FR2478737A1 - Moteur a combustion interne suralimente pour vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
MOTEUR A COMBUSTION SURALIMENTE POUR VEHICULE AUTOMOBILE. IL COMPORTE: UN TURBOCOMPRESSEUR COMPOSE D'UNE TURBINE A GAZ D'ECHAPPEMENT ENTRAINANT UN SURCOMPRESSEUR; UN CLAPET DE REGULATION DE PRESSION D'ADMISSION REGULANT UNE CONDUITE SECONDAIRE DE GAZ D'ECHAPPEMENT DERIVEE; UN ORGANE DE REGULATION DE PUISSANCE COMMANDANT LE PASSAGE DE LA CONDUITE D'AIR D'ADMISSION A L'AVAL DU SURCOMPRESSEUR ET UNE DERIVATION RELIANT LA CONDUITE D'ASPIRATION DU COMPRESSEUR A LA CONDUITE D'AIR D'ADMISSION. IL COMPREND EN OUTRE UNE DERIVATION 20 SUPPLEMENTAIRE ENTRE LA CONDUITE D'ASPIRATION 3 ET L'ADMISSION 6 A L'AMONT DE L'ORGANE DE REGULATION DE PUISSANCE 19. CETTE DERIVATION 6 COMPORTE UNE ELECTROVANNE 21 REGULANT LE PASSAGE DE LA DERIVATION.
Description
La présente invention concerne un moteur à combustion interne suralimenté
pour véhicules automobiles, comprenant: un turbocompresseur à gaz d'échappement constituée par
une turbine à gaz d'échappement et un surcompresseur entraî-
né par celle-ci, un clapet de régulation de la pression d'admission répondant à la pression d'admission du surcompresseur, monté dans la conduite collectrice des gaz d'échappement du moteur, ce clapet régulant une conduite secondaire de gaz d'échappement passant en dérivation par rapport à la turbine à gaz d'échappement, un organe de régulation de la puissance commandant la section de passage de la conduite d'air d'admission à l'aval du surcompresseur et pouvant être actionné à volonté,
et une conduite de dérivation associée au surcompres-
seur, reliant la conduite d'aspiration du surcompresseur à la conduite d'air d'admission, débouchant à l'amont de l'organe de régulation de la puissance dans la conduite d'admission d'air, conduite de dérivation dans laquelle est monté un clapet d'évacuation qui est alimenté en fonction de la position de l'organe de régulation de la puissance de manière qu'il soit fermé pour toute position de l'organe de
régulation de puissance libérant le passage du courant.
Un moteur à combustion interne suralimenté, comprenant un clapet de régulation de la pression d'admission répondant à la pression d'admission du surcompresseur et monté dans la conduite collectrice des gaz d'échappement du moteur, régulant une conduite secondaire de gaz d'échappement
passant en dérivation autour de la turbine à gaz d'échappe-
ment, est connu parla demande allemandeI4 26 076. Lorsque la pression d'admission atteint une valeur prédéterminée, le clapet de régulation de la pression d'admission ouvre la conduite secondaire de gaz d'échappement et une partie des gaz d'échappement est rejetée dans l'atmosphère en passant par la conduite secondaire en dérivation de la turbine à gaz d'échappement. Mais un dispositif de sûreté particulier destiné à éviter une pression d'admission trop élevée quand
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le clapet de régulation de la pression d'admission est
défectueux n'est pas prévu dans ce moteur suralimenté.
Pour limiter le nombre de tours d'un moteur à combustion interne, on sait comment couper l'allumage (demande allemande 24 06 814) indépendamment du fait que ce moteur est surali- menté ou non. Si on utilise un catalyseur dans un moteur de ce type pour améliorer l'émission des gaz d'échappement, ce catalyseur serait obligatoirement détruit par le carburant non brûlé du fait de la coupure de l'allumage provoquée par
la réduction du nombre de tours.
En outre, pour limiter le nombre de tours d'un moteur à combustion interne indépendamment du fait que ce moteur est suralimenté ou non, on sait comment interrompre l'arrivée du carburant au moteur par arrêt de la pompe d'alimentation de carburant. Mais on a constaté dans ce cas que lorsqu'on limite le nombre de tours par interruption de l'arrivée du carburant, le véhicule se trouve freiné brusquement, ce qui non seulement est perçu comme très désagréable par les occupants du véhicule mais peut même être dangereux dans
certaines circonstances.
L'objet de l'invention est un moteur à combustion interne suralimenté au moyen d'une turbosoufflante à gaz d'échappement, dont la sécurité du fonctionnement soit optimale. Selon l'invention, ce problème est résolu au moyen d'une
conduite de dérivation supplémentaire associée au surcom-
presseur, reliant la conduite d'aspiration du surcompresseur à la conduite d'air d'admission et débouchant à l'amont de l'organe de régulation de puissance dans la conduite d'air d'admission, conduite de dérivation dans laquelle est disposée une électrovanne régulant la section de passage de la conduite de dérivation et pouvant être commandée par au
moins un paramètre du fonctionnement du moteur. On a cons-
taté qu'il étant particulièrement avantageux que le para-
mètre de fonctionnement soit_constitué par un transmetteur de vitesse et/ou par un interrrupteur électrique de sûreté
de la pression d'admission sensible à la pression d'admission.
Le transmetteur de vitesse peut être un générateur
d'impulsions d'allumage.
Quand on utilise un transmetteur de vitesse et quand on atteint un nombre de tours prédéterminé, la conduite de dérivation est ouverte par l'électrovanne ce qui détermine un circuit fermé pour une partie du courant d'air frais en
passant par le surcompresseur. Lorsqu'un utilise un cata-
lyseur, on en évite la destruction pendant cette phase du fonctionnement du moteur. Le nombre de tours du moteur tombe du fait de la pression d'admission qui se réduit et il n'y a
pas de freinage brusque du véhicule.
Quand on utilise un interrupteur de sûreté de la pres-
sion d'admission, constitué de manière à répondre à une pression d'admission légèrement plus élevée que le clapet de régulation de la pression d'admission, la conduite de dérivation est ouverte par l'électrovanne quand le clapet de régulation de la pression d'admission est défectueux-et elle n'est pas ouverte quand la pression d'admission dépasse une valeur prédéterminée. Il en résulte la formation d'un circuit fermé d'un partie du courant d'air frais passant par le surcompresseur, ce qui évite que la pression d'admission
continue à monter.
Quand on utilise en même temps un transmetteur de
vitesse et un interrupteur de sûreté de la pression d'admis-
sion dans un moteur à combustion interne, on obtient, en
utilisant une électrovanne conformément à l'invention, un mo-
teur à combustion interne suralimenté comportant simulta-
nément un dispositif de protection contre un nombre de tours trop élevé et un dispositif de sûreté contre une pression d'admission trop élevée, ce qui évite les inconvénients
mentionnés plus haut.
L'invention sera maintenant expliquée plus en détail à
titre d'exemple et à l'aide d'un mode de réalisation compre-
nant un transmetteur de vitesse et un interrupteur de sûreté
de la pression d'admission.
35. Dans un moteur à combustion interne équipé de la surali-
mentation connue par turbocompresseur à gaz d'échappement, le
moteur aspire l'air frais par le filtre à air 1, le correc-
teur de mélange 2 et la conduite d'aspiration 3, cet air étant envoyé après avoir traversé le turbocompresseur à gaz d'échappement 5 à la conduite d'air d'alimentation 6, au bottier du papillon d'étranglement 7, au diffuseur d'air 8 et de ce fait au moteur à combustion interne 9. Le courant des gaz d'échappement en provenance du moteur à combustion interne 9 est dirigé vers l'atmosphère par une conduite collectrice des gaz d'échappement 10 et en passant par la turbine à gaz d'échappement 11 du turbocompresseuret le
silencieux 12. La turbine à gaz d'échappement 11 est entraî-
née par les gaz d'échappement, elle entraîne à son tour le surcompresseur 4 qui envoie l'air frais comprimé au moteur à combustion interne 9. Un clapet de régulation de la pression d'admission 13 monté dans la conduite collectrice des gaz d'échappement 10 règle la pression d'admission dans le surpcompreseur 4, le clapet de régulation 13 s'ouvrant sous l'effet de la surpression d'alimentation par l'intermédiaire
d'une conduite de commande 14 et le courant des gaz d'échap-
pement parvenant directement au silencieux 12 par la condui-
te secondaire de gaz d'échappement 15 qui est en dérivation de la turbine à gaz d'échappement 11. Pour maintenir la vitesse de rotation du surcompresseur, par exemple quand le véhicule fonctionne en frein moteur ou pour obtenir une réponse rapide du moteur 9 lorsqu'il y a une accélération, on dispose entre la conduite d'aspiration 3 et la conduite d'air d'admission 6 une conduite de dérivation 16 comprenant un clapet d'évacuation 17. Le clapet d'évacuation 17 est actionné par l'intermédiaire d'une autre conduite de commande 18 dans laquelle, lorsque le papillon 19 est fermé, le clapet d'évacuation 17 s'ouvre sous l'effet de la dépression, ce qui détermine un circuit du courant d'air frais par le surcompresseur 4, et ce qui permet de maintenir au niveau correct la vitesse du surcompresseur. Une autre conduite de dérivation reliant la conduite d'aspiration 3 et la conduite de pression 6 est désignée en 20, et une électrovanne 21 est montée à l'intérieur. L'électrovanne 21 peut être commandée par l'intermédiaire d'un transmetteur de vitesse 22 tel
qu'un générateur d'impulsions d'allumage, et par un interrup-
teur de sûreté 23 de la pression d'admission monté dans la conduite de pression 6, l'interrupteur de sûreté 22 répondant à une pression d'admission légèrement plus élevée que le
clapet de régulation de la pression d'admission 13.
TLe dispositif de l'invention fonctionne comme suit: Après avoir fait démarrer le moteur à combustion interne,
la turbine à gaz d'échappement 11 et de ce fait le surcom-
presseur 4 sont entraînés par les gaz d'échappement. La pression d'admission étant encore relativement faible, le clapet de régulation de la pression d'admission 13 est fermé et tous les gaz d'échappement sont dirigés par la conduite collectrice de gaz d'échappement 10 vers la turbine à gaz d'échappement 11. Si le volet d'étranglement 19 du moteur à combustion interne 9 est plus fortement ouvert, la pression d'admission dans le surcompresseur 4 monte. Lorsqu'elle atteint une valeur prédéterminée, le clapet de régulation de la pression d'admission 13 ouvre la conduite secondaire des gaz d'échappement 15 et une partie des gaz d'échappement est rejetée directement dans l'atmosphère en passant par la conduite secondaire de gaz d'échappement 15 et en dérivation de la turbine à gaz d'échappement'11, par l'intermédiaire du silencieux 12. Si le clapet de régulation de la pression d'admission 13 est défectueux et ne s'ouvre pas lorsque la pression d'admission prédéterminée est atteinte et que celle-ci monte encore légèrement, l'électrovanne 21 s'ouvre sous l'action de l'interrupteur de sûreté de pression d'admission 23. Une partie du courant d'air frais est envoyée à nouveau au surcompresseur 4 par la conduite de dérivation 20 formant un circuit fermé, ce qui évite une montée supplémentaire de la pression d'admission ou ce qui
la fait baisser.
Lorsque le moteur à combustion interne atteint un nombre de tours prédéterminé, l'électrovanne 21 s'ouvre sous l'action du transmetteur de vitesse 22. Une partie du courant d'air frais est renvoyée au surcompresseur en passant par la conduite de dérivation 20 qui forme un circuit fermé, ce qui fait tomber la pression d'admission et
de ce fait le nombre de tours du moteur à combustion interne.
Si la pression d'admission ou le nombre de tours du moteur à combustion interne dépasse la valeur prédéterminée,
l'électrovanne 21 se referme.
Claims (4)
1. Moteur à combustion interne suralimenté pour véhicu-
les automobiles, comprenant: un- turbocompresseur à gaz d'échappement constitué par une turbine à gaz d'échappement et un surcompresseur entraîné par celle-ci, un clapet de régulation de la pression d'admission répondant à la pression d'admission du surcompresseur, monté dans la conduite collectrice des gaz d'échappement du moteur, ce clapet régulant une conduite secondaire de gaz d'échappement passant en dérivation par rapport à la turbine à gaz d'échappement, un organe de régulation de la puissance commandant la section de passage de la conduite d'air d'admission à l'aval du surcompresseur et pouvant être actionné à volonté, et une conduite de dérivation associée au surcompresseur, reliant la conduite d'aspiration du surcompresseur à la conduite d'air d'admission, débouchant à l'amont de l'organe de régulation de la puissance dans la conduite d'admission d'air, conduite de dérivation dans laquelle est monté un clapet d'évacuation qui est alimenté en fonction de la position de l'organe de régulation de la puissance de manière qu'il soit fermé pour toute position de l'organe de régulation de puissance libérant le passage du courant, caractérisé en ce qu'il comprend une conduite de dérivation (20) supplémentaire associée au surcompresseur (4), reliant la conduite d'aspiration (3) du surcompresseur (4) à la conduite d'air d'admission (6) et débouchant à l'amont de l'organe de régulation de puissance (19) dans la conduite d'air d'admission (6), conduite de dérivation dans laquelle est disposée une électrovanne (21) régulant la section de passage de la conduite de dérivation (20) et pouvant être commandée par au moins un paramètre du fonctionnement du moteur.
2. Moteur à combustion interne suralimenté selon la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre de fonctionnement est constitué par un transmetteur de vitesse (22).
3. Moteur à combustion interne suralimenté selon la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre de fonctionnement est constitué par un interrrupteur électrique de sûreté (23) de la pression d'admission sensible à la
pression d'admission.
4. Moteur à combustion interne suralimenté selon la revendication 2, caractérisé en ce que le transmetteur de
vitesse (22) est un générateur d'impulsions d'allumage.
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