Brevet FR2998026A1 — publié le 20140516

Vanne, notamment pour circuit d'air de moteur thermique La présente invention concerne une vanne, notamment une vanne pour circuit d'air de moteur thermique. L'invention s'applique notamment lorsque le moteur thermique est utilisé pour la propulsion d'un véhicule, par exemple d'un véhicule automobile. Il peut s'agir d'un moteur dont le carburant est de l'essence ou du diesel. La vanne peut être intégrée au circuit d'air du moteur thermique. Au sens de l'invention, on désigne par « circuit d'air de moteur thermique » le circuit entre l'entrée d'admission et la sortie d'échappement du moteur thermique. La vanne peut être disposée dans le circuit d'admission, le circuit d'échappement, ou une boucle de recirculation par laquelle transitent les gaz d'échappement réinjectés à l'admission (EGR en anglais). La vanne est ici une vanne dite « trois voies ». Cette vanne est par exemple disposée au niveau d'un embranchement définissant trois voies parcourables par du fluide et elle permet de modifier la communication fluidique entre les trois voies. Pour assurer l'étanchéité d'une des voies de la vanne, il est connu de disposer un joint dans cette voie, par exemple entre deux pièces de fonderie délimitant cette voie, de sorte qu'un volet de la vanne vienne reposer contre ce joint lorsque ce volet est dans une position s'opposant à la communication fluidique entre cette voie et l'une et/ou l'autre des deux autres voies. Dans ce cas, le joint et le volet sont en appui plan sur plan, de sorte que des fuites relativement importantes peuvent subsister et qu'un encrassement relativement important du joint et du volet se produit. L'invention a pour but de bénéficier d'une vanne dite « trois voies », notamment pour circuit d'air de moteur thermique, permettant de remédier aux inconvénients ci-dessus. L'invention y parvient, selon l'un de ses aspects, à l'aide d'une vanne, notamment pour circuit d'air de moteur thermique, comprenant : - un corps dans lequel sont ménagés un conduit principal et un conduit auxiliaire débouchant dans le conduit principal, - un volet monté pivotant dans le corps par un axe, le volet comprenant une première portion, apte à obturer tout ou partie du conduit principal lorsque le volet est dans une première position, et une deuxième portion, apte à obturer tout ou partie du conduit auxiliaire lorsque le volet est dans une deuxième position, et - au moins un joint porté par l'une au moins de la première et de la deuxième portion du volet et disposé de manière à venir s'interposer entre au moins une zone de ladite portion et au moins une zone du corps lorsque le volet est dans la première ou la deuxième position. La vanne ci-dessus présente un encrassement réduit. Les fuites peuvent également être réduites lorsque la première, respectivement deuxième, portion du volet obture tout ou partie du premier, respectivement deuxième, conduit. Au sens de la présente demande « arbre » et « axe » sont synonymes. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le joint est porté par la deuxième portion du volet et il est disposé de manière à venir s'interposer entre au moins une zone de ladite portion et au moins une zone du corps lorsque le volet est dans la deuxième position. On assure ainsi l'étanchéité du conduit principal vis-à-vis du conduit auxiliaire lorsque le volet est dans la deuxième position. Dans un autre exemple de mise en oeuvre de l'invention, le joint est porté par la première portion du volet et il est disposé de manière à venir s'interposer entre au moins une zone de ladite portion et au moins une zone du corps lorsque le volet est dans la première position. On assure ainsi l'étanchéité d'une partie du conduit principal vis-à-vis du conduit auxiliaire et de l'autre partie du conduit principal lorsque le volet est dans la première position. Dans un autre exemple de mise en oeuvre de l'invention, un joint est porté par la deuxième portion du volet et il est disposé de manière à venir s'interposer entre au moins une zone de ladite portion et au moins une zone du corps lorsque le volet est dans la deuxième position et un autre joint est porté par la première portion du volet et il est disposé de manière à venir s'interposer entre au moins une zone de ladite portion et au moins une zone du corps lorsque le volet est dans la première position. Le joint est porté par la première ou la deuxième portion du volet. Il est par exemple fixé à demeure sur ladite portion ou, en variante, il est fixé de façon amovible. Le joint peut venir au contact du corps lorsque le volet est dans la position dans laquelle le joint est interposé entre une des portions du volet et le corps. Lorsque la première, respectivement deuxième, portion du volet portant le joint se déplace, le joint peut venir racler la paroi du conduit principal, respectivement auxiliaire. De cette façon, l'encrassement dans la vanne peut être réduit. Le joint est par exemple en inox, ou en silicone. Le joint peut s'étendre le long de tout ou partie du pourtour de ladite portion du volet. Le joint peut s'étendre continument sur tout le pourtour de la première ou deuxième portion du 30 volet. En variante, le joint ne s'étend pas continument. Plusieurs segments distincts de joint peuvent être portés par ladite portion, par exemple le long d'un même pourtour de ladite portion du volet. Plusieurs zones distinctes de la deuxième, respectivement première, portion du volet et du corps sont alors en contact via un des segments de joint lorsque le volet est dans la deuxième, 35 respectivement, première position. Ailleurs qu'au niveau de ces zones, un espace vide peut exister entre le corps et la deuxième, respectivement première, portion du volet quand le volet est dans la deuxième, respectivement première, position. La première et/ou la deuxième portions peuvent avoir une forme de plaque, c'est-à-dire avoir une dimension, encore appelée « épaisseur » par la suite, très inférieure à leurs deux autres dimensions. Dans ce cas, le joint peut s'étendre continument ou non autour de l'axe le long duquel est mesurée l'épaisseur. La plaque formant la deuxième, respectivement première, portion peut avoir une forme rectangulaire, auquel cas le joint est rectangulaire quand il s'étend continument autour de la plaque. En variante, la plaque formant la deuxième, respectivement première, portion peut avoir une forme discoïde, ou demi-discoïde, auquel cas le joint est annulaire ou en partie annulaire quand il s'étend continument autour de la plaque. Une rainure peut être ménagée sur tout ou partie du pourtour de la première ou deuxième portion et le joint peut reposer en partie dans cette rainure. Le joint est par exemple inséré à force dans cette rainure et peut faire saillie à l'extérieur de celle-ci une fois en place dans la rainure. Le volet peut être déporté radialement par rapport à l'axe. Le volet peut être déporté radialement par rapport à l'axe. Au sens de la présente invention, « radialement » s'entend dans un plan perpendiculaire à l'axe. L'axe a par exemple dans ce plan une section circulaire et le déport radial peut signifier que le volet ne s'étend pas de la même façon de chaque côté d'un diamètre de l'axe dans ledit plan. Lorsque la portion du volet venant en contact avec l'axe a une forme de plaque, « déporté radialement » peut signifier que le centre de l'axe n'est pas situé à mi-distance entre les faces opposées de la plaque. La deuxième portion peut venir en contact avec l'axe par un premier côté et venir en contact avec la première portion par un deuxième côté opposé au premier côté. La deuxième portion du volet se situe alors entre l'axe et la première portion du volet. Dans un plan perpendiculaire à l'axe, l'axe peut être plus proche d'une première extrémité du premier côté que d'une deuxième extrémité de ce premier côté, ladite deuxième extrémité étant opposée à la première extrémité. L'axe peut notamment être positionné au niveau de la première extrémité de la deuxième portion. Le positionnement de l'axe par rapport aux extrémités du premier côté de la deuxième portion du volet dans ce plan peut permettre d'assurer un pivotement de grande amplitude du volet dans le corps. La première portion et la deuxième portion peuvent être des pièces distinctes rigidement couplées entre elles. On peut ainsi utiliser des pièces standard pour réaliser chaque portion du volet. Le couplage entre la première et la deuxième portion afin que ces dernières soient solidaires peut se faire par vissage, soudure ou rivetage par exemple. Le deuxième côté de la deuxième portion peut être accolé à un premier côté de la première portion et lesdits côtés peuvent s'étendre dans des plans confondus, lorsque lesdits côtés sont plans. Dans un plan perpendiculaire à l'axe, la première portion du volet peut s'étendre en majeure partie d'un premier côté de l'axe et la deuxième portion du volet peut s'étendre en majeure partie d'un deuxième côté de l'axe, opposé au premier côté. Un décrochement est par exemple ménagé dans la paroi du conduit auxiliaire et dans la paroi du conduit principal et la première portion peut reposer dans ce décrochement lorsque le volet est dans la deuxième position. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un circuit d'air de moteur thermique comprenant une vanne telle que définie ci-dessus. La vanne peut être placée dans le circuit d'air à un endroit de ce dernier dans lequel se trouve un embranchement. La vanne se trouve par exemple en aval du moteur, dans le circuit d'échappement du moteur au niveau où prend naissance la boucle de recirculation permettant de réinjecter des gaz d'échappement à l'admission du moteur. La vanne se trouve en variante en amont du moteur, dans le circuit d'admission du moteur au niveau où débouche la boucle de recirculation des gaz. La boucle de recirculation des gaz peut être une boucle dite « basse pression » ou « haute pression », selon qu'elle prend naissance en amont ou en aval de la turbine du circuit d'air. Le moteur thermique est par exemple un moteur à combustion interne, par exemple à essence ou diesel, et il peut être embarqué dans un véhicule automobile. L'invention porte, selon un autre de ses aspects, sur l'utilisation d'une vanne telle que définie ci-dessus dans un circuit d'air de moteur thermique, le conduit principal appartenant au circuit d'échappement du moteur et le conduit auxiliaire appartenant à une boucle de recirculation des gaz d'échappement permettant auxdits gaz d'échappement d'être réinjectés à l'admission du moteur. La vanne peut en variante former un doseur ou une vanne papillon. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de mise en oeuvre de celle-ci et à l'examen du dessin annexé sur lequel la figure unique représente de façon schématique un exemple de vanne dite « trois voies » selon l'invention. Sur cette figure est représentée une vanne 1 dite « trois voies ». La vanne 1 comprend un corps 2 et un volet 3 mobile dans le corps 2 via un axe 4. L'axe 4 présente dans cet exemple une section transversale circulaire. Dans le corps 2 est ménagé un conduit principal 5 auquel se raccorde un conduit auxiliaire 6 au niveau d'un embranchement 7. Le corps 2 est par exemple réalisé en fonderie, en aluminium ou en inox. Dans l'exemple considéré, le corps 2 comporte une première pièce 2a définissant : - la paroi du conduit principal 5, et - la paroi du conduit auxiliaire 6 au niveau de l'embranchement 7. Le corps 2 comporte également une deuxième pièce 2b définissant la paroi du conduit auxiliaire 6 ailleurs qu'au niveau de l'embranchement 7. Comme représenté sur la figure, une cavité 8 existe dans la première pièce 2a, à proximité de l'embranchement 7. Dans l'exemple considéré, le conduit principal 5 fait partie du circuit d'échappement d'un moteur thermique de véhicule et le conduit auxiliaire 6 fait partie d'une boucle de recirculation permettant aux gaz d'échappement d'être réinjectés à l'admission du moteur. La vanne 1 permet ainsi de faire recirculer une quantité variable de gaz d'échappement vers l'admission du moteur thermique. On va maintenant décrire plus en détail le volet 3. Le volet 3 comprend ici une première portion 10 et une deuxième portion 11. Chacune de ces portions 10 ou 11 a dans l'exemple décrit une forme de plaque. Dans le plan de la figure, perpendiculaire à l'axe, ces portions 10, 11 ont un contour rectangulaire. La première portion 10 et la deuxième portion 11 sont ici rigidement couplées entre elles, par exemple par vissage, soudure ou rivetage. La première portion 10 comporte une première face 13 venant en contact avec une deuxième face 14 de la deuxième portion 11. Dans l'exemple considéré, les faces 13 et 14 sont planes et coplanaires. La deuxième portion présente une première face 15 opposée à la deuxième face 14. La deuxième portion 11 vient en contact par la première face 15 avec l'axe 4. Comme représenté sur la figure, la deuxième portion 11 est radialement décentrée par rapport à l'axe 4, ne passant pas par une zone centrale de l'axe 4. En outre, l'axe 4 est dans cet exemple plus proche d'une extrémité 16 de la première face 15 que de l'autre extrémité 17 de ladite face 15, lorsqu'observé dans le plan de la figure, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe 4. La deuxième portion 11 et l'axe 4 peuvent être solidarisés ensemble sans jeu subsistant. Dans l'exemple illustré, une rainure 18 est ménagée tout autour de la direction le long de laquelle est mesurée l'épaisseur de la plaque formant la deuxième portion 12. Un joint 19 est disposé dans cette rainure 18. En variante, une pluralité de segments de joint peut être reçue dans la rainure 18 ou dans une pluralité de rainures correspondantes. Le joint 19 présente, comme on peut le voir sur la figure, une portion disposée dans la rainure 18 et une portion faisant saillie au-delà de la rainure 18 et au-delà de la deuxième portion 11. La première portion 10 se déplace entre une deuxième position dans laquelle elle repose en partie dans la cavité 8, étant alors sensiblement parallèle à la paroi du conduit principal 5 au niveau de l'embranchement 7, et une première position dans laquelle elle s'étend à travers le conduit principal 5. Dans l'exemple décrit, dans cette première position, la première portion 10 n'obture pas le conduit principal mais assure une contre-pression vers l'échappement. La deuxième portion 11 se déplace entre une première position dans laquelle elle s'étend sensiblement parallèlement à la paroi du conduit auxiliaire 6 au niveau de l'embranchement 7 et une deuxième position dans laquelle elle s'étend en travers du conduit auxiliaire 6, étant notamment perpendiculaire à la paroi du conduit auxiliaire 6 au niveau de l'embranchement 7. Lorsque la première 10 et la deuxième 11 portion sont dans la première position, le volet 3 est dans la première position dans laquelle il favorise la recirculation de gaz d'échappement vers l'admission du moteur. Lorsque la première 10 et la deuxième 11 portion sont dans la deuxième position, le volet 3 est dans la deuxième position dans laquelle il s'oppose, voire empêche, la recirculation de gaz d'échappement vers l'admission du moteur. Le joint 19 est dimensionné de sorte à combler l'espace vide entre la deuxième portion 11 et la paroi du conduit auxiliaire 6 lorsque le volet est dans la deuxième position, afin d'assurer l'étanchéité du conduit auxiliaire 6 vis-à-vis du conduit principal 5. L'invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit. Dans d'autres exemples de mise en oeuvre de l'invention, plusieurs joints peuvent être portés par la deuxième portion 11. Ces joints sont par exemple positionnés à des hauteurs différentes le long de la direction selon laquelle est mesurée l'épaisseur de la plaque. Chaque joint peut alors s'étendre continument autour de ladite direction. En variante, chaque joint est formé par des segments de joint. Dans ce cas, d'un joint à l'autre, les segments de joint peuvent être exactement superposés ou être disposés en quinconces l'un par rapport à l'autre. L'expression « comprenant un » doit être comprise comme synonyme de l'expression « comprenant au moins un », sauf lorsque le contraire est spécifié.35 REVENDICATIONS1. Vanne (1), notamment pour circuit d'air de moteur thermique, comprenant : - un corps (2a, 2b) dans lequel sont ménagés un conduit principal (5) et un conduit auxiliaire (6) débouchant dans le conduit principal (5), - un volet (3) monté pivotant dans le corps (2a, 2b) par un axe (4), le volet (3) comprenant une première portion (10), apte à obturer tout ou partie du conduit principal (5) lorsque le volet (3) est dans une première position, et une deuxième portion (11), apte à obturer tout ou partie du conduit auxiliaire (6), lorsque le volet (3) est dans une deuxième position, et - au moins un joint (19) porté par l'une au moins de la première (10) et de la deuxième portion (11) du volet et disposé de manière à venir s'interposer entre au moins une zone de ladite portion (10, 11) et au moins une zone du corps lorsque le volet (3) est dans la première ou la deuxième position. 2. Vanne selon la revendication 1, le joint (19) étant porté par la deuxième portion (11) du volet (3) et étant disposé de manière à venir s'interposer entre au moins une zone de ladite portion (11) et au moins une zone du corps lorsque le volet (3) est dans la deuxième position. 3. Vanne selon la revendication 1 ou 2, le joint (19) s'étendant sur tout le pourtour de la première (10) ou deuxième (11) portion du volet. 4. Vanne selon l'une quelconque des revendications précédentes, le volet (3) étant déporté radialement par rapport à l'axe (4). 5. Vanne selon l'une quelconque des revendications précédentes, la deuxième portion (11) venant en contact avec l'axe (4) par un premier côté (15) et venant en contact avec la première portion (10) par un deuxième côté (14) opposé au premier côté (15). 6. Vanne selon la revendication 5, dans un plan perpendiculaire à l'axe (4), l'axe étant plus proche d'une première extrémité (16) du premier côté (15) que d'une deuxième extrémité (17) du premier côté (15), ladite deuxième extrémité étant opposée à la première extrémité. 7. Vanne selon la revendication 5 ou 6, la première portion (10) et la deuxième portion (11) étant des pièces distinctes rigidement couplées entre elles. 8. Vanne la revendication 7, le deuxième côté (14) de la deuxième portion (11) étant accolé à un premier côté (13) de la première portion (10) et lesdits côtés s'étendant dans des plans confondus. 9. Vanne selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans un plan perpendiculaire à l'axe, la première portion (10) s'étendant en majeure partie d'un premiercôté de l'axe (4) et la deuxième portion (11) du volet s'étendant en majeure partie d'un deuxième côté de l'axe (4) opposé au premier côté. 10. Utilisation d'une vanne (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans un circuit d'air de moteur thermique, le conduit principal (5) appartenant au circuit d'échappement du moteur et le conduit auxiliaire (6) appartenant à une boucle de recirculation des gaz d'échappement permettant auxdits gaz d'échappement d'être réinjectés en entrée du moteur.