Brevet FR3047772A1 — publié le 20170818

Ensemble pour un circuit de recirculation de gaz d'échappement de véhicule automobile La présente invention concerne un ensemble pour un circuit de recirculation de gaz d'échappement de véhicule automobile. On connait le principe de recirculer à l'admission une partie des gaz d'échappement d'un moteur à allumage commandé. La recirculation de gaz d'échappement est généralement désignée par EGR, comme l'abréviation du terme Anglais « Exhaust Gas Recirculation ». Par la suite, on parlera d'EGR. Le fait de diluer l'air admis dans le moteur par des gaz d'échappement modifie le déroulement de la combustion du mélange carburé. Ainsi, la présence des gaz d'échappement, qui sont inertes chimiquement, et qui présentent une capacité calorifique élevée, permet de diminuer la température de combustion. De plus, la tendance à l'auto- inflammation du mélange est réduite, ce qui diminue la tendance au cliquetis. De manière générale, l'utilisation de recirculation de gaz d'échappement sur un moteur à allumage commandé permet de diminuer la consommation de carburant, ce qui en fait une technologie très intéressante, particulièrement lorsqu'elle est appliquée sur un moteur suralimenté. Par suralimenté, on entend que l'air d'admission du moteur est comprimé par un dispositif de suralimentation avant d'être admis dans le moteur. Il est ainsi bien connu de l'homme de métier d'effectuer une recirculation de gaz d'échappement de type « basse pression », dans laquelle une partie des gaz d'échappement est renvoyée vers le circuit d'admission, en amont du dispositif de suralimentation. Le débit de gaz recirculés est contrôlé par une vanne de dosage située sur le circuit de recirculation basse pression. Dans ce type de dispositif, il est connu de définir pour chaque point de fonctionnement le taux de gaz recirculé optimal. 3047772 2 Il est connu de mesurer, pour déterminer le débit de gaz recirculés, une pression différentielle entre l'amont et l'aval de la vane. L'invention vise à améliorer le dispositif décrit ci-dessus. 5 L'invention a ainsi pour objet un ensemble pour un circuit de recirculation de gaz d'échappement de véhicule automobile, cet ensemble comportant : - un capteur de pression différentielle agencé pour mesurer la différence de pression entre un emplacement amont et un 10 emplacement aval d'une vanne de recirculation du circuit de recirculation de gaz d'échappement, - un conduit de gaz reliant l'emplacement amont ou aval du circuit de recirculation au capteur de pression, le diamètre de ce conduit étant agencé suffisamment grand de manière à éviter le 15 déplacement par capillarité dans ce conduit de condensats de l'emplacement amont ou aval du circuit de recirculation vers le capteur. Grâce à l'invention, il est possible d'éviter la formation de 20 condensats, notamment de vapeur d'eau, dans le conduit du fait d'un diamètre suffisamment grand. En effet, pour parvenir à l'invention, il a été judicieusement constaté qu'un diamètre suffisamment grand présente cet avantage. L'absence de condensat permet d'éviter d'endommager, par 25 exemple par corrosion avec des gouttelettes d'eau du condensat, le capteur. L'absence de condensat permet en outre une meilleure précision de mesure de la pression différentielle car un diamètre plus grand du conduit permet une meilleure propagation des ondes de pression dans ce 30 conduit. 3047772 3 Ainsi l'invention permet une meilleure gestion du circuit de recirculation. Selon un aspect de l'invention, le diamètre du conduit est au minimum de 7.9 mm, notamment au minimum de 8 mm. 5 Selon un aspect de l'invention, le conduit comporte un tuyau flexible, réalisé par exemple en PVC souple. Selon un aspect de l'invention, la longueur du conduit est d'au moins 50mm. Selon un aspect de l'invention, le conduit se raccorde à une 10 extrémité à un embout du capteur. L'embout est par exemple formé sur un corps en plastique du capteur. Selon un aspect de l'invention, l'ensemble comporte deux conduits l'un reliant l'emplacement amont au capteur et l'autre reliant l'emplacement aval au capteur. 15 Selon un aspect de l'invention, le conduit comporte une extrémité se raccordant à un point de piquage du circuit de recirculation. Selon un aspect de l'invention, l'ensemble comporte la vanne de recirculation. Selon un aspect de l'invention, le circuit de recirculation est du 20 type basse pression. Selon un aspect de l'invention la température des gaz recirculés dans le circuit de recirculation est comprise entre -40° et +300°. Ceci s'applique en cas d'EGR Basse Pression et cette température est celle mesurée en aval de l'échangeur. 25 Selon un aspect de l'invention, l'ensemble est agencé pour être associé à un moteur à allumage commandé de véhicule automobile. On donne ci-après, une description détaillée de modes de réalisation selon l'invention, en se référant aux figures 1 et 2: 30 - La figure 1 est une vue schématique d'un ensemble placé dans son environnement selon un exemple de l'invention, et 3047772 4 - La figure 2 représente, schématiquement et partiellement, un détail de la figure 1. On a représenté sur la figure 1 un dispositif 100 comportant : 5 - un moteur à combustion interne 1 à allumage commandé, - un circuit de recirculation de gaz d'échappement EGR 50, - une vanne 13. Le moteur 1 comporte plusieurs cylindres, tous formant une chambre de combustion. Le moteur 1 comporte un circuit d'admission 30 et 10 un circuit d'échappement 40. L'air comburant alimentant le moteur est comprimé par un dispositif de suralimentation, comprenant un compresseur 3 entrainé par une turbine 8 solidaire du même axe que le compresseur 3. Le flux gazeux sortant du compresseur 3 est refroidi dans l'échangeur de chaleur 4. Le 15 débit de ce flux est ensuite ajusté par une vanne de dosage, constituée par un boitier papillon 5, et vient alimenter le moteur 1 en gaz comburant. Le répartiteur d'admission 6 permet de répartir le flux traversant le boitier papillon 5 entre les différents cylindres du moteur 1. Le carburant est brulé dans les chambres de combustion, 20 permettant ainsi au moteur de fournir de l'énergie mécanique. Une unité de contrôle 20 pilote les différents actionneurs équipant le moteur, à partir des informations reçues des différents capteurs placés sur le moteur et des lois de contrôle implémentées dans la mémoire de l'unité de contrôle 20. 25 Le mélange gazeux résultant du processus de combustion est évacué du moteur 1 par le collecteur d'échappement 7. Les gaz d'échappement traversent la turbine 8 et fournissent, en s'y détendant, l'énergie mécanique nécessaire à la compression du mélange traversant le compresseur 3. 30 Après détente dans la turbine 8, les gaz d'échappement traversent un dispositif de post-traitement 9, dit catalyseur, qui catalyse les 3047772 5 réactions chimiques d'oxydation et de réduction des polluants se trouvant dans les gaz d'échappement, ces polluants provenant notamment d'une combustion incomplète. La majorité des gaz d'échappement est ensuite rejetée à 5 l'atmosphère. Une partie des gaz d'échappement est recyclée vers l'admission du moteur 1, par le circuit de recirculation 50. Le circuit 50 comportant un conduit 11 entre une ligne d'échappement 56 et une ligne d'admission 55 du moteur à combustion interne 1. 10 Les gaz sont recyclés depuis le point de prélèvement 10 situé sur la ligne échappement 56, le point 10 schématisant l'entrée du circuit de recirculation 50. Le circuit 50 rejoint la ligne d'admission 55 du moteur 1 au point 14, le conduit de recirculation 11 y étant raccordé à la ligne d'admission. Le 15 point de recirculation 14 est en aval de la vanne 13, les gaz d'échappement sont recirculés en aval de la vanne 13. Le point de recirculation 14 est situé entre la vanne 13 et le compresseur 3, les gaz d'échappement sont recirculés en amont du dispositif de suralimentation 3. Les gaz d'échappement recirculés 20 traversent le compresseur 3, ce qui correspond à l'architecture « basse pression » pour le circuit de recirculation 50. Le point d'entrée 10 du circuit de recirculation est en aval du catalyseur 9, les gaz d'échappement recirculés sont prélevés en aval d'un dispositif de post-traitement 9 des gaz d'échappement. 25 Les gaz recirculés sont ainsi débarrassés de la plupart des polluants et particules. Selon un mode de réalisation non représenté, les gaz d'échappement recirculés sont prélevés en amont du dispositif de post-traitement des gaz d'échappement. Dans ce cas, les gaz sont à une 30 pression plus élevée que lorsque le prélèvement a lieu en aval du dispositif 3047772 6 de post-traitement des gaz d'échappement. A section de passage égale, le débit obtenu est ainsi plus élevé. Le circuit de recirculation d'EGR 50 comporte un échangeur de chaleur 12 à travers lequel passent les gaz d'échappement circulant dans 5 le conduit 11. Les gaz traversant le circuit 50 sont ainsi refroidis, ce qui augmente leur effet bénéfique sur les gains de consommation de carburant, notamment en diminuant la tendance au cliquetis du moteur 1. L'échangeur de chaleur 12 est agencé pour être refroidi par un liquide de refroidissement. La circulation de liquide de refroidissement ainsi 10 que le raccordement à l'échangeur 12 n'ont pas été représentés. La circulation de liquide de refroidissement peut provenir d'une dérivation du circuit de refroidissement du moteur 1. Le circuit de recirculation 50 comprend en outre une vanne 13 de recirculation pour réguler le débit dans le conduit 11. 15 Un capteur de température peut être prévu dans le circuit 50 pour mesurer la température des gaz lorsqu'ils quittent le circuit de recirculation 50 et rejoignent le circuit d'admission. La température des gaz est un des facteurs pris en compte pour la détermination du débit de gaz recirculés traversant le circuit 50. 20 Le dispositif 100 comprend un capteur de pression différentielle 16 agencé pour mesurer la différence de pression entre un emplacement amont 70 et un emplacement aval 71 de la vanne de recirculation 13 du circuit de recirculation de gaz d'échappement, comme on peut mieux le voir sur la figure 2. 25 Un conduit de gaz 72 relie l'emplacement amont 70 au capteur de pression 16. Un autre conduit de gaz 73 relie l'emplacement aval 71 au capteur de pression 16. Le diamètre de ces conduits 72 et 73 sont agencés 30 suffisamment grand de manière à éviter le déplacement par capillarité dans 3047772 7 le conduit de condensats de l'emplacement amont ou aval du circuit de recirculation vers le capteur. Dans l'exemple décrit, le diamètre des conduits 72 et 73 est de 8 mm. 5 Chaque conduit 72, 73 comporte un tuyau flexible en PVC souple. La longueur des conduits 72, 73 est d'au moins 50mm. Chaque conduit 72, 73 se raccorde à une extrémité à un embout 75, 76 du capteur. L'embout 75, 76 est formé sur un corps 77 en plastique 10 du capteur. Chaque conduit 72, 73 comporte une extrémité se raccordant à un point de piquage 79 du circuit de recirculation. L'ensemble 200 formé de la vanne 13, du capteur 16 et des conduits 72 et 73 est agencé pour être associé à un moteur à allumage 15 commandé de véhicule automobile. 20 REVENDICATIONS1. Ensemble (200) pour un circuit de recirculation de gaz d'échappement de véhicule automobile, cet ensemble comportant : - un capteur (16) de pression différentielle agencé pour mesurer la différence de pression entre un emplacement amont et un emplacement aval d'une vanne (13) de recirculation du circuit de recirculation de gaz d'échappement, - un conduit de gaz (72,73) reliant l'emplacement amont ou aval du circuit de recirculation au capteur de pression, le diamètre de ce conduit étant agencé suffisamment grand de manière à éviter le déplacement par capillarité dans ce conduit de condensats de l'emplacement amont ou aval du circuit de recirculation vers le capteur. 2. Ensemble selon la revendication précédente, le diamètre du conduit étant au minimum de 7.9 mm, notamment au minimum de 8 mm. 3. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, le conduit comportant un tuyau flexible. 4. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, la longueur du conduit étant d'au moins 50 mm. 5. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, le conduit se raccordant à une extrémité à un embout du capteur (75 ;76). 6. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, l'ensemble comportant deux conduits (72,73) l'un reliant l'emplacement amont au capteur et l'autre reliant l'emplacement aval au capteur. 3047772 9 7. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, comportant la vanne de recirculation (13). 5 8. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, le circuit de recirculation étant du type basse pression. 9. L'ensemble selon l'une des revendications précédentes, l'ensemble étant agencé pour être associé à un moteur à allumage 10 commandé de véhicule automobile. 15