[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

EP1984609A2 - Air intake circuit for internal combustion engine - Google Patents

Air intake circuit for internal combustion engine

Info

Publication number
EP1984609A2
EP1984609A2 EP07731602A EP07731602A EP1984609A2 EP 1984609 A2 EP1984609 A2 EP 1984609A2 EP 07731602 A EP07731602 A EP 07731602A EP 07731602 A EP07731602 A EP 07731602A EP 1984609 A2 EP1984609 A2 EP 1984609A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
duct
air
valve
downstream
cooler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07731602A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Benoît FROUVELLE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP1984609A2 publication Critical patent/EP1984609A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0418Layout of the intake air cooling or coolant circuit the intake air cooler having a bypass or multiple flow paths within the heat exchanger to vary the effective heat transfer surface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention provides an intake air circuit for an internal combustion engine.
  • the invention particularly aims to simplify the structure of such a circuit, while facilitating the control of the flow rate and temperature of the air inside this circuit.
  • the invention finds a particularly advantageous application with motor vehicle diesel engines, including passenger car engines.
  • Diesel engines are internal combustion engines that can consume heavy fuels, such as diesel or fuel oil. In these engines, combustion is triggered by self-ignition of the air in highly compressed fuel. For this purpose, the fuel is injected into a combustion chamber, while the air is fed into this chamber through an intake manifold of the engine.
  • diesel engines generally include a turbocharger.
  • This turbocharger driven by the engine exhaust gas, produces pressurized air called charge air. This supercharging air increases the air flow to the intake manifold.
  • the compression of the air by the turbocharger causes a rise in the temperature of the air at the intake. This increase in temperature results in the degradation of the thermodynamic efficiency of the engine, as well as the increase of emissions of particles harmful to the environment.
  • turbocharged diesel engines almost always include a charge air cooler (RAS abbreviated) positioned at the outlet of the turbocharger. This cooler cools the charge air by heat exchange with a flow of outside air or a coolant.
  • RAS charge air cooler
  • Cooling of the air through the cooler reduces the temperature of the engine exhaust.
  • the temperature of the exhaust gas is unfavorable to the initiation of an oxidation catalyst connected to the output of the engine and treating particles harmful to the environment.
  • the engine generally includes a gas recirculation circuit (EGR) which injects the exhaust gases into the intake manifold to burn them again.
  • EGR gas recirculation circuit
  • the air flow is indirectly controlled via a valve in the recirculation circuit.
  • diesel engines usually include a particle filter connected to the output of the oxidation catalyst which further limits the emission of particles harmful to the environment.
  • the temperature of the flue gases is raised to reach the soot combustion temperature of the particulate filter. This regeneration phase can be achieved by greatly reducing the amount of air in the intake circuit.
  • the supercharged air is not cooled in order to increase the temperature of the engine exhaust gases.
  • the two valves may be proportional valves. It is thus possible to control the flow of air entering the engine, as well as the distribution of gases passing through the cooler. and the bypass duct. Such a system satisfies satisfactorily the needs of flow control and management of air cooling.
  • the cost of two proportional valves is relatively high and the implementation of these two valves can be binding in terms of packaging.
  • the first valve (mounted on the bypass duct) is of the all-or-nothing type, while the second valve (mounted on the duct of the cooler) is of the proportional type.
  • the first valve When the first valve is closed, all the air passes through the cooler. The air is thus cooled and the second valve makes it possible to control the flow proportionally.
  • the first valve When the first valve is open and the second valve closed, all air passes through the bypass duct.
  • the partial or total opening of the second valve controls the level of air cooling, but does not control the total flow of air entering the engine.
  • the first valve (mounted on the bypass duct) is of the proportional type and the second valve (mounted on the cooler duct) is of the all-or-nothing type.
  • the second valve When the second valve is closed, all the air passes through the bypass duct and the first valve allows proportional control of the air flow.
  • the second valve When the second valve is open, the air is cooled by closing the first valve. In this case, all the air passes into the cooler.
  • the dual dual doser is less expensive than the dual proportional doser, but is only partially satisfactory. Indeed, the control of the air flow is possible only in mode minimum cooling (all air passes through the chiller) or maximum cooling mode (all air passes through the bypass circuit).
  • the purpose of the invention is to simplify the structure and cost of existing intake air circuits, while allowing precise control of the flow rate and temperature of the air supplied to the engine intake.
  • the completion of the functions of proportional control of the air flow and control of the cooling is separated by means of an architecture composed of two devices adapted to each of these two functions.
  • the air circuit according to the invention thus comprises a "shutter” type selection valve mounted on a branch between the cooler and the bypass duct. This selection valve makes it possible to pass air either into the cooler or into the cooling circuit. This selection valve thus makes it possible to control the cooling of the circuit air.
  • the air circuit according to the invention further comprises a proportional type valve positioned downstream of the cooler and the junction between this cooler and the bypass duct. This valve provides proportional control of the total air flow to the inlet, ie air from the chiller and bypass duct, and, where applicable, gas from the exhaust system. recirculation.
  • the selection valve is mounted on the branch between the cooler and the bypass duct, downstream of the cooler and the bypass duct.
  • the selection valve is mounted on the branch between the cooler and the bypass duct upstream of the cooler and the bypass duct.
  • This realization can be interesting in the cases where the access of the downstream junction between the cooler and the bypass duct is difficult.
  • this embodiment makes it easy to complete a circuit comprising, after manufacture, a proportional valve positioned downstream of the cooler.
  • control possibilities offered by the invention are more numerous, the dual dual doser not allowing to control the flow in all cases of engine operation.
  • the invention offers an additional degree of freedom in terms of implementation on the engine.
  • the invention therefore relates to an intake air circuit for an internal combustion engine, this circuit comprising:
  • a main air duct interconnecting a turbocharger and an intake manifold of the engine, this turbocharger delivering pressurized air to the intake manifold via this main air duct,
  • a cooler connected in series with the main air duct for cooling the air coming from the turbocharger
  • a bypass pipe comprising a first end connected to the main pipe upstream of the cooler at the location of an upstream junction, and a second end connected to the main pipe downstream of the cooler at the site of a downstream junction, characterized in that it further comprises: a proportional type valve positioned on the main pipe, downstream of the downstream junction, between this downstream junction and the intake manifold, this valve being able to proportionally control the total air flow sent to the collector; admission.
  • FIG. 2a and 2b a schematic representation of the second embodiment of the invention, for two different modes of operation.
  • Figures 1 show an intake air circuit 1 according to the invention which connects a turbocharger 3 to a diesel engine 2.
  • this engine 2 comprises an intake manifold 2.1 and an exhaust manifold 2.2.
  • the exhaust manifold 2.2 is connected to the turbocharger 3 which comprises a driving turbine 6 and a supercharging turbine 4.
  • the driving turbine 6 drives the supercharging turbine 4 in rotation so that the turbine 4 draws outside air 7 and delivers this pressurized air (supercharging air) into a main duct 8 .
  • This main conduit 8 connects the turbocharger 3 to the intake manifold 2.1.
  • the circulation of the supercharging air in the circuit 1 is represented by arrows.
  • a charge air cooler 9 is connected in series with the main conduit 8. This cooler 9 cools the charge air by heat exchange with outside air or with engine coolant 2.
  • bypass duct 10 allows the supercharging air 5 to bypass the cooler 9.
  • the bypass duct 10 comprises an end 11 connected to the main duct 8 upstream of the cooler 9, at the location a junction 12 upstream.
  • the duct 10 also has an end 13 connected to the main duct 8 downstream of the cooler 9, at the location of a junction 14 downstream.
  • the exhaust manifold 2.2 is also connected to a recirculation duct 15 which allows recirculation of an exhaust gas portion 26 to the intake manifold 2.1.
  • a first end 16 of the duct 15 is connected to the exhaust manifold 2.2, and a second end 17 of this duct 15 is connected to the duct 10, between the ends 11 and 13 of the duct 10.
  • a valve 18 is mounted on this duct 15 and allows to adjust the flow of exhaust gas 26 to recirculate.
  • a heat exchanger 19 is mounted on the conduit 15, downstream of the valve 18, to cool these exhaust gases.
  • a selection valve 20 controlled by an on-off actuator is connected at the location of the downstream junction 14.
  • This selection valve 20 interconnects, downstream of the cooler 9, the main duct 8 and the downstream end 13 of the duct 10 bypass.
  • This selection valve 20 makes it possible to pass the supercharging air either into the branch duct 10 or into the cooler 9.
  • the valve 20 comprises a flap 20.1 capable of rotating about its axis 20.2.
  • This flap 20.1 is controlled by the on-off type actuator, so that in a first position, the flap 20.1 closes the duct 8 upstream of the junction 14 and in a second position, the shutter 20.1 closes the end 13 of the duct 10.
  • the shutter 20.1 can pass indifferently from one position to another.
  • a proportional type valve 21 is mounted on the main duct 8, downstream of the valve 20. More precisely, this valve 21 is mounted on the duct 8, between the valve 20 and the intake manifold 2.1. This valve 21 is controlled by a proportional actuator capable of varying the dimensions of an opening of this valve 20, so that the valve 20 passes or blocks all or part of the gas passing through.
  • the valve 21 comprises a flap 21.1 rotatable about its axis 21.2 and can take all possible positions between its open position (the flap 21.1 is perpendicular to the duct 8) and its closed position (the flap 21.1 is parallel at line 8).
  • the flap 21.1 can take a virtually unlimited number of positions, unlike the flap 20.1 which can take only two positions.
  • the valve 21 thus makes it possible to control, in a proportional manner, the flow rate of all the gases sent to the engine 2, that is to say of the air passing through the main duct 8 and / or the bypass duct 10 as well as exhaust gases passing through the recirculation duct.
  • valves 20 and 21 are preferably integrated inside one and the same housing 22 in the most compact manner possible.
  • the valve 20 directs the supercharging air 5 to the cooler 9. To this end, the shutter 20.1 closes the end 13 of the bypass duct 10. Thus, the supercharging air and, if appropriate, the recirculating exhaust gases 26 are cooled by the cooler 9 and then sent to the intake manifold 2.1. The valve 21 then makes it possible to control the flow rate of the cooled gases sent to the intake manifold 2.1.
  • the valve 20 directs the supercharging air 5 to the bypass duct 10. To this end, the flap 20.1 closes the main duct 8 upstream of the junction 14.
  • the air 5 of supercharging and, where appropriate, the exhaust gases 26 in recirculation are sent to the intake manifold 2.1, without being cooled by the cooler 9.
  • the valve 21 controls the flow of uncooled gas sent to the intake manifold 2.1.
  • the valve 21 makes it possible to control, with the desired freedom, the total gas flow rate sent to the intake manifold 2.1.
  • the selection valve 20 is positioned on the junction 12, between the turbocharger 3 and the cooler 9.
  • the valves 20 and 21 are thus positioned inside two distinct modules, so that It is possible to adapt the circuit 1 to motor configurations 2 where the junction 14 is difficult to access.
  • the flap 20.1 of the valve 20 is controlled by an on-off type actuator, so that in a first position, the flap 20.1 closes the main duct 8 downstream of the junction 12 and in a second position , the flap 20.1 closes the end 11 of the main duct 10.
  • the flap 20.1 can move indifferently from one position to another.
  • the valve 20 directs the supercharging air 5 to the cooler 9.
  • the valve 20 closes the end 11 of the bypass duct 10.
  • the charge air is cooled by the cooler 9 and sent to the intake manifold 2.1 together with a portion of the recirculated exhaust gases.
  • the valve 21 then controls the total flow rate of the cooled gases sent to the intake manifold 2.1.
  • the valve 20 directs the air 5 towards the bypass duct 10.
  • the valve 20 closes the main duct 8 at a location downstream of the junction 12 and upstream of the cooler 9.
  • the supercharging air and, if applicable, the exhaust gases are sent to the intake manifold 2.1 without being cooled by the cooler 9.
  • the valve 21 then controls the total flow of the uncooled gases sent to the intake manifold 2.1.
  • the valve 21 makes it possible to control, with the desired freedom, the total gas flow rate sent to the intake manifold 2.1.
  • valves 20 and 21 are controlled by means of a control circuit (not shown) taking into account the operating parameters of the motor.
  • a control circuit not shown
  • the valve 20 directs the charge air to the cooler 9.
  • the valve 20 corresponds to the least polluting operating mode of the engine
  • the actuators that actuate the valves 20 and 21 are of the electric or pneumatic type.
  • the on / off actuator of the valve 20 is a jack pneumatic
  • the proportional actuator of the valve 21 is a DC motor.
  • the recirculation duct can then be connected downstream or upstream of this air heater.
  • Such a heater 25 facilitates the regeneration of a particulate filter connected to the output of the engine 2.
  • the recirculation duct 15 is connected downstream of the valve 21, between this valve 21 and the intake manifold, or directly to the intake manifold 2.1. In this variant, it is possible to control the exhaust gas flow rate independently of the charge air flow rate.
  • the first end 16 of the duct 15 is connected downstream of the particulate filter and the second end 17 of the duct 15 is connected upstream of the supercharging turbine 4.
  • valve 20 is a double-proportional, double-flap valve for independently adjusting the flow rate of the gases passing through the bypass duct 10 and the cooler 9.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

The invention concerns an air intake circuit (1) for internal combustion engine (2). Said circuit (1) comprises a main air pipe (8) connecting a turbocharger (3) and an engine intake manifold (2.1). A cooler (9) mounted in series with the main air pipe (8) cools the air from the turbocharger (3). A bypass pipe (10) comprises one first end (11) connected to the main pipe (8) upstream of the cooler at an upstream junction point (12) upstream, and a second end (13) connected to the main pipe (8) downstream of the cooler at a downstream junction point (14). To control proportionally the total gas flow circulated to the intake manifold, a proportional valve (21) is positioned downstream of the downstream junction (14).

Description

CIRCUIT D'AIR D'ADMISSION POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE INTAKE AIR CIRCUIT FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
La présente invention un circuit d'air d'admission pour moteur à combustion interne. L'invention a notamment pour but de simplifier la structure d'un tel circuit, tout en facilitant le contrôle du débit et de température de l ' air à l ' intérieur de ce circuit. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse avec les moteurs diesel de véhicule automobile, notamment les moteurs de véhicule de tourisme.The present invention provides an intake air circuit for an internal combustion engine. The invention particularly aims to simplify the structure of such a circuit, while facilitating the control of the flow rate and temperature of the air inside this circuit. The invention finds a particularly advantageous application with motor vehicle diesel engines, including passenger car engines.
Les moteurs diesel sont des moteurs à combustion interne capables de consommer des carburants lourds, tels que du gazole ou du fuel. Dans ces moteurs, la combustion est déclenchée par auto-inflammation de l'air dans du carburant fortement comprimé. A cet effet, le carburant est injecté dans une chambre de combustion, tandis que l'air est acheminé dans cette chambre en passant par un collecteur d'admission du moteur.Diesel engines are internal combustion engines that can consume heavy fuels, such as diesel or fuel oil. In these engines, combustion is triggered by self-ignition of the air in highly compressed fuel. For this purpose, the fuel is injected into a combustion chamber, while the air is fed into this chamber through an intake manifold of the engine.
Pour améliorer leurs performances, les moteurs diesel comportent généralement un turbocompresseur. Ce turbocompresseur, entraîné par les gaz d'échappement du moteur, produit de l'air sous pression appelé air de suralimentation. Cet air de suralimentation permet d'augmenter le débit d'air à destination du collecteur d'admission. Toutefois, la compression de l'air par le turbocompresseur entraîne une élévation de la température de l'air à l'admission. Cette augmentation de température a pour conséquence la dégradation du rendement thermodynamique du moteur, ainsi que l'augmentation des émissions de particules nocives pour l'environnement.To improve their performance, diesel engines generally include a turbocharger. This turbocharger, driven by the engine exhaust gas, produces pressurized air called charge air. This supercharging air increases the air flow to the intake manifold. However, the compression of the air by the turbocharger causes a rise in the temperature of the air at the intake. This increase in temperature results in the degradation of the thermodynamic efficiency of the engine, as well as the increase of emissions of particles harmful to the environment.
C'est la raison pour laquelle, les moteurs diesel à turbocompresseur comportent de manière quasi-systématique un refroidisseur de l'air de suralimentation (RAS en abrégé) positionné en sortie du turbocompresseur. Ce refroidisseur refroidit l'air de suralimentation par échange thermique avec un flux d'air extérieur ou un liquide de refroidissement.This is the reason why the turbocharged diesel engines almost always include a charge air cooler (RAS abbreviated) positioned at the outlet of the turbocharger. This cooler cools the charge air by heat exchange with a flow of outside air or a coolant.
Le refroidissement de l'air par le refroidisseur entraîne la diminution de la température des gaz d'échappement du moteur. Or, pendant les premières minutes de fonctionnement du moteur, la température des gaz d'échappement est défavorable à l'amorçage d'un catalyseur d'oxydation branché en sortie du moteur et traitant des particules nocives pour l'environnement. Lors des premières minutes de fonctionnement, il peut donc être nécessaire de ne pas refroidir l'air du circuit d'admission.Cooling of the air through the cooler reduces the temperature of the engine exhaust. However, during the first minutes of operation of the engine, the temperature of the exhaust gas is unfavorable to the initiation of an oxidation catalyst connected to the output of the engine and treating particles harmful to the environment. During the first minutes of operation, it may therefore be necessary not to cool the air of the intake circuit.
Par ailleurs, le moteur comporte généralement un circuit de recirculation des gaz (EGR) qui injecte les gaz d'échappement dans le collecteur d'admission pour les brûler de nouveau. Pour contrôler la composition entre le gaz d'échappement et l'air entrant dans le moteur, on contrôle le débit d'air de façon indirecte par l'intermédiaire d'une vanne située dans le circuit de recirculation. Toutefois, dans certaines conditions de fonctionnement du moteur, il peut être nécessaire de réduire fortement le débit d'air, alors qu'une faible différence de pression règne aux bornes du circuit de recirculation. Dans ces conditions de fonctionnement, on limite le débit d'air, directement à l'intérieur du circuit d' admission. En outre, les moteurs diesels comportent habituellement un filtre à particules connecté en sortie du catalyseur d'oxydation qui limite encore davantage l'émission des particules nocives pour l'environnement. Pour régénérer le filtre à particules, on élève la température des gaz brûlés, afin d'atteindre la température de combustion des suies du filtre à particules. Cette phase de régénération peut être réalisée en réduisant fortement la quantité d'air dans le circuit d'admission. De plus, dans certaines conditions de fonctionnement où une température extérieure est défavorable ou le roulage urbain, on ne refroidit pas l'air suralimenté, afin d'augmenter la température des gaz d'échappement du moteur.In addition, the engine generally includes a gas recirculation circuit (EGR) which injects the exhaust gases into the intake manifold to burn them again. To control the composition between the exhaust gas and the air entering the engine, the air flow is indirectly controlled via a valve in the recirculation circuit. However, under certain operating conditions of the engine, it may be necessary to greatly reduce the air flow, while a small pressure difference reigns across the recirculation circuit. Under these operating conditions, the air flow rate is limited directly inside the intake circuit. In addition, diesel engines usually include a particle filter connected to the output of the oxidation catalyst which further limits the emission of particles harmful to the environment. To regenerate the particulate filter, the temperature of the flue gases is raised to reach the soot combustion temperature of the particulate filter. This regeneration phase can be achieved by greatly reducing the amount of air in the intake circuit. In addition, under certain operating conditions where an unfavorable external temperature or urban running, the supercharged air is not cooled in order to increase the temperature of the engine exhaust gases.
Enfin, pour des raisons d'agrément, il n'est pas suffisant de se contenter de techniques d'injection pour arrêter le moteur. En effet, ces techniques peuvent engendrer des à- coups, des vibrations, ou des bruits indésirables. En complément de ces techniques, on réduit fortement le débit d'air à l'admission, afin d'arrêter le moteur de façon plus adéquate possible. En résumé, il existe des conditions de fonctionnement du moteur dans lesquelles il peut être nécessaire de contrôler de façon proportionnelle le débit d'air entrant à l'admission, et/ou de contrôler le refroidissement de l'air, en permettant à l'air de passer par le refroidisseur ou de l'éviter. On connaît un dispositif dit « double doseur » qui permet de répondre à ces besoins. Ce dispositif prend la forme d'un boîtier en Y faisant la jonction entre une sortie du refroidisseur et une sortie d'un conduit de dérivation contournant le refroidisseur. Ce dispositif comporte une première vanne montée sur le conduit de dérivation et une deuxième vanne montée sur le conduit du refroidisseur.Finally, for reasons of approval, it is not enough to be content with injection techniques to stop the engine. Indeed, these techniques can cause jolts, vibrations, or unwanted noise. In addition to these techniques, the air flow at the intake is greatly reduced in order to stop the engine more adequately. In summary, there are engine operating conditions in which it may be necessary to proportionally control the air flow entering the intake, and / or control the cooling of the air, allowing the air to go through the cooler or to avoid it. A so-called "double doser" device is known that makes it possible to meet these needs. This device takes the form of a Y-shaped housing connecting a chiller outlet and an outlet of a bypass duct bypassing the chiller. This device comprises a first valve mounted on the bypass duct and a second valve mounted on the duct of the cooler.
Comme décrit dans la demande US-6868840, les deux vannes peuvent être des vannes proportionnelles. Il est ainsi possible de contrôler le débit d'air qui entre dans le moteur, ainsi que la répartition des gaz passant dans le refroidisseur et le conduit de dérivation. Un tel système permet de répondre de façon satisfaisante aux besoins de contrôle du débit et de gestion du refroidissement de l'air. Toutefois, le coût de deux vannes proportionnelles est relativement élevé et l'implantation de ces deux vannes peut s'avérer contraignante en termes de packaging.As described in US-6868840, the two valves may be proportional valves. It is thus possible to control the flow of air entering the engine, as well as the distribution of gases passing through the cooler. and the bypass duct. Such a system satisfies satisfactorily the needs of flow control and management of air cooling. However, the cost of two proportional valves is relatively high and the implementation of these two valves can be binding in terms of packaging.
Dans un double doseur mixte connu, la première vanne (montée sur le conduit de dérivation) est de type tout ou rien, tandis que la deuxième vanne (montée sur le conduit du refroidisseur) est de type proportionnel. Lorsque la première vanne est fermée, la totalité de l'air passe par le refroidisseur. L'air est donc refroidi et la deuxième vanne permet de contrôler proportionnellement le débit. Lorsque la première vanne est ouverte et la deuxième vanne fermée, tout l'air passe par le conduit de dérivation. L'ouverture partielle ou totale de la deuxième vanne permet de contrôler le niveau de refroidissement de l'air, mais ne permet pas de contrôler le débit total d'air entrant dans le moteur.In a known dual metering device, the first valve (mounted on the bypass duct) is of the all-or-nothing type, while the second valve (mounted on the duct of the cooler) is of the proportional type. When the first valve is closed, all the air passes through the cooler. The air is thus cooled and the second valve makes it possible to control the flow proportionally. When the first valve is open and the second valve closed, all air passes through the bypass duct. The partial or total opening of the second valve controls the level of air cooling, but does not control the total flow of air entering the engine.
Dans un autre double doseur mixte connu, la première vanne (montée sur le conduit de dérivation) est de type proportionnel et la deuxième vanne (montée sur le conduit du refroidisseur) est du type tout ou rien. Lorsque la deuxième vanne est fermée, la totalité de l'air passe par le conduit de dérivation et la première vanne permet de contrôler proportionnellement le débit d'air. Lorsque la deuxième vanne est ouverte, on refroidit l'air en fermant la première vanne. Dans ce cas, la totalité de l'air passe dans le refroidisseur. En revanche, il est impossible de contrôler le débit d'air tout en maintenant un refroidissement optimal. En effet, une ouverture partielle ou totale de la première vanne entraîne un refroidissement dégradé de l'air mais ne permet pas de contrôler le débit total d'air envoyé à l'admission.In another known dual composite metering device, the first valve (mounted on the bypass duct) is of the proportional type and the second valve (mounted on the cooler duct) is of the all-or-nothing type. When the second valve is closed, all the air passes through the bypass duct and the first valve allows proportional control of the air flow. When the second valve is open, the air is cooled by closing the first valve. In this case, all the air passes into the cooler. On the other hand, it is impossible to control the airflow while maintaining optimal cooling. Indeed, a partial or total opening of the first valve causes degraded cooling of the air but does not control the total flow of air sent to the inlet.
Le double doseur mixte est moins coûteux que le double doseur proportionnel, mais n'est que partiellement satisfaisant. En effet, le contrôle du débit d'air n'est possible qu'en mode de refroidissement minimal (tout l'air passe dans le refroidisseur) ou qu' en mode de refroidissement maximal (tout l'air passe dans le circuit de dérivation) .The dual dual doser is less expensive than the dual proportional doser, but is only partially satisfactory. Indeed, the control of the air flow is possible only in mode minimum cooling (all air passes through the chiller) or maximum cooling mode (all air passes through the bypass circuit).
L'invention a pour but de simplifier la structure et le coût des circuits d'air d'admission existants, tout en permettant le contrôle précis du débit et de la température de l'air envoyé à l'admission du moteur.The purpose of the invention is to simplify the structure and cost of existing intake air circuits, while allowing precise control of the flow rate and temperature of the air supplied to the engine intake.
A cette fin, dans l'invention, on sépare l'accomplissement des fonctions de contrôle proportionnel du débit d'air et de contrôle du refroidissement au moyen d'une architecture composée de deux dispositifs adaptés à chacune de ces deux fonctions.For this purpose, in the invention, the completion of the functions of proportional control of the air flow and control of the cooling is separated by means of an architecture composed of two devices adapted to each of these two functions.
Le circuit d'air selon l'invention comporte ainsi une vanne de sélection de type « volet » montée sur un embranchement entre le refroidisseur et le conduit de dérivation. Cette vanne de sélection permet de faire passer l'air soit dans le refroidisseur, soit dans le circuit de refroidissement. Cette vanne de sélection permet ainsi de contrôler le refroidissement de l'air du circuit. Le circuit d'air selon l'invention comporte en outre une vanne de type proportionnel positionnée en aval du refroidisseur et de la jonction entre ce refroidisseur et le conduit de dérivation. Cette vanne assure le contrôle proportionnel du débit total d'air allant à l'admission, c'est- à-dire de l'air provenant du refroidisseur et du conduit de dérivation, et, le cas échéant, du gaz provenant du circuit de recirculation.The air circuit according to the invention thus comprises a "shutter" type selection valve mounted on a branch between the cooler and the bypass duct. This selection valve makes it possible to pass air either into the cooler or into the cooling circuit. This selection valve thus makes it possible to control the cooling of the circuit air. The air circuit according to the invention further comprises a proportional type valve positioned downstream of the cooler and the junction between this cooler and the bypass duct. This valve provides proportional control of the total air flow to the inlet, ie air from the chiller and bypass duct, and, where applicable, gas from the exhaust system. recirculation.
Dans une première réalisation, la vanne de sélection est montée sur l'embranchement entre le refroidisseur et le conduit de dérivation, en aval du refroidisseur et du conduit de dérivation.In a first embodiment, the selection valve is mounted on the branch between the cooler and the bypass duct, downstream of the cooler and the bypass duct.
Dans une deuxième réalisation, la vanne de sélection est montée sur l'embranchement entre le refroidisseur et le conduit de dérivation en amont du refroidisseur et du conduit de dérivation. Cette réalisation peut se révéler intéressante dans les cas où l'accès de la jonction aval entre le refroidisseur et le conduit de dérivation est difficile. De plus, cette réalisation permet de compléter facilement un circuit comportant après fabrication une vanne proportionnelle positionnée en aval du refroidisseur.In a second embodiment, the selection valve is mounted on the branch between the cooler and the bypass duct upstream of the cooler and the bypass duct. This realization can be interesting in the cases where the access of the downstream junction between the cooler and the bypass duct is difficult. In addition, this embodiment makes it easy to complete a circuit comprising, after manufacture, a proportional valve positioned downstream of the cooler.
Ces réalisations répondent aux besoins fonctionnels de contrôle de débit et de température de l'air, au même titre qu'un double doseur proportionnel, tout en étant plus simple puisqu'un seul des deux actionneurs est proportionnel. Il en résulte un contrôle simplifié ainsi qu'un coût réduit, a priori du même ordre que la différence de prix entre un double doseur proportionnel et double doseur mixte.These embodiments meet the functional needs of flow control and air temperature, as well as a dual proportional proportioner, while being simpler since only one of the two actuators is proportional. This results in a simplified control and a reduced cost, a priori of the same order as the price difference between a dual proportional proportioner and double mixed metering.
Par ailleurs, comparé à un double doseur mixte, les possibilités de contrôle offertes par l'invention sont plus nombreuses, le double doseur mixte ne permettant pas de contrôler le débit dans tous les cas de fonctionnement du moteur.Moreover, compared to a dual dual doser, the control possibilities offered by the invention are more numerous, the dual dual doser not allowing to control the flow in all cases of engine operation.
En outre, l'invention offre un degré de liberté supplémentaire en termes d'implantation sur le moteur. L'invention concerne donc un circuit d'air d'admission pour moteur à combustion interne, ce circuit comportant :In addition, the invention offers an additional degree of freedom in terms of implementation on the engine. The invention therefore relates to an intake air circuit for an internal combustion engine, this circuit comprising:
- un conduit d'air principal reliant entre eux un turbocompresseur et un collecteur d'admission du moteur, ce turbocompresseur envoyant un air sous pression à destination du collecteur d'admission via ce conduit d'air principal,a main air duct interconnecting a turbocharger and an intake manifold of the engine, this turbocharger delivering pressurized air to the intake manifold via this main air duct,
- un refroidisseur monté en série avec le conduit d'air principal pour refroidir l'air issu du turbocompresseur, eta cooler connected in series with the main air duct for cooling the air coming from the turbocharger, and
- un conduit de dérivation comportant une première extrémité connectée au conduit principal en amont du refroidisseur à l'endroit d'une jonction amont, et une deuxième extrémité connectée au conduit principal en aval du refroidisseur à l'endroit d'une jonction aval, caractérisé en ce qu' il comporte en outre : - une valve de type proportionnelle positionnée sur le conduit principal, en aval de la jonction aval, entre cette jonction aval et le collecteur d'admission, cette valve étant apte à contrôler de manière proportionnelle le débit d'air total envoyé au collecteur d'admission.a bypass pipe comprising a first end connected to the main pipe upstream of the cooler at the location of an upstream junction, and a second end connected to the main pipe downstream of the cooler at the site of a downstream junction, characterized in that it further comprises: a proportional type valve positioned on the main pipe, downstream of the downstream junction, between this downstream junction and the intake manifold, this valve being able to proportionally control the total air flow sent to the collector; admission.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Ces figures montrent :The invention will be better understood on reading the description which follows and the examination of the figures which accompany it. These figures are given for illustrative but not limiting of the invention. These figures show:
- figures la et Ib : une représentation schématique de la première réalisation de l'invention, pour deux modes de fonctionnement différents ;- Figures la and Ib: a schematic representation of the first embodiment of the invention, for two different modes of operation;
- figures 2a et 2b : une représentation schématique de la deuxième réalisation de l'invention, pour deux modes de fonctionnement différents.- Figures 2a and 2b: a schematic representation of the second embodiment of the invention, for two different modes of operation.
Les éléments identiques conservent la même référence d'une figure à l'autre.Identical elements retain the same reference from one figure to another.
Les figures 1 montrent un circuit 1 d' air d' admission selon l'invention qui relie un turbocompresseur 3 à un moteur 2 diesel.Figures 1 show an intake air circuit 1 according to the invention which connects a turbocharger 3 to a diesel engine 2.
Plus précisément, ce moteur 2 comporte un collecteur 2.1 d'admission et un collecteur 2.2 d'échappement. Le collecteur 2.2 d'échappement est connecté au turbocompresseur 3 qui comporte une turbine 6 d'entraînement et une turbine 4 de suralimentation. La turbine 6 d'entraînement entraîne en rotation la turbine 4 de suralimentation, de manière que cette turbine 4 aspire de l'air 7 extérieur et refoule cet air sous pression (air 5 de suralimentation) à l'intérieur d'un conduit 8 principal. Ce conduit 8 principal relie le turbocompresseur 3 au collecteur 2.1 d'admission. La circulation de l'air 5 de suralimentation dans le circuit 1 est représentée par des flèches.More precisely, this engine 2 comprises an intake manifold 2.1 and an exhaust manifold 2.2. The exhaust manifold 2.2 is connected to the turbocharger 3 which comprises a driving turbine 6 and a supercharging turbine 4. The driving turbine 6 drives the supercharging turbine 4 in rotation so that the turbine 4 draws outside air 7 and delivers this pressurized air (supercharging air) into a main duct 8 . This main conduit 8 connects the turbocharger 3 to the intake manifold 2.1. The circulation of the supercharging air in the circuit 1 is represented by arrows.
Un refroidisseur 9 d'air de suralimentation est connecté en série sur le conduit 8 principal. Ce refroidisseur 9 refroidit l'air 5 de suralimentation par échange thermique avec de l'air extérieur ou avec un liquide de refroidissement du moteur 2.A charge air cooler 9 is connected in series with the main conduit 8. This cooler 9 cools the charge air by heat exchange with outside air or with engine coolant 2.
Par ailleurs, un conduit 10 de dérivation permet à l'air 5 de suralimentation de contourner le refroidisseur 9. A cet effet, le conduit 10 de dérivation comporte une extrémité 11 reliée au conduit 8 principal en amont du refroidisseur 9, à l'endroit d'une jonction 12 amont. Le conduit 10 comporte également une extrémité 13 reliée au conduit 8 principal en aval du refroidisseur 9, à l'endroit d'une jonction 14 aval.Furthermore, a bypass duct 10 allows the supercharging air 5 to bypass the cooler 9. For this purpose, the bypass duct 10 comprises an end 11 connected to the main duct 8 upstream of the cooler 9, at the location a junction 12 upstream. The duct 10 also has an end 13 connected to the main duct 8 downstream of the cooler 9, at the location of a junction 14 downstream.
Le collecteur 2.2 d'échappement est également relié à un conduit 15 de recirculation qui permet une recirculation d'une partie de gaz 26 d'échappement vers le collecteur 2.1 d'admission. A cet effet, une première extrémité 16 du conduit 15 est reliée au collecteur 2.2 d'échappement, et une deuxième extrémité 17 de ce conduit 15 est reliée au conduit 10, entre les extrémités 11 et 13 de ce conduit 10. Une vanne 18 est montée sur ce conduit 15 et permet de régler le débit des gaz 26 d'échappement à faire recirculer. Un échangeur de chaleur 19 est monté sur le conduit 15, en aval de la vanne 18, afin de refroidir ces gaz 26 d'échappement.The exhaust manifold 2.2 is also connected to a recirculation duct 15 which allows recirculation of an exhaust gas portion 26 to the intake manifold 2.1. For this purpose, a first end 16 of the duct 15 is connected to the exhaust manifold 2.2, and a second end 17 of this duct 15 is connected to the duct 10, between the ends 11 and 13 of the duct 10. A valve 18 is mounted on this duct 15 and allows to adjust the flow of exhaust gas 26 to recirculate. A heat exchanger 19 is mounted on the conduit 15, downstream of the valve 18, to cool these exhaust gases.
Pour assurer un contrôle de la température des gaz du circuit 1, une vanne 20 de sélection commandée par un actionneur de type tout ou rien est connectée à l'endroit de la jonction 14 aval. Cette vanne 20 de sélection relie entre eux, en aval du refroidisseur 9, le conduit 8 principal et l'extrémité 13 aval du conduit 10 de dérivation. Cette vanne 20 de sélection permet de faire passer l'air de suralimentation soit dans le conduit 10 de dérivation, soit dans le refroidisseur 9. A cet effet, la vanne 20 comporte un volet 20.1 susceptible de tourner autour de son axe 20.2. Ce volet 20.1 est commandé par l' actionneur de type tout ou rien, de sorte que dans une première position, le volet 20.1 obture le conduit 8 en amont de la jonction 14 et que dans une deuxième position, le volet 20.1 obture l'extrémité 13 du conduit 10. Le volet 20.1 peut passer indifféremment d'une position à l'autre.In order to control the temperature of the gases of the circuit 1, a selection valve 20 controlled by an on-off actuator is connected at the location of the downstream junction 14. This selection valve 20 interconnects, downstream of the cooler 9, the main duct 8 and the downstream end 13 of the duct 10 bypass. This selection valve 20 makes it possible to pass the supercharging air either into the branch duct 10 or into the cooler 9. For this purpose, the valve 20 comprises a flap 20.1 capable of rotating about its axis 20.2. This flap 20.1 is controlled by the on-off type actuator, so that in a first position, the flap 20.1 closes the duct 8 upstream of the junction 14 and in a second position, the shutter 20.1 closes the end 13 of the duct 10. The shutter 20.1 can pass indifferently from one position to another.
En outre, une vanne 21 de type proportionnel est montée sur le conduit 8 principal, en aval de la vanne 20. Plus précisément, cette vanne 21 est montée sur le conduit 8, entre la vanne 20 et le collecteur 2.1 d'admission. Cette vanne 21 est commandée par un actionneur proportionnel susceptible de faire varier des dimensions d'une ouverture de cette vanne 20, de sorte que cette vanne 20 laisse passer ou bloque la totalité ou une partie des gaz qui la traversent.In addition, a proportional type valve 21 is mounted on the main duct 8, downstream of the valve 20. More precisely, this valve 21 is mounted on the duct 8, between the valve 20 and the intake manifold 2.1. This valve 21 is controlled by a proportional actuator capable of varying the dimensions of an opening of this valve 20, so that the valve 20 passes or blocks all or part of the gas passing through.
A cet effet, la vanne 21 comporte un volet 21.1 susceptible de tourner autour de son axe 21.2 et pouvant prendre toutes les positions possibles entre sa position ouverte (le volet 21.1 est perpendiculaire au conduit 8) et sa position fermée (le volet 21.1 est parallèle au conduit 8) . Ainsi, le volet 21.1 peut prendre un nombre quasi-illimité de positions, contrairement au volet 20.1 qui ne peut prendre que deux positions.For this purpose, the valve 21 comprises a flap 21.1 rotatable about its axis 21.2 and can take all possible positions between its open position (the flap 21.1 is perpendicular to the duct 8) and its closed position (the flap 21.1 is parallel at line 8). Thus, the flap 21.1 can take a virtually unlimited number of positions, unlike the flap 20.1 which can take only two positions.
La vanne 21 permet ainsi de contrôler, de manière proportionnelle, le débit de l'ensemble des gaz envoyés au moteur 2, c'est-à-dire de l'air passant par le conduit 8 principal et/ou le conduit 10 de dérivation, ainsi que des gaz d'échappement passant par le conduit 15 de recirculation.The valve 21 thus makes it possible to control, in a proportional manner, the flow rate of all the gases sent to the engine 2, that is to say of the air passing through the main duct 8 and / or the bypass duct 10 as well as exhaust gases passing through the recirculation duct.
Les vannes 20 et 21 sont de préférence intégrées à l'intérieur d'un seul et même boîtier 22 de la manière la plus compacte possible.The valves 20 and 21 are preferably integrated inside one and the same housing 22 in the most compact manner possible.
Dans le mode de fonctionnement de la figure la, la vanne 20 dirige l'air 5 de suralimentation vers le refroidisseur 9. A cette fin, le volet 20.1 obture l'extrémité 13 du conduit 10 de dérivation. Ainsi, l'air 5 de suralimentation et, le cas échéant, les gaz 26 d'échappement en recirculation sont refroidis par le refroidisseur 9 puis envoyés au collecteur 2.1 d'admission. La vanne 21 permet alors de contrôler le débit des gaz refroidis envoyés au collecteur 2.1 d'admission. Dans le mode de fonctionnement de la figure Ib, la vanne 20 dirige l'air 5 de suralimentation vers le conduit 10 de dérivation. A cette fin, le volet 20.1 obture le conduit 8 principal en amont de la jonction 14. Ainsi, l'air 5 de suralimentation et, le cas échéant, les gaz 26 d'échappement en recirculation sont envoyés au collecteur 2.1 d'admission, sans être refroidis par le refroidisseur 9. La vanne 21 permet alors de contrôler le débit des gaz non refroidis envoyés au collecteur 2.1 d'admission. Ainsi, que l'air de suralimentation soit refroidi ou pas, la vanne 21 permet de contrôler avec la liberté désirée le débit de gaz total envoyé au collecteur 2.1 d'admission.In the operating mode of FIG. 1a, the valve 20 directs the supercharging air 5 to the cooler 9. To this end, the shutter 20.1 closes the end 13 of the bypass duct 10. Thus, the supercharging air and, if appropriate, the recirculating exhaust gases 26 are cooled by the cooler 9 and then sent to the intake manifold 2.1. The valve 21 then makes it possible to control the flow rate of the cooled gases sent to the intake manifold 2.1. In the operating mode of FIG. 1b, the valve 20 directs the supercharging air 5 to the bypass duct 10. To this end, the flap 20.1 closes the main duct 8 upstream of the junction 14. Thus, the air 5 of supercharging and, where appropriate, the exhaust gases 26 in recirculation are sent to the intake manifold 2.1, without being cooled by the cooler 9. The valve 21 then controls the flow of uncooled gas sent to the intake manifold 2.1. Thus, whether the charge air is cooled or not, the valve 21 makes it possible to control, with the desired freedom, the total gas flow rate sent to the intake manifold 2.1.
Dans la réalisation des figures 2, la vanne 20 de sélection est positionnée sur la jonction 12, entre le turbocompresseur 3 et le refroidisseur 9. Les vannes 20 et 21 sont ainsi positionnées à l'intérieur de deux modules distincts, de sorte qu'il est possible d'adapter le circuit 1 à des configurations de moteur 2 où la jonction 14 est difficilement accessible. Dans cette réalisation, le volet 20.1 de la vanne 20 est commandé par un actionneur de type tout ou rien, de sorte que dans une première position, le volet 20.1 obture le conduit 8 principal en aval de la jonction 12 et que dans une deuxième position, le volet 20.1 obture l'extrémité 11 du conduit 10 principal. Le volet 20.1 peut passer indifféremment d'une position à l'autre.In the embodiment of FIGS. 2, the selection valve 20 is positioned on the junction 12, between the turbocharger 3 and the cooler 9. The valves 20 and 21 are thus positioned inside two distinct modules, so that It is possible to adapt the circuit 1 to motor configurations 2 where the junction 14 is difficult to access. In this embodiment, the flap 20.1 of the valve 20 is controlled by an on-off type actuator, so that in a first position, the flap 20.1 closes the main duct 8 downstream of the junction 12 and in a second position , the flap 20.1 closes the end 11 of the main duct 10. The flap 20.1 can move indifferently from one position to another.
Dans le mode de fonctionnement de la figure 2a, la vanne 20 dirige l'air 5 de suralimentation vers le refroidisseur 9. A cette fin, la vanne 20 obture l'extrémité 11 du conduit 10 de dérivation. Ainsi, l'air 5 de suralimentation est refroidi par le refroidisseur 9 et envoyé au collecteur 2.1 d'admission, en même temps qu'une partie des gaz 26 d'échappement recirculés. La vanne 21 contrôle alors le débit total des gaz refroidis envoyés au collecteur 2.1 d'admission. Dans le mode de fonctionnement de la figure 2b, la vanne 20 dirige l'air 5 vers le conduit 10 de dérivation. A cette fin, la vanne 20 obture le conduit 8 principal à un endroit situé en aval de la jonction 12 et en amont du refroidisseur 9. Ainsi, l'air 5 de suralimentation et, le cas échéant, les gaz 26 d'échappement sont envoyés au collecteur 2.1 d'admission sans être refroidis par le refroidisseur 9. La vanne 21 contrôle alors le débit total des gaz non refroidis envoyés au collecteur 2.1 d'admission. Ainsi, là encore, que l'air 5 de suralimentation soit refroidi ou pas, la vanne 21 permet de contrôler avec la liberté désirée le débit de gaz total envoyé au collecteur 2.1 d'admission.In the operating mode of FIG. 2a, the valve 20 directs the supercharging air 5 to the cooler 9. For this purpose, the valve 20 closes the end 11 of the bypass duct 10. Thus, the charge air is cooled by the cooler 9 and sent to the intake manifold 2.1 together with a portion of the recirculated exhaust gases. The valve 21 then controls the total flow rate of the cooled gases sent to the intake manifold 2.1. In the operating mode of FIG. 2b, the valve 20 directs the air 5 towards the bypass duct 10. For this purpose, the valve 20 closes the main duct 8 at a location downstream of the junction 12 and upstream of the cooler 9. Thus, the supercharging air and, if applicable, the exhaust gases are sent to the intake manifold 2.1 without being cooled by the cooler 9. The valve 21 then controls the total flow of the uncooled gases sent to the intake manifold 2.1. Thus, again, whether the charge air is cooled or not, the valve 21 makes it possible to control, with the desired freedom, the total gas flow rate sent to the intake manifold 2.1.
Le choix de l'une ou l'autre des réalisations dépend, on l'a vu, de la conformation du moteur 2, mais aussi des contraintes thermiques auxquelles les différentes pièces sont soumises. En effet, la vanne 20 montée en amont du refroidisseur 9 (figures 2) est soumise à températures plus élevées que celles auxquelles est soumise la vanne 24 montée en aval du refroidisseur 9. Les vannes de sélection sensibles à la température sont donc plutôt montées suivant la réalisation des figures 1.The choice of one or the other of the embodiments depends, as we have seen, on the conformation of the engine 2, but also on the thermal stresses to which the different parts are subjected. In fact, the valve 20 mounted upstream of the cooler 9 (FIG. 2) is subjected to higher temperatures than those to which the valve 24 mounted downstream of the cooler 9 is subjected. The temperature-sensitive selection valves are thus rather mounted according to the embodiment of FIGS.
Les vannes 20 et 21 sont commandées à l'aide d'un circuit de commande (non représenté) prenant en compte les paramètres de fonctionnement du moteur. Dans un fonctionnement par défaut pouvant être observé en cas de dysfonctionnement du circuit de commande ou en cas de repos (lorsque la vanne n'est pas actionnée), la vanne 20 dirige l'air de suralimentation vers le refroidisseur 9. Car cette configuration de la vanne 20 correspond au mode de fonctionnement le moins polluant du moteurThe valves 20 and 21 are controlled by means of a control circuit (not shown) taking into account the operating parameters of the motor. In a default operation that can be observed in the event of a malfunction of the control circuit or in the event of a rest (when the valve is not actuated), the valve 20 directs the charge air to the cooler 9. the valve 20 corresponds to the least polluting operating mode of the engine
2.2.
Les actionneurs qui actionnent les vannes 20 et 21 sont de type électriques ou pneumatiques. Ainsi, dans un exemple, l'actionneur tout ou rien de la vanne 20 est un vérin pneumatique, tandis que l'actionneur proportionnel de la vanne 21 est un moteur à courant continu.The actuators that actuate the valves 20 and 21 are of the electric or pneumatic type. Thus, in one example, the on / off actuator of the valve 20 is a jack pneumatic, while the proportional actuator of the valve 21 is a DC motor.
Par ailleurs, il est possible de monter un réchauffeur 25 d'air d'admission en série avec le conduit de dérivation, le conduit 15 de recirculation pouvant alors être connecté en aval ou en amont de ce réchauffeur 25 d'air. Un tel réchauffeur 25 permet de faciliter la régénération d'un filtre à particules branché en sortie du moteur 2.Furthermore, it is possible to mount an inlet air heater in series with the bypass duct, the recirculation duct can then be connected downstream or upstream of this air heater. Such a heater 25 facilitates the regeneration of a particulate filter connected to the output of the engine 2.
En variante, comme représenté en pointillés 23, le conduit 15 de recirculation est relié en aval de la vanne 21, entre cette vanne 21 et le collecteur d'admission, ou directement au collecteur 2.1 d'admission. Dans cette variante, il est possible de contrôler le débit des gaz 26 d'échappement indépendamment du débit de l'air 5 de suralimentation. Dans une autre variante, la première extrémité 16 du conduit 15 est connecté en aval du filtre à particules et la deuxième extrémité 17 du conduit 15 est connectée en amont de la turbine 4 de suralimentation.Alternatively, as shown in dotted lines 23, the recirculation duct 15 is connected downstream of the valve 21, between this valve 21 and the intake manifold, or directly to the intake manifold 2.1. In this variant, it is possible to control the exhaust gas flow rate independently of the charge air flow rate. In another variant, the first end 16 of the duct 15 is connected downstream of the particulate filter and the second end 17 of the duct 15 is connected upstream of the supercharging turbine 4.
En variante, la vanne 20 est une valve double proportionnelle, à double volet, permettant d'ajuster indépendamment le débit des gaz passant par le conduit 10 de dérivation et par le refroidisseur 9. In a variant, the valve 20 is a double-proportional, double-flap valve for independently adjusting the flow rate of the gases passing through the bypass duct 10 and the cooler 9.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Circuit (1) d'air d'admission pour moteur (2) à combustion interne, ce circuit (1) comportant :1 - Intake air intake circuit (1) for an internal combustion engine (2), said circuit (1) comprising:
- un conduit (8) d'air principal reliant entre eux un turbocompresseur (3) et un collecteur (2.1) d'admission du moteur, ce turbocompresseur (3) envoyant un air sous pression à destination du collecteur (2.1) d'admission via ce conduit (8) d'air principal,a main air duct (8) interconnecting a turbocharger (3) and an intake manifold (2.1) of the engine, the turbocharger (3) delivering pressurized air to the intake manifold (2.1). via this duct (8) of main air,
- un refroidisseur (9) monté en série avec le conduit (8) d'air principal pour refroidir l'air issu du turbocompresseur (3) , eta cooler (9) connected in series with the main air duct (8) for cooling the air coming from the turbocharger (3), and
- un conduit (10) de dérivation comportant une première extrémité (11) connectée au conduit (8) principal en amont du refroidisseur à l'endroit d'une jonction (12) amont, et une deuxième extrémité (13) connectée au conduit (8) principal en aval du refroidisseur à l'endroit d'une jonction (14) aval, caractérisé en ce qu' il comporte en outre :a bypass duct (10) comprising a first end (11) connected to the main duct (8) upstream of the cooler at the location of an upstream junction (12), and a second end (13) connected to the duct ( 8) downstream of the cooler at a downstream junction (14), characterized in that it further comprises:
- une valve (21) de type proportionnelle positionnée sur le conduit (8) principal, en aval de la jonction (14) aval, entre cette jonction (14) aval et le collecteur (2.1) d'admission, cette valve (21) de type proportionnelle étant apte à contrôler de manière proportionnelle le débit d'air total envoyé au collecteur (2.1) d'admission, eta proportional-type valve (21) positioned on the main duct (8), downstream of the downstream junction (14), between this downstream junction (14) and the intake manifold (2.1), this valve (21) of proportional type being able to proportionally control the total air flow sent to the inlet manifold (2.1), and
- une valve (20) de sélection commandée par un actionneur tout ou rien, cette valve (20) de sélection étant montée sur la jonction (14) aval ou sur la jonction (12) amont, cette valvea selection valve (20) controlled by an on-off actuator, this selection valve (20) being mounted on the downstream junction (14) or on the upstream junction (12), this valve
(20) de sélection dirigeant l'air issu du turbocompresseur (3) soit vers le refroidisseur (9) , soit vers le conduit (10) de dérivation.(20) for directing air from the turbocharger (3) to either the cooler (9) or the bypass conduit (10).
2 - Circuit d'air d'admission selon la revendication 1, caractérisé en ce que : la vanne (20) de sélection et la vanne (21) proportionnelle sont positionnées à l'intérieur d'un seul et même boîtier (22) . 3 - Circuit d'air d'admission selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que :2 - intake air circuit according to claim 1, characterized in that: the valve (20) for selection and the proportional valve (21) are positioned inside a single housing (22). 3 - intake air circuit according to claim 1 or 2, characterized in that:
- dans sa position par défaut, la vanne (20) de sélection dirige l'air issu du turbocompresseur (3) vers le refroidisseur (9) .in its default position, the selection valve (20) directs air from the turbocharger (3) to the cooler (9).
4 - Circuit d'air d'admission selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre :4 - intake air circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that it further comprises:
- un conduit (15) de recirculation, ce conduit (15) de recirculation comportant une première extrémité (16) reliée à un collecteur (2.2) d'échappement du moteur et une deuxième extrémité (17) reliée au collecteur (2.1) d'admission du moteur,a recirculation duct (15), this recirculation duct (15) having a first end (16) connected to an exhaust manifold (2.2) of the engine and a second end (17) connected to the collector (2.1) of engine intake,
- ce conduit (15) de recirculation permettant d'envoyer une partie des gaz d'échappement du moteur (2) vers le collecteur (2.1) d'admission pour les brûler de nouveau.- This recirculation duct (15) for sending a portion of the engine exhaust gas (2) to the intake manifold (2.1) to burn again.
5 - Circuit d'air d'admission selon la revendication 4, caractérisé en ce que la deuxième extrémité (17) du conduit (15) de recirculation est connectée au conduit (10) de dérivation, entre la première extrémité (11) et la deuxième extrémité (13) de ce conduit (10) de dérivation.5 - intake air circuit according to claim 4, characterized in that the second end (17) of the recirculation duct (15) is connected to the duct (10) bypass, between the first end (11) and the second end (13) of this duct (10) bypass.
6 - Circuit d'air d'admission selon la revendication 4, caractérisé en ce que la deuxième extrémité (17) du conduit (15) de recirculation est connectée au conduit (8) principal, en aval de la jonction (14) aval, entre cette jonction (14) aval et le collecteur (2.1) d'admission, ou directement au collecteur (2.1) d'admission.6 - intake air circuit according to claim 4, characterized in that the second end (17) of the recirculation duct (15) is connected to the main duct (8) downstream of the downstream junction (14), between this junction (14) downstream and the intake manifold (2.1), or directly to the intake manifold (2.1).
7 - Circuit d'air d'admission selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première extrémité (16) du conduit (15) de recirculation est connecté en aval du filtre à particules et la deuxième extrémité (17) du conduit (15) de recirculation est connectée en amont de la turbine (4) de suralimentation.7 - intake air circuit according to claim 4, characterized in that the first end (16) of the recirculation duct (15) is connected downstream of the particulate filter and the second end (17) of the duct (15). ) recirculation is connected upstream of the turbine (4) supercharging.
8 - Circuit d'air d'admission selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un réchauffeur (25) d'air d'admission, ce réchauffeur (25) étant monté en série avec le conduit (10) de dérivation. 8 - intake air circuit according to one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises an inlet air heater (25), the heater (25) being mounted in series with the conduit (10) bypass.
EP07731602A 2006-02-14 2007-02-12 Air intake circuit for internal combustion engine Withdrawn EP1984609A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0650529A FR2897393B1 (en) 2006-02-14 2006-02-14 INTAKE AIR CIRCUIT FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
PCT/FR2007/050777 WO2007093729A2 (en) 2006-02-14 2007-02-12 Air intake circuit for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1984609A2 true EP1984609A2 (en) 2008-10-29

Family

ID=37076052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP07731602A Withdrawn EP1984609A2 (en) 2006-02-14 2007-02-12 Air intake circuit for internal combustion engine

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1984609A2 (en)
FR (1) FR2897393B1 (en)
WO (1) WO2007093729A2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2969715B1 (en) 2010-12-22 2017-12-15 Valeo Systemes Thermiques CARTRIDGE FOR AN INTAKE MODULE, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE THERMAL MOTOR INTAKE MODULE, AND ADMISSION MODULE COMPRISING SUCH A CARTER
JP5754755B2 (en) * 2011-02-11 2015-07-29 ボルボ ラストバグナー アーベー Engine arrangement with charge air cooler and EGR system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0203485D0 (en) * 2002-02-14 2002-04-03 Delphi Tech Inc Intercooler for an engine
US6675579B1 (en) * 2003-02-06 2004-01-13 Ford Global Technologies, Llc HCCI engine intake/exhaust systems for fast inlet temperature and pressure control with intake pressure boosting
US6868840B2 (en) * 2003-06-05 2005-03-22 Detroit Diesel Corporation Charged air intake system for an internal combustion engine
FR2858020B1 (en) * 2003-07-23 2008-01-18 Renault Sa METHOD FOR CONTROLLING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE COMPRISING A DERIVATION BETWEEN THE COMPRESSOR AND THE COLLECTOR

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007093729A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007093729A2 (en) 2007-08-23
FR2897393A1 (en) 2007-08-17
WO2007093729A3 (en) 2007-10-04
FR2897393B1 (en) 2010-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2191126B1 (en) Device and method for recirculating exhaust gases of an internal combustion engine
WO2005073536A1 (en) Turbocharged internal combustion engine
EP1941149A1 (en) Circuit for supplying a supercharged engine with at least one fluid and method of supplying such an engine with at least one fluid
EP1984609A2 (en) Air intake circuit for internal combustion engine
FR3007071A1 (en) THERMAL MOTOR WITH COMMON ACTUATOR FOR EGR VALVE AND AIR VALVE
WO2008031959A1 (en) Device improving the operation of a supercharged engine with an exhaust gas recirculation circuit
FR2907848A1 (en) Internal combustion engine e.g. Diesel engine, for motor vehicle, has turbine driven by flow of gas, and communicating unit communicating with air intake pipe in downstream of compressor with gas discharge pipe in upstream of turbine
EP3217006B1 (en) Combustion engine with system for recirculation of exhaust gases
WO2005116414A1 (en) Improved system for regulating the temperature of intake gas in an engine
FR2875267A1 (en) Internal combustion engine for vehicle includes auxiliary turbine downstream of exhaust treatment unit, to supply generator and gas compressor via clutch
FR2752880A1 (en) Supercharger for motor vehicle IC-engine
FR2983533A1 (en) Device for thermal regulation of intake air of e.g. diesel engine and recirculated exhaust gas emitted by engine in car, has heat exchanger whose inlet is in fluid communication with housing inlet and outlet of another heat exchanger
FR2927364A1 (en) Supercharged internal combustion engine i.e. supercharged oil engine, for terrestrial vehicle, has connection device placed in such manner that air and gas circulating are introduced in intake circuit while creating swirling movement
FR3109802A1 (en) Heating of a thermal engine depollution system comprising an e-turbo
EP3084167A1 (en) Assembly including a heat engine and an electrical compressor configured such as to scavenge residual burnt gases
WO2012150393A1 (en) Air supply circuit, turbocharged engine, and method for controlling the combustion of a turbocharged engine
FR3053405B1 (en) EXHAUST GAS CIRCULATION ASSEMBLY OF A THERMAL ENGINE
EP3366902A1 (en) Device for controlling the injection of the amount of fluid to the inlet of a supercharged internal combustion engine provided with an exhaust gas recirculation system and method using such a device
FR3053404B1 (en) EXHAUST GAS CIRCULATION ASSEMBLY OF A THERMAL ENGINE
WO2017006025A1 (en) Exhaust gas recirculation circuit for a spark-ignition heat engine
FR3049981A1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE COMPRISING AN INTEGRATED EXHAUST GAS REDIRECTION DRIVE AT THE CYLINDER HEAD
FR3028560A1 (en) SUPERIOR THERMAL ENGINE ARCHITECTURE WITH PRESSURE STORAGE DEVICE
FR3053407B1 (en) EXHAUST GAS CIRCULATION ASSEMBLY OF A THERMAL ENGINE
FR3032487A1 (en) TURBOCHARGER ENGINE ASSEMBLY WITH TWO EXHAUST DUCTS WITH RECIRCULATION LINE AND REGULATION DEVICE
WO2022171298A1 (en) Egr system with preheating of an emission control device

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20080728

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20090130

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20130903