Brevet FR2879262A1 — publié le 20060616

REPARTITEUR D'AIR E:N MATIERE PLASTIQUE POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A RECIRCULATION DE GAZ D'ECHAPPEMENT L'invention concerne un répartiteur d'air en matière plastique destiné à être raccordé à un système de recirculation de gaz d'échappement d'un véhicule automobile. Le mélange de gaz d'échappement à l'air d'admission du moteur permet de réduire la pollution émise par le moteur. Ce mélange d'air et de gaz d'échappement est généralement réalisé au moyen d'une buse placée en aval du répartiteur d'air. Les gaz d'échappement se mélangent alors à l'air, puis est distribué par le répartiteur dans les cylindres du moteur. La chaleur élevée des gaz d'échappement est toutefois susceptible d'entraîner la destruction d'un répartiteur réalisé en matériau plastique. Il est alors nécessaire de raccorder la buse d'injection de gaz d'échappement au répartiteur au moyen d'un dispositif isolant thermiquement la buse de la paroi du répartiteur. De tels dispositifs isolants sont décrits dans les documents FR-2 740 511 et US-6 173 701. Dans ces documents, l'ouverture de la buse débouche dans la paroi du répartiteur. Toutefois, l'injection de gaz d'échappement est réalisée de manière ponctuelle, de sorte que ces gaz peuvent être "rampant", c'est-à- dire rester le long de la paroi du répartiteur en aval de la buse, si la vitesse d'injection est faible, ou bien peuvent venir frapper la paroi du répartiteur opposée à la buse, si la vitesse d'injection est forte. Dans les deux cas, des points chauds sont générés et peuvent entraîner la destruction du matériau plastique formant le répartiteur. La solution consiste alors à utiliser des répartiteurs en métaux, par exemple en aluminium, qui ne subissent pas de détérioration due à une trop forte chaleur. Ces matériaux augmentent toutefois le coût du répartiteur. L'invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un répartiteur d'air en matière plastique destiné à être raccordé à un système d'injection de gaz d'échappement dont le dispositif d'injection est conçu afin d'éviter toute dégradation du répartiteur due à la chaleur. A cet effet, l'objet de l'invention concerne un répartiteur d'air en matière plastique pour un moteur à combustion interne, comportant 2879262 2 une admission d'air et une pluralité de conduits de répartition d'air, le répartiteur étant destiné à être raccordé à un système de recirculation des gaz d'échappement, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'injection des gaz d'échappement dont une partie, raccordée au système de recirculation, est fixée sur la paroi du répartiteur au moyen d'un système de fixation l'isolant thermiquement de la paroi, et dont une autre partie pourvue d'orifices ou de zones de diffusion des gaz de recirculation s'étend à l'intérieur du répartiteur sensiblement au centre de ce dernier de manière à ce que les orifices ou zones de diffusion soient situés sensiblement en regard des conduits de répartition. Du fait du positionnement du dispositif d'injection au centre du répartiteur, l'injection des gaz d'échappement est réalisée à distance des parois du répartiteur, de sorte que les gaz d'échappement n'entrent pas en contact avec les parois et ne rampent pas le long de celles-ci. Avantageusement, le dispositif d'injection présente une forme générale tubulaire creuse à l'intérieur de laquelle circule les gaz d'échappement, et dont l'extrémité libre située à l'intérieur du répartiteur est fermée. De préférence, l'extrémité fermée du dispositif d'injection est située sensiblement en regard de l'admission d'air du répartiteur. Avantageusement, l'extrémité fermée présente alors une forme effilée optimisée pour limiter les pertes de charge au niveau de l'admission d'air. Le flux d'air est alors dévié par l'extrémité sans créer de pertes de charge importantes. Dans un mode de réalisation particulier, la partie du dispositif d'injection située à l'intérieur du répartiteur est formée d'un tube à l'intérieur duquel circule le gaz d'échappement et sur la surface latérale duquel sont ménagés les orifices de diffusion. Avantageusement, l'orientation et/ou le diamètre des orifices de diffusion sont choisis afin d'optimiser la répartition des gaz d'échappement dans les conduits de répartition. Dans un autre mode de réalisation particulier, la partie du dispositif d'injection située à l'intérieur du répartiteur est formée d'une grille de diffusion tubulaire à l'intérieur de laquelle circule le gaz d'échappement, et dont la paroi latérale présente une perméabilité aux gaz d'échappement variable de manière à former les zones de diffusion. 2879262 3 Avantageusement, le dispositif d'injection est pourvu de plaques à proximité, ou autour, des zones de diffusion disposées de manière à diriger les gaz d'échappement sortant de ces zones en direction des conduits de répartition afin d'optimiser la répartition des gaz d'échappement dans les conduits de répartition. L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels: - la figure 1 est une représentation en coupe d'un premier mode de réalisation d'un répartiteur selon l'invention; - la figure 2 est une représentation en coupe d'un deuxième mode de réalisation d'un répartiteur selon l'invention. Sur les figures, les éléments identiques sont désignés par les mêmes références. La figure 1 représente un répartiteur 1 en matière plastique, comportant une admission d'air frais 2 et une pluralité de conduits de répartition 3 destinés à être reliés chacun à un cylindre du moteur. Le répartiteur est en outre relié à un système de recirculation des gaz d'échappement (EGR) dont seule la conduite d'arrivée 4 dans le répartiteur est représentée. L'admission d'air 2 et les conduits de répartition 3 débouchent dans le plénum 5 du répartiteur. Le répartiteur est également pourvu d'un dispositif d'injection de gaz d'échappement raccordé au système EGR par l'intermédiaire de la conduite 4. Dans l'exemple représenté figure 1, ce dispositif d'injection 6 est formé d'un tube dont la paroi latérale est pourvue d'orifices d'injection 7. Une extrémité 6a du tube est montée sur la paroi du répartiteur au moyen d'un système de fixation 8 l'isolant thermiquement de la paroi. Ce système peut par exemple être du type décrit dans les documents FR-2 740 511 et US-6 173 701. L'autre extrémité 6b du tube est fermée et présente une forme effilée. Le tube d'injection 6 est placé à l'intérieur du plénum 5 du répartiteur, de manière sensiblement centrale. De préférence, afin de limiter les pertes de charges, l'ad=mission d'air 2 et la fixation 8 du dispositif sont placées sur des parois opposées du répartiteur, la tête effilée 6b du dispositif étant située sensiblement en face de l'admission d'air 2. 2879262 4 La position, le diamètre et l'orientation des orifices d'injection 7 de la paroi latérale du dispositif sont choisies de manière à diriger les gaz d'échappement vers les conduits de répartition 3 tout en assurant une bonne répartition de ces gaz entre les différents conduits 3. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, le dispositif d'injection 16 est formé d'un tube dont la paroi est formée d'une grille de diffusion réalisée par exemple dans un matériau poreux ou tissé, par exemple du type des grilles utilisées pour les lampes de mineur, dont la perméabilité aux gaz d'échappement est maîtrisée. Une extrémité 16a du tube est fixée sur le répartiteur au moyen d'un système de fixation 8, son extrémité opposée 16b étant fermée et effilée. La grille est réalisée de manière à présenter des zones de perméabilité 17 aux gaz, formant des zones de diffusion, sensiblement en regard des conduits de répartition 3. Pour une meilleure répartition, des plaques 18 peuvent être fixées au dispositif à proximité, ou autour, de ces zones de diffusion 17 de manière à diriger les gaz d'échappement sortant du tube en direction des conduits de répartition 3. Dans les deux exemples, le gaz d'échappement circule à l'intérieur du dispositif tubulaire, et sort par les orifices ou zones de diffusion en direction des conduits de répartition. Le dispositif est placé dans les deux cas sensiblement dans la même position centrale dans le plenum 5, en face de l'admission d'air 2. Le système de fixation isolant 8 limite la transmission thermique entre le dispositif et le répartiteur afin d'éviter la dégradation du matériau plastique formant ce dernier. Le dispositif d'injection des gaz d'échappement peut ainsi être réalisé de manière simple, sans engendrer de surcoût important et permet de conserver un matériau en plastique pour le répartiteur, de sorte que le coût de ce dernier est faible. De préférence, le dispositif d'injection 6, 16 est placé au coeur d'un plenum suffisamment volumineux de sorte que l'impact sur les pertes de charge sera faible, car la vitesse de l'air restera faible autour du dispositif. Ainsi, la perte de puissance due à l'ajout de ce dispositif d'injection sera quasiment nulle. 2879262 5 REVENDICATIONS 1. Répartiteur d'air (1) en matière plastique pour un moteur à combustion interne, comportant une admission d'air (2) et une pluralité de conduits (3) de répartition d'air, le répartiteur étant destiné à être raccordé à un système de recirculation des gaz d'échappement, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'injection (6, 16) des gaz d'échappement dont une partie (6a, 16a), raccordée au système de recirculation, est fixée sur la paroi du répartiteur au moyen d'un système de fixation (8) l'isolant the:rmiquement de la paroi, et dont une autre partie, pourvue d'orifices (7) ou de zones (17) de diffusion des gaz de recirculation, s'étend à l'intérieur du répartiteur sensiblement au centre de ce dernier de manière à ce que les orifices ou zones de diffusion soient situés sensiblement en regard des conduits de répartition. 2. Répartiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'injection (6, 16) présente une forme générale tubulaire creuse à l'intérieur de laquelle circule les gaz d'échappement, et dont l'extrémité libre (6b, 16b) située à l'intérieur du répartiteur est fermée. 3. Répartiteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité fermée (6b, 16b) du dispositif d'injection est située sensiblement en regard de l'admission d'air (2). 4. Répartiteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité fermée (6b, 16b) présente une forme effilée optimisée pour limiter les pertes de charge au niveau de l'admission d'air (2). 5. Répartiteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie du dispositif d'injection (6) située à l'intérieur du répartiteur est formée d'un tube à l'intérieur duquel circule le gaz d'échappement et sur la surface latérale duquel sont ménagés les orifices de diffusion (7). 6. Répartiteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'orientation et/ou le diamètre des orifices de diffusion (7) sont choisis afin d'optimiser la répartition des gaz d'échappement dans les conduits de répartition (3). 7. Répartiteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie du dispositif d'injection (16) située à l'intérieur du répartiteur est formée d'une grille de diffusion tubulaire à l'intérieur de laquelle circule le gaz d'échappement, et dont la paroi latérale présente 2879262 6 une perméabilité aux gaz d'échappement variable de manière à former les zones de diffusion (17). 8. Répartiteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif d'injection est pourvu de plaques (18) à proximité, ou autour, des zones de diffusion (17) disposées de manière à diriger les gaz d'échappement sortant de ces zones en direction des conduits de répartition (3).