moyens d'accumulation (1) se présentent sous la forme d'un organe de récupération (11) comprenant un collecteur de gaz sous pression (2), associé à travers des moyens formant clapet anti-retour (3), à une première extrémité d'un manchon tubulaire (4) de récupération, engagé dans la culasse (5) 15 du moteur, dont une seconde extrémité débouche dans une chambre de combustion (6) du cylindre du moteur et dans lequel sont disposés des moyens (8) formant soupape de récupération, déplaçables sous l'action des moyens de commande, entre une position de fermeture et une position d'ouverture, pour assurer la récupération de gaz sous pression. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens formant soupape (8) comprennent une tête de soupape (16) à une extrémité d'une tige de soupape (15) dont l'autre extrémité est associée à des moyens de déplacement (17; 19, 20) de celle-ci. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens 25 formant soupape (8) sont sollicités en position de fermeture par des moyens élastiques (18). 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de déplacement de la tige de soupape comprennent une bobine électromagnétique (17) dont l'alimentation en énergie est assurée par les moyens de com30 mande. 5. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de déplacement de la tige de soupape comprennent un piston de tige (19) déplaçable dans une partie formant cylindre du manchon et associé à des moyens d'alimentation pneumatiques (20) dont le fonctionnement est piloté par les moyens de commande.