Brevet FR3020413A1 — publié le 20151030

RACCORD DE CIRCUIT DE REASPIRATION DE GAZ DE BLOWBY POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE, NOTAMMENT A ESSENCE L'invention concerne un raccord de circuit de réaspiration de gaz de blow-by pour moteur à combustion interne, notamment à essence, ainsi qu'un circuit de réaspiration et un moteur correspondants. Les gaz de blow-by (aussi appelés gaz de carter) proviennent principalement des fuites au niveau de la segmentation des moteurs à combustion interne modernes. Ces gaz, une fois dans le carter moteur, se chargent en huile, et deviennent source de désagréments, voire de risques pour le moteur. En effet, ils participent à la consommation d'huile, génèrent une mise en pression du carter et entraînent une dégradation du système catalytique, donc une source de pollution. Il est par conséquent nécessaire de les évacuer. En raison des normes antipollution, les gaz de blow by ne sont plus rejetés directement dans l'atmosphère, mais sont réinjectés à l'admission d'air du moteur par un circuit dit de réaspiration. Avant leur introduction à l'admission d'air, ils subissent un traitement, par exemple dans un décanteur ou déshuileur à chicanes, permettant de retirer la plus grande partie de l'huile qu'ils contiennent. Du fait de la teneur en vapeur d'eau des gaz de blow-by, de la glace peut se former dans le circuit de réaspiration sous l'effet de la circulation d'air générée par le roulage du véhicule en condition de grand froid (température extérieure négative). Ce problème de givrage se pose surtout pour les circuits de réaspiration à deux branches des moteurs à essence. De tels circuits de réaspiration présentent : - une branche dite « haute », utilisée lorsque le moteur fonctionne à pleine charge, permettant d'évacuer les gaz de blow-by vers l'amont du boitier papillon régulant l'admission d'air dans le moteur, - une autre branche dite « basse » permettant d'évacuer les gaz de blow-by vers l'aval boitier papillon lorsque le boîtier papillon est fermé, le moteur fonctionnant à vide ou en charge très partielle. Afin de garantir une pression carter prédéterminée, par exemple entre 0 mbar et -50mbar, on ajuste la perte de charge des branches de réaspiration en disposant des ajutages, autrement dit des restrictions de section interne, sur les branches. Classiquement, l'ajutage de la branche haute présente une section de l'ordre de 5 à 6,5 mm de diamètre. Celui de la branche basse présente une section de l'ordre de 1,5 à 1,8 mm de diamètre car les dépressions mises en jeu sont plus importantes (elles peuvent atteindre -800mbar). Le risque de givrage des gaz de blow-by dans le circuit de réaspiration est augmenté dans les restrictions de sections où la formation de glace peut rapidement obstruer le circuit de réaspiration et donc bloquer l'évacuation des gaz de blow-by, ce qui entrainerait une augmentation de la pression du carter, plus précisément de la partie inférieure du carter. Le risque de givrage est ainsi plus élevé au niveau de l'ajutage de la branche basse. Pour cette raison, il est préconisé de le positionner au plus proche de la sortie du dispositif de séparation d'huile, généralement un décanteur, car les gaz de blow-by qui en sortent sont chauds mais vont se refroidir au fur et à mesure qu'ils vont être acheminés vers l'admission. Une solution pourrait donc consister à positionner l'ajutage de la branche basse dès la sortie du décanteur. Cette solution est cependant couteuse car elle nécessite de développer une sortie double au niveau du décanteur, une pour la branche haute et une pour la branche basse. En outre, elle ne garantit pas un réchauffage de l'ajutage de la branche basse suffisant pour éviter un givrage lorsque seule la branche haute fonctionne. Enfin, elle augmente les risques de désemmanchement et de mise à l'air libre du circuit. Il existe également des dispositifs de chauffage du circuit de réaspiration permettant d'éviter le givrage des gaz de blow-by dans des conditions de grand froid, incluant une circulation d'eau de radiateur, une circulation d'huile ou l'utilisation d'un élément chauffant. D'autres solutions consistent à modifier le fonctionnement du moteur quand des conditions de givrage sont détectées. Ces solutions sont toutefois complexes et coûteuses, et peuvent nécessiter un contrôle d'une condition de givrage. L'invention vise à pallier au moins en partie ces inconvénients en proposant un raccord de circuit de réaspiration de gaz de blow-by destiné à raccorder deux branches du circuit de réaspiration à un dispositif de séparation d'huile, le raccord étant formé d'une conduite principale se divisant au niveau d'une bifurcation en une première conduite secondaire et une deuxième conduite secondaire, caractérisé en ce qu'il comprend une tubulure interne s'étendant au moins en partie à l'intérieur de la conduite principale et présentant une section externe inférieure à la section interne de la conduite principale, ladite conduite interne étant solidarisée par une de ses extrémités à la première conduite secondaire en étant en communication de fluide avec celle-ci, ladite tubulure interne présentant une autre extrémité libre présentant un orifice de section prédéterminée, ladite tubulure interne étant conformée de sorte que l'orifice de section prédéterminée soit disposé à l'intérieur de la conduite principale entre une extrémité libre de la conduite principale et ladite bifurcation ou fasse saillie de ladite conduite principale du côté de son extrémité libre. La tubulure interne est ainsi disposée essentiellement à l'intérieur du raccord et est dimensionnée de manière à permettre : - une circulation d'un flux gazeux de la conduite principale vers la première conduite secondaire, le flux gazeux passant alors à l'intérieur de la tubulure interne, - ou une circulation d'un flux gazeux de la conduite principale vers la deuxième conduite secondaire, le flux gazeux passant alors autour de la tubulure interne. L'orifice de section prédéterminée, lequel forme un ajutage, est ainsi déporté dans une partie du raccord qui est balayée par le flux de gaz circulant à l'intérieur du raccord quelque soit le chemin suivi par ce flux gazeux. En particulier, lorsqu'un flux de gaz circule uniquement dans la conduite principale et la deuxième conduite secondaire du raccord, les parois externes de la tubulure, et notamment l'orifice de section prédéterminée, sont dans le flux de gaz. Lorsque ces gaz sont chauds, on réchauffe ainsi cet orifice de section prédéterminée, évitant un givrage. Lorsqu'un flux de gaz circule uniquement dans la conduite principale et la première conduite secondaire du raccord, le flux de gaz circule alors également à l'intérieur de la tubulure interne en passant par l'orifice de section prédéterminée, lequel est alors réchauffé par la chaleur de ce flux de gaz. Le raccord selon l'invention permet ainsi d'éviter de manière simple et peu coûteuse un givrage au niveau de l'orifice de section prédéterminée lorsque la température externe est basse. Avantageusement et de manière non limitative, la première conduite secondaire peut s'étendre dans le prolongement de la conduite principale. Ceci permet de faciliter la réalisation du raccord et de faciliter l'écoulement d'un gaz à l'intérieur du raccord. Notamment, la première conduite secondaire et la conduite principale peuvent être rectilignes et s'étendre dans le prolongement l'une de l'autre. Pour faciliter sa réalisation, les conduites principale et secondaires du raccord peuvent avantageusement être cylindriques, de même que la tubulure interne, laquelle peut avantageusement être coaxiale à la conduite principale et à la première conduite secondaire. De part la conception du raccord, une extrémité de la tubulure interne est fixée à l'intérieur de la première conduite secondaire, le reste de la tubulure interne pouvant s'étendre sur une partie ou sur la totalité de la longueur de la conduite principale, voire faire saillie de celle-ci du côté de son extrémité libre. Toutefois, avantageusement et de manière non limitative, l'orifice de section prédéterminée peut être disposé à l'intérieur de la conduite principale au niveau de la bifurcation. Seule l'extrémité libre de la tubulure interne est alors disposée à l'intérieur de la conduite principale. Ceci peut permettre de limiter les pertes de charge dans la conduite principale dues à la présence de la tubulure interne, tout en assurant un flux gazeux suffisant sur l'orifice de section prédéterminée pour éviter un givrage au niveau de cet orifice. Avantageusement, l'orifice de section prédéterminée peut être disposé à l'intérieur de la conduite principale en regard de la deuxième conduite secondaire, à savoir en regard de l'ouverture de cette deuxième conduite secondaire débouchant dans la conduite principale. Notamment, cet orifice peut être situé « en regard de » la deuxième conduite secondaire lorsqu'il est situé dans une zone correspondant à la projection de l'ouverture suivant une direction perpendiculaire à un axe de la conduite principale, ou dans une zone correspondant au prolongement de la deuxième conduite secondaire à l'intérieur de la conduite principale ou entre ces deux zones. L'orifice de section prédéterminée peut par exemple être disposé à l'intérieur de la conduite principale dans le prolongement d'une paroi de la deuxième conduite secondaire, notamment dans le prolongement d'une paroi de la deuxième conduite secondaire adjacente à la première conduite secondaire. Le raccord selon l'invention peut être réalisé en matériau polymère. Il peut alors être réalisé d'un seul tenant, par exemple par moulage par injection, ce qui permet de réduire son temps de fabrication et son coût. Le matériau polymère peut être un polyamide, par exemple chargé en fibres de verre ou tout autre matériau polymère adapté. D'autres matériaux peuvent cependant également être envisagés, notamment des matériaux métalliques. Le raccord selon l'invention pourrait également être réalisé en plusieurs parties assemblées entre elles. L'invention concerne également un circuit de réaspiration de gaz de blow-by d'un moteur à combustion interne, notamment à essence, comprenant un dispositif de séparation d'huile, une première branche et une deuxième branche, et un raccord selon l'invention, l'extrémité libre de la conduite principale de ce raccord étant raccordée audit dispositif de séparation d'huile, la première conduite secondaire du raccord étant raccordée à la première branche et la deuxième conduite secondaire du raccord étant raccordée à la deuxième branche. L'invention concerne encore un moteur à combustion interne, notamment à essence, comprenant un circuit d'admission d'air équipée d'une vanne de régulation et un circuit de réaspiration des gaz blow-by selon l'invention, dans lequel la première branche dudit circuit de réaspiration est raccordée au circuit d'admission d'air en aval de la vanne de régulation par rapport au sens de circulation de l'air d'admission dans le circuit d'admission d'air, la deuxième branche dudit circuit de réaspiration étant raccordée au circuit d'admission d'air en amont de la vanne de régulation. La première branche du circuit de réaspiration forme ainsi la branche dite « basse » mentionnée plus haut, la deuxième branche du circuit de réaspiration formant la branche dite « haute ». Les gaz sortant du dispositif de séparation d'huile étant chauds, le positionnement du raccord selon l'invention en aval de ce dispositif de séparation et sa fixation directement à ce dispositif de séparation assurent une circulation de gaz chaud à l'intérieur du raccord selon l'invention, réduisant les risques de givrage de l'orifice de section prédéterminée, à savoir l'ajutage, de la branche basse. L'invention concerne enfin un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne tel que décrit ci-dessus. L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un moteur à combustion interne, de son circuit d'admission d'air et de son circuit de réaspiration des gaz de blow-by ; - la figure 2 est une représentation schématique en coupe d'un raccord selon un mode de réalisation l'invention ; - la figure 3 est une représentation en coupe d'un raccord selon un autre mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une représentation en coupe d'un raccord selon un autre mode de réalisation de l'invention. Dans la présente description, les termes « amont » et « aval » sont à comprendre par rapport aux sens de circulation des fluides (notamment l'air d'admission et les gaz de blow by) dans les conduites. La figure 1 est une représentation schématique d'un moteur à combustion interne 10 à essence, dont un seul des cylindres 11 est représenté. Le cylindre 11 aspire de l'air par un circuit d'admission d'air 12 lequel comprend une vanne de régulation du débit d'air 13, généralement une vanne papillon, appelée souvent « boîtier papillon ». En amont de la vanne de régulation 13 par rapport au sens de circulation de l'air, un filtre à air 14 permet d'éliminer les impuretés éventuellement présentes dans le flux d'air avant son admission dans le cylindre. Sur la figure 1, les flèches symbolisent les circulations de fluides. Le moteur à combustion interne 10 est également équipé d'un circuit 20 de réaspiration des gaz de blow-by, lequel comprend : - un dispositif de séparation d'huile 21, lequel est relié au carter inférieur 15 du moteur par une conduite 22 ; - une première branche 23, dite branche « basse », reliant le dispositif de séparation d'huile 21 au circuit d'admission d'air 12, en aval de la vanne de régulation 13 ; - une deuxième branche 24 dite « haute », reliant le dispositif de séparation d'huile 21 au circuit d'admission d'air 12, en amont de la vanne de régulation 13. La première branche 23 permet d'évacuer les gaz de blow-by vers l'aval de la vanne de régulation 13 lorsque le moteur 10 fonctionne à vide ou en charge très partielle. La deuxième branche 24 permet d'évacuer les gaz de blow-by vers l'amont de la vanne de régulation 13 lorsque le moteur 10 fonctionne à pleine charge. Le dispositif de séparation d'huile 21 est par exemple un décanteur. Un raccord 30 permet de raccorder le dispositif de séparation d'huile 21 à chacune des première et deuxième branches 23, 24 respectivement du circuit de réaspiration 20 des gaz de blow-by. Ce raccord 30 est décrit plus en détail en référence aux figures 2 à 4. En référence à la figure 2, le raccord 30 est formé d'une conduite principale 31 se divisant au niveau d'une bifurcation 32 en une première conduite secondaire 33 et une deuxième conduite secondaire 34. Le raccord 30 présente une forme générale sensiblement en T ou en Y. Dans les exemples représentés sur les figures 2 à 4, la première conduite secondaire 33 s'étend dans le prolongement de la conduite principale 31, ces deux conduites 31, 33 étant rectilignes. Le raccord 30 est raccordé par l'extrémité libre 31a de la conduite principale 31 au dispositif de séparation d'huile 21. Il est raccordé aux première et deuxième branches 23, 24 respectivement, par les extrémités libres 33a, 34a de la première conduite secondaire 33 et de la deuxième conduite secondaire 34, respectivement. Selon l'invention, le raccord 30 comprend une tubulure interne 35 en communication de fluide avec la première conduite secondaire 33. A cet effet, une extrémité 35a de la tubulure interne 35 est solidaire de la première conduite secondaire 33, plus précisément de la paroi interne de cette dernière, par exemple au niveau de l'extrémité libre 33a de la première conduite secondaire 33, comme représenté sur la figure 2. Cette tubulure interne 35 s'étend en outre à l'intérieur de la conduite principale 31 et présente une section externe inférieure à la section interne de la conduite principale 31 afin de ne pas obstruer la circulation de fluide entre l'extrémité libre 31a de la conduite principale 31 et la deuxième conduite secondaire 34. L'autre extrémité 35b de la tubulure interne 35, laquelle forme une extrémité libre, présente un orifice 36 de section prédéterminée, correspondant généralement à la section d'ajutage de la branche basse 23, à savoir la section d'ajutage d'une branche basse usuelle d'un circuit de réaspiration. La section de l'orifice 36 peut ainsi être de l'ordre de 1,5 à 1,8mm. De manière générale, les diamètres internes des différentes conduites seront déterminés par l'homme du métier en fonction des débits recherchés. A titre d'exemple, le diamètre interne de la conduite principale peut être de l'ordre de 17mm, celui de la tubulure interne peut être de 9mm. Une faible épaisseur de la paroi de la tubulure interne, par exemple de l'ordre de 1 mm, peut en outre permettre de réduire le volume occupé par la tubulure interne à l'intérieur de la conduite principale. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, la tubulure interne 35 s'étend à l'intérieur de la conduite principale 31, coaxialement à celle-ci, son extrémité libre 35b étant située au niveau l'extrémité libre 31a de la conduite principale 31. Ici, les différentes conduites et tubulures du raccord 30 sont cylindriques. Tel que déjà décrit, l'extrémité libre 35b de la tubulure interne 35 peut également faire saillie de la conduite principale 31 du côté de l'extrémité libre 31a de celle-ci. Dans ce cas (non représenté), la tubulure interne 35 est plus longue que la conduite principale 31. La tubulure interne 35 peut également être plus courte, son extrémité libre 35b et par conséquent l'orifice 36, étant par exemple situés en regard de l'ouverture 34b de la deuxième conduite secondaire 34 débouchant dans la conduite principale 31 (voir figure 2). Autrement dit, en référence à la figure 2, cette extrémité libre 35b peut alors être située entre une zone A correspondant à la projection de l'ouverture 34b suivant une direction perpendiculaire à un axe 31c de la conduite principale 31 et une zone B correspondant au prolongement de la deuxième conduite secondaire 34 à l'intérieur de la conduite principale 31, l'extrémité libre 35b de la tubulure interne 35 pouvant occuper également l'une de ces deux zones A ou B. L'exemple représenté figure 3 diffère de celui de la figure 2 par la longueur de la tubulure interne. Les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références précédées d'un « 1 ». Dans le mode de réalisation de la figure 3, l'une des extrémités 135a de la tubulure interne 135 est solidarisée à la première conduite secondaire 133 à proximité de la bifurcation 132 de la conduite principale 131, autrement dit au niveau de l'entrée de la première conduite secondaire 133. L'extrémité libre 135b de la tubulure interne 135, percée de l'orifice 136, est quant à elle située à l'intérieur de la conduite principale 131, entre la bifurcation 132 d'avec la deuxième conduite secondaire 134 et l'extrémité libre 131a de la conduite principale 131. Sur cette figure 3, est également représenté un raccord de fixation 125 pour le branchement du raccord 131 au dispositif de séparation d'huile (non représenté). L'exemple représenté figure 4 diffère de celui de la figure 2 également par la longueur de la tubulure interne. Les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références précédées d'un « 2 ». Dans le mode de réalisation de la figure 4, l'une des extrémités 235a de la tubulure interne 235 est solidarisée à la première conduite secondaire 233 à proximité de la bifurcation 232 de la conduite principale 231, autrement dit au niveau de l'entrée de la première conduite secondaire 233. L'extrémité libre 235b de la tubulure interne 235, percée de l'orifice 236, est quant à elle située à l'intérieur de la conduite principale 231 au niveau de la bifurcation 232 d'avec la deuxième conduite secondaire 234. Plus précisément, l'extrémité libre 235b de la tubulure interne 235, percée de l'orifice 236, est disposée dans le prolongement d'une paroi 234c de la deuxième conduite secondaire 234, adjacente à la première conduite secondaire 233. Sur cette figure 4, est également représenté un raccord de fixation 225 pour le branchement du raccord 231 au dispositif de séparation d'huile (non représenté). Sur les figures, 2 à 4, les flèches représentent les flux gazeux lorsque la branche dite basse 23 est fermée. On notera que l'extrémité libre 35b, 135b, 235b portant l'orifice 36, 136, 236 respectivement faisant office d'ajutage, est longée par les gaz chauds, permettant ainsi d'éviter un givrage de ces gaz au niveau de cet orifice 36, 136, 236 respectivement. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits. Ces différents modes de réalisation peuvent en outre être combinés les uns avec les autres. REVENDICATIONS1. Raccord (30, 130, 230) de circuit de réaspiration (20) de gaz de blow-by destiné à raccorder deux branches (23, 24) dudit circuit de réaspiration à un dispositif de séparation d'huile (21), ledit raccord (30, 130, 230) étant formé d'une conduite principale (31, 131, 231) se divisant au niveau d'une bifurcation (32, 132, 232) en une première conduite secondaire (33, 133, 233) et une deuxième conduite secondaire (34, 134, 234), caractérisé en ce qu'il comprend une tubulure interne (35, 135, 235) s'étendant au moins en partie à l'intérieur de la conduite principale (31, 131, 231) et présentant une section externe inférieure à la section interne de la conduite principale, ladite conduite interne (35, 135, 235) étant solidarisée par une de ses extrémités (35a, 135a, 235a) à la première conduite secondaire (33, 133, 233) en étant en communication de fluide avec celle-ci, ladite tubulure interne (35, 135, 235) présentant une autre extrémité libre (35b, 135b, 235b) présentant un orifice (36, 136, 236) de section prédéterminée, ladite tubulure interne (35, 135, 235) étant conformée de sorte que l'orifice (36, 136, 236) de section prédéterminée soit disposé à l'intérieur de la conduite principale entre une extrémité libre (31a, 131a, 231a) de la conduite principale et ladite bifurcation (32, 132, 232) ou fasse saillie de ladite conduite principale du côté de son extrémité libre. 2. Raccord (30, 130, 230) de circuit de réaspiration selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première conduite secondaire (33, 133, 233) s'étend dans le prolongement de la conduite principale (31, 131, 231). 3. Raccord (30, 130, 230) de circuit de réaspiration selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'orifice (36, 136, 236) de section prédéterminée est disposé à l'intérieur de la conduite principale au niveau de la bifurcation (32, 132, 232). 4. Raccord (30, 130, 230) de circuit de réaspiration selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'orifice de section prédéterminée (36, 136, 236) est disposé à l'intérieur de la conduite principale en regard de la deuxième conduite secondaire (34, 134, 234). 5. Raccord (30, 130, 230) de circuit de réaspiration selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'orifice de section prédéterminée (36, 136, 236) est disposé à l'intérieur de la conduite principale dans le prolongement d'une paroi de la deuxième conduite secondaire (34, 134, 234). 6. Raccord (30, 130, 230) de circuit de réaspiration selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'orifice (236) de section prédéterminée est disposé à l'intérieur de la conduite principale dans le prolongement d'une paroi (234c) de la deuxième conduite secondaire adjacente à la première conduite secondaire. 7. Raccord (30, 130, 230) de circuit de réaspiration selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est en matériau polymère, par exemple réalisé d'un seul tenant. 8. Circuit de réaspiration (20) de gaz de blow-by d'un moteur à combustion interne (10) comprenant un dispositif de séparation d'huile (21), une première branche (23) et une deuxième branche (24), caractérisé en ce qu'il comprend un raccord (30, 130, 230) selon l'une des revendications 1 à 7, l'extrémité libre (31a, 131a, 231a) de la conduite principale (31, 131, 231) étant raccordée audit dispositif de séparation d'huile (21), la première conduite secondaire (33, 133, 233) du raccord étant raccordée à la première branche (23) et la deuxième conduite secondaire (34, 134, 234) du raccord étant raccordée à la deuxième branche (24). 9. Moteur à combustion interne (10) comprenant un circuit d'admission d'air (12) équipé d'une vanne de régulation (13) et un circuit de réaspiration (20) des gaz blow-by selon la revendication 8, dans lequel la première branche (23) dudit circuit de réaspiration (20) est raccordée au circuit d'admission d'air (12) en aval de la vanne de régulation (13) par rapport au sens de circulation de l'air d'admission dans le circuit d'admission d'air (20), la deuxième branche (24) dudit circuit de réaspiration étant raccordée au circuit d'admission d'air (12) en amont de la vanne de régulation (13). 10. Véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne (10) selon la revendication 9.