Brevet FR2928178A1 — publié le 20090904

Ensemble pour moteur à combustion interne comprenant une pièce de circulation de gaz brûlés et une électrovanne de contrôle de passage de carburant. La présente invention concerne, de façon générale, un ensemble pour moteur à combustion interne comprenant une pièce de circulation de gaz brûlés et une électrovanne de contrôle de passage de carburant. Plus particulièrement, l'invention concerne un ensemble pour moteur à combustion comportant : - un circuit de refroidissement de gaz brûlés ; -un circuit de transport de carburant ; le circuit de refroidissement comportant une pièce de transport de gaz brûlés et un échangeur thermique assemblé fixement avec la pièce de transport de gaz brûlés de manière à ce que des gaz brûlés transportés par la pièce de transport de gaz brûlés puissent transiter via l'échangeur thermique ; et le circuit de transport de carburant comportant une conduite d'arrivée de carburant, une conduite de sortie de carburant et une électrovanne disposée entre les conduites d'arrivée et de sortie de carburant, cette électrovanne étant adaptée pour autoriser sélectivement le passage de carburant de la conduite d'arrivée vers la conduite de sortie. Un tel ensemble permet d'une part de transporter des gaz d'échappement d'un moteur et d'échanger des calories avec ces gaz et d'autre part permet gérer l'alimentation en carburant de certaines zones de moteur grâce à une électrovanne. Un tel ensemble est principalement utilisé pour recirculer des gaz d'échappement à température contrôlée (grâce à l'échangeur) vers un circuit d'admission d'air d'une chambre de combustion. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un ensemble dont l'assemblage sur un moteur soit facilité. A cette fin, l'ensemble de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule défini précédemment, est essentiellement caractérisé en ce que ladite électrovanne du circuit de transport de carburant est assemblée fixement avec ladite pièce de transport de gaz brûlés via des éléments de fixation formés sur la pièce de transport de gaz brûlés. Pour la compréhension de l'invention, le terme assemblé fixement désigne un assemblage immobilisant les pièces assemblées l'une par rapport à l'autre. L'invention permet de compacter le circuit de refroidissement de gaz brûlés et le circuit de transport de carburant en fixant l'électrovanne du circuit de transport de carburant sur la pièce de transport de gaz brûlés. Par ailleurs le fait que la zone d'assemblage de l'électrovanne soit sur la pièce de transport de gaz brûlés permet de supprimer une zone de fixation de l'électrovanne à distance de la pièce de transport de gaz brûlés qui serait nécessaire pour assembler l'électrovanne sur un moteur. L'invention permet donc de fixer indirectement une électrovanne sur un moteur en la fixant sur la pièce de transport de gaz brûlés puis en fixant cette pièce de transport de gaz brûlés sur le moteur. Selon l'invention la pièce de transport de gaz brûlés comporte au moins une zone de fixation adaptée pour permettre le maintien de cette pièce sur un carter de moteur, et une autre zone distincte prévue pour la fixation de l'électrovanne. Selon un mode préférentiel au précédent on fait en sorte que les éléments de fixation de ladite électrovanne du circuit de transport de carburant avec ladite pièce de transport de gaz brûlés comportent une pièce interface assemblée fixement d'une part avec la pièce de transport de gaz brûlés et d'autre part avec l'électrovanne du circuit de transport de carburant, cette pièce interface évitant le contact de la pièce de transport de gaz brûlés avec l'électrovanne du circuit de transport de carburant. La pièce d'interface peut être utile dans des configurations, où l'on souhaite limiter l'échange thermique entre la pièce de transport de carburant et l'électrovanne du circuit de carburant. Selon un mode complémentaire du précédent on fait en sorte que la pièce d'interface soit une pièce de tôle pliée. L'avantage d'une pièce de tôle est de favoriser la dissipation thermique via la pièce de tôle tout en permettant une absorption de vibrations entre la pièce de transport de gaz brûlés et l'électrovanne. Selon un mode préférentiel alternatif au précédent on fait en sorte que les éléments de fixation de ladite électrovanne du circuit de transport de carburant et de ladite pièce de transport de gaz brûlés comportent au moins un bossage appartenant à la pièce de transport de gaz brûlés et s'étendant vers l'extérieur de celle-ci, l'électrovanne étant assemblée fixement et en contact avec ledit au moins un bossage. Ce mode de réalisation de l'invention est alternatif au mode de réalisation où la fixation de l'électrovanne utilise une pièce d'interface. Ce mode de réalisation a pour avantage de ne pas nécessiter de pièce d'interface et donc de ne pas nécessiter de moyens de fixation de la pièce d'interface avec la pièce de transport de gaz brûlés et de moyens de fixation de l'électrovanne avec la pièce d'interface. Par ailleurs les bossages qui appartiennent à la pièce de transport de gaz brûlés permettent en outre une rigidité d'assemblage accrue entre la pièce de transport de gaz brûlés et l'électrovanne tout en permettant une certaine dissipation thermique du fait que les bossages s'étendent vers l'extérieur de la pièce de transport de gaz brûlés. Selon un mode de réalisation complémentaire on fait en sorte que le circuit de refroidissement de gaz brûlés comporte une vanne de gaz brûlés adaptée pour adopter sélectivement : - une position d'interdiction de passage de gaz 20 brûlés entre la pièce de transport de gaz brûlés et l'échangeur thermique ; et - une position d'autorisation de passage de gaz brûlés entre la pièce de transport de gaz brûlés et l'échangeur thermique. 25 Selon un mode de réalisation complémentaire du précédent on fait en sorte que la vanne de gaz brûlés soit assemblée fixement avec la pièce de transport de gaz brûlés. Ce mode de réalisation permet de fixer sur une même 30 pièce de transport de gaz brûlés : un échangeur thermique ; une électrovanne du circuit de transport de carburant ; et une vanne de gaz brûlés, ce qui présente l'avantage de compacter l'ensemble en rassemblant les zones d'assemblage sur une même pièce tout en limitant le nombre de zones d'assemblage de pièces sur le moteur. Préférentiellement on fait en sorte que la pièce de transport de gaz brûlés soit une pièce de fonderie. Ce mode de réalisation de l'invention est particulièrement économique puisqu'il facilite la formation des zones d'assemblage de l'électrovanne et de l'échangeur thermique lors de la seule opération de moulage de la pièce de transport de gaz brûlés. Préférentiellement on fait en sorte que l'ensemble selon l'invention comporte un carter moteur doté d'un passage de sortie de gaz brûlés provenant d'une chambre de combustion et d'un passage d'entrée de comburant vers une chambre de combustion, ladite pièce de transport de gaz brûlés ayant des premier et second conduits, le premier conduit étant relié d'une part au passage de sortie de gaz brûlés et d'autre part à une entrée de gaz brûlés de l'échangeur thermique et le second conduit étant relié d'une part au passage d'entrée de comburant et d'autre part à une sortie de gaz brûlés de l'échangeur thermique. Ce mode de réalisation permet la circulation de gaz brûlés, refroidis via l'échangeur et provenant du passage de sortie de gaz brûlés, vers le passage d'entrée de comburant. Préférentiellement on fait en sorte que la liaison entre le carter et la pièce de transport de gaz brûlés soit réalisée d'une part par une première bride (A) dans laquelle débouche le premier conduit et d'autre part par une seconde bride (B) dans laquelle débouche le second conduit. Préférentiellement on fait en sorte que la pièce de 5 transport de gaz brûlés soit reliée à l'échangeur thermique par une bride. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement 10 limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente une vue schématique d'un moteur équipé de l'ensemble selon l'invention ; la figure 2 représente un ensemble selon 15 l'invention en vue partiellement éclatée et selon un mode de réalisation où l'électrovanne est montée sur des bossages du la pièce de transport de gaz brûlés ; la figure 3 est une vue en perspective de l'ensemble de la figure 2 vu selon un angle différent de 20 celui de la figure 2, cette figure 3 met en évidence les trois brides de la pièce de transport de gaz brûlés ; la figure 4 représente un ensemble selon un mode de réalisation de l'invention où l'électrovanne est montée sur la pièce de transport de gaz brûlés par 25 l'intermédiaire d'une pièce en tôle pliée ; la figure 5 est une vue en perspective de l'ensemble de la figure 2 selon un angle différent de celui des figures 2 et 3 ; la figure 6 est une vue en coupe de l'ensemble des 30 figures 2, 3 et 5 montrant l'assemblage de l'électrovanne et des bossages de la pièce de transport de gaz brûlés. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un ensemble 1 comportant un circuit de refroidissement de gaz brûlés 2 et un circuit de transport de carburant 3, cet ensemble étant adapté pour être assemblé sur un moteur comme le montre la figure 1. L'ensemble de la figure 1 comporte un carter 4 qui est assemblé à un moteur de façon à se trouver en vis-à-vis d'une chambre de combustion d'un moteur dans laquelle coulisse un piston assemblé à un mécanisme bielle manivelle. Le carter 4 possède une zone d'admission d'air reliée à la chambre de combustion via un passage d'entrée de comburant 42 dans lequel est disposé une vanne (par exemple une soupape) pour contrôler le flux entre la zone d'admission et la chambre 5. Le carter 4 possède également une zone de sortie de gaz d'échappement (gaz brûlés) reliée à la chambre de combustion 5 via un passage de sortie de gaz brûlés 41 vers la zone d'échappement du carter. Une vanne, par exemple une soupape, est disposée dans le passage 41 pour contrôler le flux de gaz brûlés transitant vers la zone d'échappement. La zone d'échappement de carburant est reliée à une conduite d'échappement de gaz 9 sur laquelle est disposé un filtre à particules 6. Un circuit de refroidissement de gaz brûlés 2 est fixé au carter 4 de manière à collecter des gaz brûlés dans la zone d'échappement et à transférer des gaz brûlés vers la zone d'admission. Pour cela, le circuit de refroidissement de gaz brûlés 2 comporte une pièce de transport de gaz 21 qui est fixée sur le carter 4 via des brides, cette pièce 21 comporte un premier conduit 211 relié d'une part au passage de sortie de gaz brûlés 41 8 2928178 via la zone d'échappement du carter 4 et d'autre part à une entrée de gaz brûlés 221 d'un échangeur thermique 22. Cette pièce de transport de gaz brûlés 21 comporte également un second conduit 212 relié d'une part au 5 passage d'entrée de comburant 42 et d'autre part à une sortie de gaz brûlés 222 de l'échangeur thermique 22. L'échangeur thermique 22 comprend un conduit échangeur par lequel passent les gaz d'échappement. Ce conduit échangeur est situé entre l'entrée 221 et la 10 sortie 222 de l'échangeur, et pénètre dans une enceinte de l'échangeur dans laquelle circule un fluide caloporteur. Une vanne de gaz brûlés 24 (visible sur l'ensemble des figures 1 à 5) est adaptée pour contrôler le passage 15 de gaz brûlés entre la pièce de transport de gaz brûlés 21 et l'échangeur thermique 22, cette vanne est disposée au niveau du premier conduit 211. La vanne permet de recycler des gaz brûlés via les conduits 212 et 42 et la zone d'admission de comburant 20 vers la chambre de combustion 5. L'ensemble de l'invention comprend également un circuit de transport de carburant 3 comprenant une pompe 7, une conduite d'arrivée de carburant 31, une électrovanne 33, une conduite de sortie de carburant 32 25 et un injecteur 8 qui sont reliés en série. La pompe alimente en carburant l'injecteur 8 qui débouche dans le conduit d'échappement de gaz brûlés, en amont du filtre à particules (voir les flèches d'écoulement de carburant sur la figure 4). Le carburant 30 ainsi injecté par l'injecteur permet de dégrader par régénération des particules contenues dans le filtre 6. L'électrovanne 33 a pour fonction de contrôler le débit de carburant vers l'injecteur 8. Cette électrovanne 33 est portée par la pièce transport de gaz 21 par l'intermédiaire d'éléments de fixation 23. Selon le mode de réalisation des figures 2, 3, 5 et 6 la pièce 21 comporte des excroissances 21a et 21b sur lesquelles est assemblée l'électrovanne 33, qui est donc directement en contact avec la pièce 21. Ce mode de réalisation permet de compacter l'ensemble de l'invention et permet d'éviter la formation d'une zone d'attache de l'électrovanne directement sur le carter 4 ou sur un autre élément support du moteur. La figure 6 montre le détail de l'assemblage entre l'électrovanne 33 et les bossages 21a et 21b. Un plan de contact est réalisé sur les bossages 21a et 21b et un plan de contact complémentaire est réalisé sur l'électrovanne 33. Ces plans sont mis en contact l'un contre l'autre et des vis de serrage passant par des alésages pratiqués sur l'électrovanne 33 et dans les bossages permettent le maintien en position de l'électrovanne 33 et de la pièce 21. Selon un mode de réalisation alternatif au précédent l'électrovanne 33 est portée par la pièce de transport de gaz 21 mais sans être en contact avec cette dernière. Pour cela une pièce interface 231 est assemblée fixement d'une part avec la pièce de transport de gaz brûlés 21 et d'autre part avec l'électrovanne 33. Cette pièce interface 231 permet une absorption de vibrations et une dissipation thermique favorisant la longévité de l'électrovanne 33. La pièce d'interface 231 a la forme d'une pate en tôle pliée. La pièce de transport de gaz brûlés 21 comporte en outre deux brides A et B pour la fixer sur des emplacements complémentaires du carter 4 et une troisième bride pour assembler l'échangeur thermique 22 à cette pièce 21. Le premier conduit 211 débouche dans la première bride A permettant ainsi une liaison étanche entre le conduit 211 et la zone d'échappement de gaz brûlés du carter 4. Le second conduit 212 débouche dans la seconde bride B permettant ainsi une liaison étanche entre le conduit 212 et la zone d'échappement de gaz brûlés du carter 4. Les premier et second conduits 211 et 212 débouchent a l'intérieur d'une troisième bride C de la pièce de transport de gaz brûlés 21, cette troisième bride C relie ainsi la pièce de transport de gaz brûlés 21 à l'échangeur thermique 22 tout en faisant communiquer de façon étanche le conduit 211 avec l'entrée d'échangeur 221 et le conduit 212 avec la sortie d'échangeur 222. Revendications 1) Ensemble (1) pour moteur à combustion comportant : - un circuit de refroidissement de gaz brûlés (2) ; - un circuit de transport de carburant (3) ; le circuit de refroidissement (2) comportant une pièce de transport de gaz brûlés (21) et un échangeur thermique (22) assemblé fixement avec la pièce de transport de gaz brûlés (21) de manière à ce que des gaz brûlés transportés par la pièce de transport de gaz brûlés (21) puissent transiter via l'échangeur thermique (22) ; et le circuit de transport de carburant (3) comportant une conduite d'arrivée de carburant (31), une conduite de sortie de carburant (32) et une électrovanne (33) disposée entre les conduites d'arrivée (31) et de sortie de carburant (32), cette électrovanne (33) étant adaptée pour autoriser sélectivement le passage de carburant de la conduite d'arrivée (31) vers la conduite de sortie (32), caractérisé en ce que ladite électrovanne (33) du circuit de transport de carburant (3) est assemblée fixement avec ladite pièce de transport de gaz brûlés (21) via des éléments de fixation (23) formés sur la pièce de transport de gaz brûlés (21). 2) Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de fixation (23) de ladite électrovanne (33) du circuit de transport de carburant (3) avec ladite pièce de transport de gaz brûlés (21) comportent une pièce interface (231) assemblée fixement d'une part avec la pièce de transport de gaz brûlés (21) et d'autre part avec l'électrovanne (33) du circuit detransport de carburant (3), cette pièce interface (231) évitant le contact de la pièce de transport de gaz brûlés (21) avec l'électrovanne (33) du circuit de transport de carburant (3). 3) Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce d'interface (231) est une pièce de tôle pliée. 4) Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de fixation (23) de ladite électrovanne (33) du circuit de transport de carburant (3) et de ladite pièce de transport de gaz brûlés (21) comportent au moins un bossage (21a, 21b) appartenant à la pièce de transport de gaz brûlés (21) et s'étendant vers l'extérieur de celle-ci, l'électrovanne (33) étant assemblée fixement et en contact avec ledit au moins un bossage (21a, 21b). 5) Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit de refroidissement de gaz brûlés (2) comporte une vanne de gaz brûlés (24) adaptée pour adopter sélectivement : - une position d'interdiction de passage de gaz brûlés entre la pièce de transport de gaz brûlés (21) et l'échangeur thermique (22) ; et - une position d'autorisation de passage de gaz brûlés entre la pièce de transport de gaz brûlés (21) et l'échangeur thermique (22). 6) Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que la vanne de gaz brûlés (24) est assemblée 30 fixement avec la pièce de transport de gaz brûlés (21). 7) Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce de transport de gaz brûlés (21) est une pièce de fonderie. 8) Ensemble selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un carter moteur (4) doté d'un passage de sortie de gaz brûlés (41) provenant d'une chambre de combustion (5) et d'un passage d'entrée de comburant (42) vers une chambre de combustion (5), ladite pièce de transport de gaz brûlés (21) ayant des premier et second conduits (211, 212), le premier conduit (211) étant relié d'une part au passage de sortie de gaz brûlés (41) et d'autre part à une entrée de gaz brûlés (221) de l'échangeur thermique (22) et le second conduit (212) étant relié d'une part au passage d'entrée de comburant (42) et d'autre part à une sortie de gaz brûlés (222) de l'échangeur thermique (22). 9) Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la liaison entre le carter (4) et la pièce de transport de gaz brûlés (21) est réalisée d'une part par une première bride (A) dans laquelle débouche le premier conduit (211) et d'autre part par une seconde bride (B) dans laquelle débouche le second conduit (212). 10) Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce de transport de gaz brûlés (21) est reliée à l'échangeur thermique (22) par une bride (C).