Brevet FR3014393A1 — publié le 20150612

ENSEMBLE POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte au domaine des groupes motopropulseurs. L'invention concerne plus particulièrement un ensemble pour moteur à combustion interne comprenant un système de récupération des vapeurs de carburant et un amplificateur d'effort de freinage par dépression. Arrière-plan technologique Comme l'illustre la figure 1, classiquement, la génération du vide alimentant l'amplificateur 1 freinage du système de freinage des moteurs à allumage commandé atmosphériques tel que les moteurs à essence se fait, par un piquage 2 dans la ligne 3 d'admission au niveau du répartiteur 4 d'admission en air, en aval du boitier 5 papillon servant à régler le débit d'air admis. Afin de réduire la consommation et donc les émissions polluantes, il est connu de réduire les pertes par pompage et de faire ce qui est le plus souvent désigné par le terme anglais de « downsizing », c'est-à-dire de réduire la cylindrée du moteur tout en augmentant la puissance délivrée par chaque cylindre. Cependant ces actions ont tendance à réduire la génération de vide. Afin d'augmenter cette génération de vide, il est connu, par exemple du document CN202574199U, d'ajouter une ligne de dérivation comprenant une restriction de section entre le filtre à air et le piquage au niveau du répartiteur d'admission, l'amplificateur étant relié au niveau de la restriction de section, ce qui permettra par effet Venturi d'augmenter la dépression au niveau de l'amplificateur de freinage. La figure 2 illustre schématiquement un tel agencement. Les éléments identiques à la figure 1 conservent la même référence. La référence 6 désigne le filtre à air, la référence 7 la ligne de dérivation, la référence 8 le dispositif à effet Venturi, la référence 9 la restriction de section ou étranglement. Toutefois, quand l'amplificateur 1 ne sollicite pas de dépression de la part de la restriction de section 9, la pression P2 dans le répartiteur 4 d'admission en air étant inférieure à la pression P1 dans le filtre à air 6, il y a création d'un débit d'air passant par la ligne 7 de dérivation vers le répartiteur 4 d'admission en supplément du débit d'air principal qui est piloté par le boitier papillon 5. Les moteurs à essence devant fonctionner à richesse égale à 1, cette masse d'air supplémentaire admise par le moteur doit être accompagnée d'une augmentation de la masse de carburant injectée, ce qui implique une surconsommation de carburant. Indépendamment de ce système de génération de vide, les moteurs à essence sont équipés d'un système de récupération des vapeurs de carburant présents dans le réservoir de carburant. Comme illustré à la figure 3, Le système comprend un clapet 10 permettant d'évacuer les vapeurs de carburant du réservoir 11 de carburant, un boitier 12, désigné « canister » en anglais, logeant un produit 13 permettant l'adsorption et la désorption des vapeurs de carburant tel que du charbon actif. Le boitier 12 communique par une conduite 14 avec le réservoir 11, via le clapet 10. Du boitier 12 part également une conduite 15 d'alimentation qui permet d'amener les vapeurs de carburant vers la ligne 3 d'admission pour être utilisées dans le moteur. Le boitier 12 comprend encore une mise à l'air libre 16. Une vanne 17 pilotée est placée sur la conduite 15 d'alimentation qui en s'ouvrant, autorise le passage de vapeur de carburant dans la ligne d'admission et donc la régénération du charbon actif. La commande de la vanne 17 est assurée par un calculateur en fonction de conditions déterminées de fonctionnement du moteur. Le dispositif de génération de vide du système de freinage et le système de récupération des vapeurs de carburant fonctionnent indépendamment. Les deux dispositifs peuvent être mis en commun, cependant le circuit de de génération de vide du système de freinage peut être mis en présence de vapeurs de carburant. Par conséquent, le problème à la base de l'invention est de proposer un ensemble pour moteur à combustion interne dans lequel le dispositif de génération de vide du système de freinage et le système de récupération des vapeurs de carburant sont mis en commun avec les parties du dispositif de génération de vide du système de freinage sensible aux vapeurs de carburant à l'abri de celles-ci. Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un ensemble pour moteur à combustion interne comportant : Une ligne d'admission d'air comprenant des moyens de dosage du débit d'air admis, - Un système de récupération des vapeurs de carburant comprenant un boitier logeant un produit permettant l'adsorption et la désorption des vapeurs de carburant, une ligne d'alimentation en vapeur de carburant reliée au boitier et, par un piquage à la ligne d'admission en aval des moyens de dosage du débit d'air, une vanne de pilotage de la purge dudit système disposée sur la ligne d'alimentation, - Un dispositif à effet Venturi disposé sur la ligne d'alimentation entre la vanne et le piquage sur la ligne d'admission, - Un amplificateur d'effort de freinage à dépression relié par une ligne de dépression au dispositif à effet Venturi, le dispositif à effet Venturi comprenant de plus un premier circuit pneumatique reliant la ligne de dépression à un étranglement du dispositif, un premier clapet anti-retour disposé sur ce circuit, le premier clapet antiretour étant éloigné de l'étranglement par une première conduite présentant une longueur d'au moins quelques centimètres afin de réduire la concentration de vapeurs de carburant au niveau du premier clapet anti-retour. L'effet technique est de déporter le clapet anti-retour et ses parties sensibles aux vapeurs de carburant la ligne d'alimentation en vapeurs de carburant. Lors d'une purge le niveau de concentration est le plus élevé dans la ligne d'alimentation en vapeur de carburant et décroit en fonction de la longueur de la première conduite. Cette distance représente donc une distance de sécurité qui fait que le clapet anti-retour subit un niveau de concentration en vapeur de carburant réduit, ce qui améliore la tenue du clapet dans le temps. De préférence, la première conduite présente une longueur comprise entre 5 cm et 10 cm, et de préférence égale à 10 cm, ce qui permet d'obtenir un bon compromis entre réduction du niveau de concentration des vapeurs de carburant et compacité du système. Dans une variante, le dispositif à effet Venturi comprend un second circuit pneumatique reliant la ligne de dépression à un divergent du dispositif, un second clapet antiretour disposé sur ce circuit, le second clapet anti-retour étant éloigné du divergent par une second conduite présentant une longueur d'au moins quelques centimètres afin de réduire la concentration de vapeurs de carburant au niveau du premier clapet anti-retour. De préférence, la seconde conduite (21') présente une longueur comprise entre 5 cm et 10 cm, et de préférence égale à 10 cm, ce qui permet d'obtenir un bon compromis entre réduction du niveau de concentration des vapeurs de carburant et compacité du système. De préférence, le premier et le second circuit pneumatique ont un tronçon commun reliant la ligne de dépression, ce qui améliore la compacité du système. De préférence, le premier clapet antiretour est disposé plus près du tronçon commun que de l'étranglement, toujours pour des raisons de compacité. En variante, le dispositif à effet Venturi est relié à la ligne de dépression, et la ligne d'alimentation en vapeur de carburant par des connexions adaptées, ce qui en fait un dispositif amovible de l'ensemble. En variante encore, la vanne est commune au pilotage de la purge du système de récupération des vapeurs de carburant et de la mise en dépression de l'amplificateur d'effort de freinage, ce qui permet de faire une économie de matériel. Dans une variante encore, l'ensemble comprend une ligne de dérivation s'étendant entre un piquage sur la ligne d'admission d'air, en amont des moyens de dosage d'air, et un piquage sur la ligne d'alimentation en vapeur de carburant, en amont de la vanne de pilotage de la purge. Lorsque de l'air circule dans la ligne de dérivation, l'accélération de l'air au niveau de l'étranglement induit une dépression au niveau de l'amplificateur d'effort de freinage, L'invention porte aussi sur un moteur à combustion interne à allumage commandé 20 atmosphérique, comprenant un ensemble selon l'une quelconque des variantes précédemment décrites. Brève description des dessins 25 D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un mode particulier de réalisation, non limitatif de l'invention, faite en référence aux figures dans lesquelles : - La figure 1 est une représentation schématique d'un premier circuit de génération de 30 vide pour amplificateur de frein pour moteur à allumage commandé, selon l'art antérieur. - La figure 2 est une représentation schématique d'un second circuit de génération de vide pour amplificateur de frein pour moteur à allumage commandé, selon l'art antérieur. - La figure 3 est une représentation schématique d'un système de récupération des vapeurs de carburant pour moteur à allumage commandé, selon l'art antérieur. 35 - La figure 4 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation d'ensemble selon l'invention. - La figure 5 présente un second mode de réalisation d'ensemble selon l'invention. Description détaillée La figure 4 présente un premier mode de réalisation préféré de l'ensemble de l'invention pour moteur à combustion interne. Les éléments identiques aux figures précédentes conservent la même référence. En référence à la figure 4, l'ensemble pour moteur à combustion interne comprend une ligne 3 d'admission d'air. La ligne 3 d'admission d'air comprend des moyens 5 de dosage du débit d'air admis par la ligne 3 principale d'admission d'air. Les moyens 5 de dosage de débit d'air peuvent par exemple se présenter sous la forme d'un boitier papillon. La ligne 3 d'admission peut comprendre un répartiteur 4 d'admission d'air destiné à distribuer l'air dans les différents cylindres d'un moteur. La ligne 3 d'admission peut encore comprendre un filtre 6 à air disposé en amont des moyens 5 de dosage du débit d'air admis. L'amont et l'aval pour la ligne 3 d'admission sont définis relativement au sens prévu d'écoulement de l'air, lorsque la ligne 3 d'admission est placée sur moteur. Ce sens est illustré par la flèche F1. L'ensemble de l'invention comprend encore un système de récupération des vapeurs de carburant. Le système de récupération des vapeurs de carburant comprend un clapet 10 permettant d'évacuer les vapeurs de carburant d'un réservoir 11 de carburant, un boitier 12, désigné « canister » en anglais, logeant un produit 13 permettant l'adsorption et la désorption des vapeurs de carburant tel que du charbon actif. Le boitier 12 communique par une conduite 14 avec le réservoir 11, via le clapet 10. Le boitier 12 comprend une mise à l'air libre 16. Du boitier 12 part également une conduite 15 d'alimentation en vapeurs de carburant destinée à rejoindre la ligne 3 d'admission pour être utilisées dans le moteur. La conduite 15 d'alimentation en vapeur de carburant est reliée par un piquage 2 sur la ligne 3 d'admission, en aval des moyens 5 de dosage du débit d'air. Le système de récupération des vapeurs de carburant comprend encore une vanne 24 disposée sur la ligne 15 d'alimentation pour le pilotage de la purge du système de récupération des vapeurs de carburant. L'ensemble selon l'invention comprend encore un dispositif 8 à effet Venturi disposé sur la ligne 15 d'alimentation, entre la vanne 24 et le piquage 2 sur la ligne 3 principale d'admission. L'ensemble de l'invention comprend encore un amplificateur 1 d'effort de freinage à dépression comprenant une chambre 20 de dépression reliée par une ligne 18 de dépression au dispositif 8 à effet Venturi. II peut être prévu que le dispositif 8 à effet Venturi soit amovible, autrement dit relié à la ligne 8 de dépression, et la ligne 15 d'alimentation en vapeur de carburant par des connexions adaptées, par exemple des raccords particuliers dit « queue de sapin » ou raccords cannelés. Le dispositif 8 à effet Venturi comprend un premier circuit pneumatique reliant la ligne 18 de dépression à l'étranglement 9 du dispositif. Ainsi lorsque de l'air circule dans la ligne 15 d'alimentation l'accélération de l'air au niveau de l'étranglement 9 induit une dépression au niveau de l'amplificateur 1, dans sa chambre 20 de dépression. Le dispositif 8 comprend aussi un premier clapet anti-retour 23 disposé sur ce circuit pneumatique. Conformément à l'invention, le premier clapet anti-retour 23 est éloigné de l'étranglement 9 par une première conduite 21 présentant une longueur d'au moins quelques centimètres. Ainsi, plutôt que d'être à proximité immédiate, les parties du premier clapet 23 anti-retour sensibles aux vapeurs de carburant, par exemple en caoutchouc, sont avec ces quelques centimètres, mis à distance de l'étranglement 9, de manière à ne pas subir d'une concentration de vapeurs de carburant trop importante. Il s'est révélé que la première conduite 21 peut présenter une longueur comprise entre 5 cm et 10 cm. Dans cet intervalle le niveau de concentration de vapeurs carburant suffisamment faible pour réduire le risque de dégradation des parties du premier clapet 23 anti-retour sensibles aux vapeurs de carburant. La longueur est de préférence de 10 cm, cette dernière distance donnant le meilleur compromis entre un niveau de concentration de vapeurs carburant faible et une compacité acceptable. Comme illustré sur la figure 4, le dispositif 8 à effet Venturi peut encore comprendre un second circuit pneumatique reliant la ligne 18 de dépression à un divergent 9' du dispositif 8, le divergent 9' est en aval de l'étranglement 9, l'amont et l'aval pour la ligne 15 d'alimentation étant définis relativement au sens prévu d'écoulement de l'air. Ce sens est illustré par la flèche F2. Dans ce cas, le dispositif 8 à effet Venturi peut comprendre un second clapet 23' antiretour disposé sur ce circuit, le second clapet 23' anti-retour étant éloigné du divergent 9' par une seconde conduite 21' présentant pour les mêmes raisons une longueur d'au moins quelques centimètres. Dans cette variante la seconde conduite 21 peut aussi présenter une longueur comprise entre 5 cm et 10 cm, ce qui permet d'obtenir un bon compromis entre réduction du niveau de concentration des vapeurs de carburant et compacité du système. La longueur est de préférence égale à 10 cm, cette dernière distance donnant le meilleur compromis. Afin de n'avoir qu'une connexion de la ligne 18 de dépression avec le dispositif 8 à effet Venturi, il peut être prévu, comme illustré sur la figure 4, que le premier et le second circuit pneumatique aient un tronçon 25 commun reliant la ligne 18 de dépression. Dans cette configuration, en raison de la longueur supplémentaire prévue pour la première conduite 21, le premier clapet 23 anti-retour est disposé plus près du tronçon 25 commun que de l'étranglement 9 du dispositif 8 à effet Venturi. Avantageusement, il peut en aller de même pour le second clapet 23' antiretour, c'est à dire que le second clapet 23' antiretour est disposé plus près du tronçon 25 commun que du divergent 9' du dispositif 8 à effet Venturi. Dans cet agencement, la vanne 24 est avantageusement commune au pilotage de la purge du système de récupération des vapeurs de carburant et de l'utilisation de l'effet Venturi pour augmenter la mise en dépression de l'amplificateur 1 d'effort de freinage. La commande de la vanne 24 est assurée un calculateur, non représenté, le pilotage de la vanne 24 étant effectué en fonction de conditions déterminées de fonctionnement du moteur, du niveau de chargement en vapeur de carburant du boitier 12, du niveau de dépression de amplificateur 1 d'effort de freinage. Afin d'obtenir des temps de réponse rapide, la vanne 24 est de préférence une électrovanne. En fonctionnement, l'ouverture de la vanne 24, autorise le passage de vapeur de carburant dans la ligne 15 d'alimentation en vapeurs de carburant, ce qui permet la régénération du charbon actif. En fonctionnement toujours, l'ouverture de la vanne 24 permet également une circulation d'air qui génère, grâce au dispositif à effet Venturi, une dépression dans l'amplificateur 1 d'effort de freinage. Lorsque la vanne 24 est fermée, le dispositif à effet Venturi est inefficace par manque de débit d'air mais le second circuit s'étendant de la ligne 18 de dépression en aval de l'étranglement 9 du dispositif 8 à effet Venturi permet tout de même de bénéficier de la dépression P2 présente en aval des moyens 5 de dosage de débit d'air relativement à la pression P3 (pression dans l'amplificateur 1 d'effort de freinage). La figure 5 illustre un autre mode de réalisation d'ensemble conforme à l'invention. Ce second mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation en ce que l'ensemble comprend une ligne 7 de dérivation s'étendant entre un piquage 19 sur la ligne 3 d'admission d'air, en amont des moyens 5 de dosage d'air, et un piquage 22 sur la ligne d'alimentation en vapeur de carburant, en amont de la vanne 24 de pilotage de la purge. L'ensemble de l'invention convient particulièrement aux moteurs à allumage commandé 15 atmosphérique, comme par exemple les moteurs à essence où les moyens de dosage d'air peuvent générer une dépression importante. REVENDICATIONS1. Ensemble pour moteur à combustion interne comportant : Une ligne (3) d'admission d'air comprenant des moyens (5) de dosage du débit d'air admis, Un système de récupération des vapeurs de carburant comprenant un boitier (12) logeant un produit (13) permettant l'adsorption et la désorption des vapeurs de carburant, une ligne (15) d'alimentation en vapeur de carburant reliée au boitier (12) et, par un piquage (2) à la ligne (3) d'admission en aval des moyens (5) de dosage du débit d'air, une vanne (24) de pilotage de la purge dudit système disposée sur la ligne (15) d'alimentation, Un dispositif (8) à effet Venturi disposé sur la ligne (15) d'alimentation entre la vanne (24) et le piquage (2) sur la ligne (3) d'admission, Un amplificateur (1) d'effort de freinage à dépression relié par une ligne (18) de dépression au dispositif (8) à effet Venturi, caractérisé en ce que le dispositif (8) à effet Venturi comprend un premier circuit pneumatique reliant la ligne (18) de dépression à un étranglement (9) du dispositif (8), un premier clapet (23) anti-retour disposé sur ce circuit, le premier clapet (23) antiretour étant éloigné de l'étranglement (9) par une première conduite (21) présentant une longueur d'au moins quelques centimètres afin de réduire la concentration de vapeurs de carburant au niveau du premier clapet (23) anti- retour. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première conduite (21) présente une longueur comprise entre 5 cm et 10 cm, et de préférence égale à 10 cm. 3. Ensemble selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif (8) à effet Venturi comprend un second circuit pneumatique reliant la ligne (18) de dépression à un divergent (9') du dispositif (8), un second clapet (23') antiretour disposé sur ce circuit, le second clapet (23') anti-retour étant éloigné du divergent (9') par une second conduite (21') présentant une longueur d'au moins quelques centimètres. 4. Ensemble selon la revendication 3, en ce que la seconde conduite (21') présente une longueur comprise entre 5 cm et 10 cm, et de préférence égale à 10 cm. 5. Ensemble selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que le premier et le second circuit pneumatique ont un tronçon (25) commun reliant la ligne (18) de dépression. 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier clapet (23) antiretour est disposé plus près du tronçon (25) commun que de l'étranglement (9). 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (8) à effet Venturi est relié à la ligne (8) de dépression, et la ligne (15) d'alimentation en vapeur de carburant par des connexions adaptées. 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vanne (24) est commune au pilotage de la purge du système de récupération des vapeurs de carburant et de la mise en dépression de l'amplificateur (1) d'effort de freinage. 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une ligne (7) de dérivation s'étendant entre un piquage (19) sur la ligne (3) d'admission d'air, en amont des moyens (5) de dosage d'air, et un piquage (22) sur la ligne (15) d'alimentation en vapeur de carburant, en amont de la vanne (24) de pilotage de la purge. 10. Moteur à combustion interne à allumage commandé atmosphérique, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes.