Brevet FR2893081A3 — publié le 20070511

FR 2893081 A3 20070511 FR 0553413 A 20051110 SIEGE DE SOUPAPE COMPORTANT UNE BUSE D'INJECTION, MOTEUR COMPORTANT CE SIEGE ET PROCEDE D'INJECTION D'AIR A L'ECHAPPEMENT. DESCRIPTION L'invention concerne un siège de soupape. Elle concerne également un moteur à combustion interne comportant un bloc cylindres surmonté d'une culasse dans laquelle sont formées des chambres de combustion, au moins un conduit d'échappement d'air reliant chaque chambre de combustion à une tubulure d'échappement, un siège de soupape d'échappement étant placé à l'entrée du conduit d'échappement. Afin de satisfaire des normes antipollution de plus en plus sévères, les véhicules automobiles modernes sont équipés d'un pot d'échappement catalytique. Ce pot est le siège de réactions chimiques d'oxydation des hydrocarbures et du CO et de réduction des NOx. Ces réactions sont accélérées par la présence d'un catalyseur de telle sorte qu'elles s'accomplissent pendant le temps de passage des gaz à travers le monolithe contenant le catalyseur. Pour être efficace, le pot catalytique doit avoir une température suffisante. Pour accélérer la montée en température du pot catalytique et permettre une dépollution rapide des gaz d'échappement, il est connu d'injecter de l'air à l'échappement pour provoquer la post-combustion des gaz et ainsi augmenter leur température. On connaît déjà (FR 2 696 504) un dispositif de ce type. Un moteur à combustion interne comprend un dispositif d'injection d'air à l'échappement qui présente un orifice débouchant dans le conduit d'échappement dans la zone d'ouverture de la soupape d'échappement. L'invention a pour objet un dispositif et un procédé d'injection d'air à l'échappement qui améliorent encore les performances des dispositifs actuellement connus. Ces buts sont atteints, conformément à l'invention, par le fait que le siège de soupape comporte une buse d'injection. Le moteur se caractérise par le fait que chaque siège de soupape comporte au moins une buse d'injection d'air à l'échappement et par le fait que des canalisations d'air sont formées dans la culasse pour relier chaque buse d'injection d'air à l'échappement à une source d'air sous pression. Grâce à ces caractéristiques le dispositif permet une éjection d'air à grande vitesse. Cette grande vitesse d'éjection permet à l'air frais de pénétrer la veine gazeuse d'échappement et de se propager rapidement en rencontrant les parois du conduit. Cet effet permet de limiter le temps de mélange des gaz d'échappement et de l'air frais. La diffusion de l'air frais à une vitesse proche de celle du son dans le conduit d'échappement permet de saturer rapidement la zone située autour du siège de la soupape d'échappement en air frais. Le gaz d'échappement est ainsi amené à rencontrer du gaz frais sur l'ensemble de la section de passage du conduit d'échappement ce qui favorise un mélange quasi instantané et homogène des gaz d'échappement et de l'air frais. Selon le procédé, on injecte de l'air au moyen de buses formées dans des sièges de soupape du moteur au moment de l'ouverture d'une soupape d'échappement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif en référence aux figures annexées. Sur ces figures : - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un moteur à combustion interne comportant un siège de soupape d'échappement conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue de détail à échelle agrandie du siège de soupape du moteur de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique en plan de la culasse du moteur représenté sur la figure 20 1. Sur la figure 1, le moteur à combustion interne 2 comporte un bloc cylindres 4 dans lequel sont formés un ou plusieurs cylindres 6. Le bloc cylindres est surmonté d'une culasse 8 dans laquelle est formée 25 une chambre de combustion 10 pour chacun des cylindres 6. La chambre de combustion 10 est reliée à un collecteur d'admission (non représenté) par un ou plusieurs conduits d'admission 12 et à une tubulure d'échappement (non représentée) par un ou plusieurs 30 conduits d'échappement 14. Une ou plusieurs soupapes d'admission 16 permettent d'ouvrir et de fermer le conduit d'admission 12. De la même manière une ou plusieurs soupapes d'échappement 18 permettent d'ouvrir et de fermer le conduit d'échappement 14. La ou les soupapes d'admission 14 reposent sur des sièges 20 de soupape d'admission et la ou les soupapes d'échappement 18 reposent sur des sièges 22 de soupape d'échappement. Dans l'exemple représenté, chaque cylindre 6 comporte deux soupapes d'échappement, chacune de ces soupapes d'échappement comporte un siège 22 comportant au moins une buse d'injection d'air d'échappement. On a représenté à plus grande échelle le siège 22 de la soupape d'échappement 18 sur la figure 2. Le siège 22 comporte au moins une buse 24 d'air d'admission d'échappement (deux dans l'exemple représenté). Les buses 24 permettent d'injecter de l'air frais dans les gaz d'échappement qui quittent la chambre de combustion 10 comme schématisé par les flèches 26. Les gaz d'échappement et l'air frais injectés par les buses 24 se mélangent de manière homogène et sont évacués par le conduit d'échappement 14. Le gaz d'échappement rencontre ainsi sur l'ensemble de la section de passage du conduit d'échappement 14 des gaz frais ce qui favorise un mélange quasi instantané et homogène. Comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, l'air est amené jusqu'aux buses 24 par des conduits 28 formés dans la culasse au moyens de noyaux. Une canalisation principale 30 dessert chacun des sous conduits 28. La canalisation principale est reliée à une source d'air sous pression, par exemple une pompe 32. REVENDICATIONS 1. Siège de soupape d'échappement, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une buse (24) d'injection d'air à l'échappement. 2. Moteur à combustion interne comportant un bloc cylindres (4) surmonté d'une culasse (8) dans laquelle sont formées des chambres de combustion (10), au moins un conduit d'échappement d'air (14) reliant chaque chambre de combustion (10) à une tubulure d'échappement, un siège de soupape (22) étant placé à l'entrée du conduit d'échappement (14), caractérisé en ce que chacun des sièges de soupape (22) comporte une buse (24) d'injection d'air à l'échappement et en ce que des canalisations (28, 30) sont formées dans la culasse (8) pour relier chaque buse d'injection d'air à l'échappement (24) à une source (32) d'air sous pression. 3. Moteur selon la revendication 2 caractérisé en ce que la source d'air sous pression est une pompe. 4. Procédé d'injection d'air à l'échappement d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce que l'on injecte de l'air au moyen de buses (24) formées dans des sièges de soupapes (22) du moteur au moment de l'ouverture d'une soupape (18) d'échappement.