Brevet FR2878290A1 — publié le 20060526

La présente invention concerne les dispositifs de dépollution des gaz de blow-by d'un moteur à combustion interne. Les gaz de blow-by sont les gaz d'échappement qui passent des chambres de combustion au bas moteur. Ce sont des gaz qui résultent du défaut d'étanchéité des segments des pistons du moteur. Pour évacuer ces gaz de blow-by, on les fait re-circuler dans le circuit d'admission du moteur. Ceci permet d'éviter les surpressions du bas moteur qui pourraient l'endommager, et de recycler ces gaz. Cependant, les gaz de blow-by qui sont présents dans le bas moteur sont au contact de l'huile qui lubrifie des pièces mobiles du moteur, et se chargent de particules d'huile. Il est par conséquent nécessaire de filtrer ces gaz de blow-by avant de les faire circuler dans le circuit d'admission, car sinon les particules d'huile viennent encrasser les différents composants du circuit d'admission. L'huile qui résulte de la filtration des gaz de blow-by est ensuite retournée vers le carter d'huile moteur. Un tel dispositif est décrit par exemple dans le document US2004/01733193. Cependant, cette huile de filtration contient des matières charbonneuses qui sont issues des gaz de combustion, et ceci a pour conséquence de polluer l'huile du moteur, et peut engendrer un problème de fiabilité du moteur. Un des objets de l'invention est de pallier au problème de pollution du moteur. L'invention fournit dans ce but un dispositif de dépollution des gaz de blow-by d'un moteur à combustion interne, le dispositif comportant au moins un conduit amenant les gaz de blow-by vers un moyen de filtration, un conduit amenant les gaz filtrés au système d'admission des gaz dans le moteur, et un système de retour d'huile qui porte un moyen de stockage de l'huile hors du carter d'huile moteur. Selon une variante de l'invention, le moyen de stockage de l'huile peut relié à un système d'injection. Selon un premier mode de réalisation, le système d'injection peut être un système d'injection directe de carburant dans le moteur, et le moyen de stockage peut être un réservoir de carburant du moteur. Selon une variante du premier mode de réalisation, le dispositif de dépollution peut comporter un moyen de mélange d'huile au carburant du moteur provenant d'un réservoir de carburant du moteur. Selon une deuxième mode de réalisation, le système d'injection peut être un système de post injection de carburant dans la ligne d'échappement du moteur, et le moyen de stockage peut être un réservoir de carburant du moteur. Selon une variante du deuxième mode de réalisation, le dispositif de dépollution peut comporter un moyen de mélange d'huile au carburant du moteur provenant d'un réservoir de carburant du moteur. La présente invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple et nullement limitatif, et illustré par les dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est un schéma fonctionnel de l'invention, - la figure 2 est un schéma fonctionnel de l'invention selon un premier mode de réalisation, - la figure 3 est un schéma fonctionnel de l'invention selon 25 une variante du premier mode de réalisation, - la figure 4 est un schéma fonctionnel de l'invention selon un deuxième mode de réalisation, la figure 5 est un schéma fonctionnel de l'invention selon une variante du deuxième mode de réalisation. La figure 1 schématise un moteur à combustion interne 1. Le moteur 1 comporte un circuit d'admission 2 et un circuit d'échappement 3. Le circuit d'admission 2 comporte un filtre à air, au moins un conduit reliant le filtre à air à un collecteur d'admission. Le circuit d'admission peut également comporter un boîtier papillon pour faire varier le débit d'air entrant dans le circuit. Le circuit d'échappement 3 comporte un collecteur d'échappement, au moins un conduit reliant le collecteur d'échappement à un pot d'échappement. Le circuit d'échappement 3 peut également comporter des moyens de dépollution des gaz d'échappement, tels qu'un catalyseurs ou NOx-trap, et un filtre à particules dans le cas des moteurs diesel. Le moteur 1 peut comporter un système de re-circulation des gaz brûlés, appelé système EGR (Exhaust Gas Recirculation). Ce système comporte un conduit 4 reliant le circuit d'échappement 3 au circuit d'admission 2. Ce système peut aussi comporter une vanne EGR 5 permettant de faire varier le débit de gaz d'échappement destiné à re-circuler dans le circuit d'admission 2. Le moteur peut également comporter un groupe de suralimentation, comme par exemple un turbocompresseur. Le dispositif de dépollution des gaz de blow-by comporte au moins un conduit 6 amenant les gaz de blow-by vers un moyen de filtration 7. Le moyen de filtration 7 sert à séparer les gaz de blowby des particules d'huile qu'ils contiennent. Le moyen de filtration 7 peut être constitué de plusieurs modules filtrants connus de l'homme du métier, comme par exemple des filtres à effet centrifuge. Le dispositif de dépollution comporte également au moins un conduit 8 amenant les gaz de blow-by filtrés au système d'admission 2 des gaz dans le moteur. Pour évacuer l'huile issue de la filtration des gaz de blow-by, le dispositif de dépollution comporte un système de retour d'huile. Selon l'invention, le système de retour d'huile comporte un moyen de stockage 9 de l'huile hors du carter d'huile moteur. Le carter d'huile moteur est un carter qui se fixe sur le bloc-cylindres du moteur et qui vient fermer le bas moteur. Le carter d'huile moteur est le réservoir d'huile de lubrification du moteur. Ainsi l'huile de filtration ne retourne pas dans le carter d'huile. Ceci permet d'empêcher que cette huile de filtration ne vienne polluer l'huile de lubrification des organes mobiles du moteur qui se trouve dans le moteur, car elle contient des matières charbonneuses qui proviennent du contact des particules d'huile avec les gaz de blow-by et qui peuvent nuire à la fiabilité du moteur. Ce moyen de stockage 9 peut consister en un réservoir prévu exclusivement pour le stockage de l'huile de filtration. Selon une variante de l'invention représentée aux figures 2 à 5, ce moyen de stockage est relié à un système d'injection. Dans cette variante, l'huile de filtration n'est pas seulement collectée et stockée dans un réservoir 9, mais elle est brûlée. Ceci permet ainsi de ne pas avoir à prévoir la vidange du moyen de stockage 9. Selon un premier mode de réalisation représenté à la figure 2 et correspondant plus particulièrement au moteur diesel, le système d'injection est un système d'injection directe 10 de carburant dans le moteur. Ceci permet de brûler l'huile de filtration directement en l'injectant dans les chambres de combustion du moteur 1, et évite d'encrasser les organes du circuit d'admission 2 du moteur 1. Le moyen de stockage 9 peut alors être le réservoir de carburant du moteur qui alimente le système d'injection directe 10. Le système de retour d'huile comporte un tuyau amenant l'huile de filtration dans le réservoir de carburant. L'huile se mélange au carburant, et le mélange huile carburant circule dans le système d'injection directe 10 du moteur 1. Selon une autre variante représentée à la figure 3, le dispositif de dépollution des gaz de blow-by comporte un moyen 12 de mélange d'huile au carburant du moteur, le carburant provenant d'un réservoir 11 de carburant du moteur. L'huile de filtration n'est pas dirigée vers le réservoir 11 de carburant du moteur, mais elle est conduite à un moyen de stockage 9 qui peut être alors un réservoir annexe. Ce réservoir annexe est relié à un moyen de mélange 12. Ce moyen de mélange 12 comporte deux orifices d'entrée pour recevoir d'une part l'huile de filtration, et d'autre part le carburant. Ce moyen de mélange comporte également un orifice de sortie pour envoyer le mélange huile carburant dans le système d'injection directe 10. L'avantage d'utiliser un moyen de mélange 12 est que l'on peut définir une proportion d'huile dans le mélange en ajustant le diamètre de l'orifice d'entrée de l'huile. On peut aussi prévoir d'installer une vanne pilotée par un calculateur pour faire varier le débit d'huile et agir sur la proportion d'huile dans le mélange en fonction de paramètres tels que la charge moteur, la vitesse de rotation du moteur, l'enclenchement d'un cycle de dépollution, etc. Le moyen de mélange 12 peut aussi intégrer le moyen de 5 stockage 9 de sorte à ce qu'ils ne forment qu'une seule pièce, dans le but de gagner en encombrement. Selon un deuxième mode de réalisation représenté à la figure 4 et convenant à tout moteur à combustion interne, le système d'injection est un système de post injection 100 de carburant dans la ligne d'échappement du moteur. Ces systèmes sont prévus pour générer de la chaleur dans le circuit d'échappement à des fins de dépollution, et ils permettent de brûler l'huile de filtration directement en l'injectant dans le circuit 3 d'échappement du moteur, et évite d'encrasser les organes du circuit d'admission 2 et du moteur 1. Le moyen de stockage 9 peut être le réservoir de carburant du moteur qui alimente aussi le système de post injection. Le système de retour d'huile comporte un tuyau amenant l'huile de filtration dans le réservoir de carburant. L'huile se mélange au carburant, et le mélange huile carburant circule dans le système de post injection 100. Selon une autre variante représentée à la figure 5, le dispositif de dépollution des gaz de blow-by comporte un moyen de mélange 12 d'huile au carburant utilisé pour réaliser les post-injections, le carburant provenant par exemple d'un réservoir 11 de carburant alimentant le moteur. L'huile de filtration n'est pas dirigée vers le réservoir 11 de carburant, elle est conduite au moyen de stockage 9 qui peut être un réservoir annexe. Ce réservoir annexe 9 est relié à un moyen de mélange 12. Ce moyen de mélange 12 comporte deux orifices d'entrée pour recevoir d'une part l'huile de filtration, et d'autre part le carburant. Ce moyen de mélange 12 comporte également un orifice de sortie pour envoyer le mélange huile carburant dans le système de post injection 100. L'avantage d'utiliser un moyen de mélange 12 est que l'on peut 35 définir une proportion d'huile dans le mélange en ajustant le diamètre de l'orifice d'entrée de l'huile dans le moyen de mélange 12. On peut aussi prévoir d'installer une vanne pilotée par un calculateur pour faire varier le débit d'huile et agir sur la proportion d'huile dans le mélange en fonction de paramètre tels que la charge moteur, la vitesse de rotation du moteur, l'enclenchement d'un cycle de dépollution, etc. Le moyen de mélange 12 peut comporter le moyen de stockage 9 de sorte à ce qu'ils ne forment qu'une seule pièce, dans le but de 10 gagner en encombrement. Revendications 1) Dispositif de dépollution des gaz de blow-by d'un moteur (1) à combustion interne, le dispositif comportant au moins un conduit (6) amenant les gaz de blow-by vers un moyen de filtration (7), un conduit (8) amenant les gaz filtrés au système d'admission (2) des gaz dans le moteur (1), et un système de retour d'huile, caractérisé en ce que le système de retour d'huile comporte un moyen de stockage (9) de l'huile hors du carter d'huile moteur. 2) Dispositif de dépollution des gaz de blow-by selon la 10 revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de stockage (9) de l'huile est relié à un système d'injection (10;100). 3) Dispositif de dépollution des gaz de blow-by selon la revendication 2, caractérisé en ce le système d'injection (10) est un système d'injection directe de carburant dans le moteur (1). 4) Dispositif de dépollution des gaz de blow-by selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système d'injection (100) est un système de post injection de carburant dans la ligne d'échappement (3) du moteur (1). 5) Dispositif de dépollution des gaz de blow-by selon l'une 20 quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen de stockage (9) est le réservoir de carburant du moteur. 6) Dispositif de dépollution des gaz de blow-by selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (12) de mélange d'huile au carburant du moteur provenant d'un réservoir (Il) de carburant du moteur (1). 7) Dispositif de dépollution des gaz de blow-by selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen (12) de mélange intègre le moyen de stockage (9).