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Title:
DISTRIBUTION MODULE FOR DISTRIBUTING AN INLET MIXTURE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/207342
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a distribution module (11) for distributing an inlet mixture to at least two cylinders of a heat engine, this inlet mixture selectively comprising: -cooled inlet air, or -non-cooled inlet air, or -recirculation gas, or -a combination of at least two of the above elements, the module (11) comprising: -a first inlet (21) for conveying cooled inlet air into the module (11), -a second inlet (22) for conveying non-cooled inlet air into the module (11), -a third inlet (23) for conveying recirculation gas into the module (11), the module being arranged to distribute the inlet mixture substantially equally between said at least two cylinders.

Inventors:
LALLEMANT, Mathieu (20 avenue Talma, Bâtiment B, Maisons-Laffitte, F-78600, FR)
GIRARDON, Franck (4 rue de la Berthaude, Conflans Sainte Honorine, F-78700, FR)
LEBRASSEUR, Patrick (1 allée des Alouettes - Domaine des Fermettes, Montagny en Vexin, F-60240, FR)
Application Number:
FR2014/051466
Publication Date:
December 31, 2014
Filing Date:
June 13, 2014
Export Citation:
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Assignee:
VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR (14 avenue des Béguines, Cergy Saint Christophe, F-95800, FR)
International Classes:
F02M35/10; F02B29/04; F02M25/07; F02M35/104
Foreign References:
EP1496221A22005-01-12
FR2879262A12006-06-16
EP1533512A22005-05-25
FR2946697A12010-12-17
Attorney, Agent or Firm:
GARCIA, Christine (Valeo Systemes de Contrôle Moteur, 14 avenue des Béguines, Cergy Saint Christophe, F-95800, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

Module de distribution ( 11 ; 81 ) pour distribuer un mélange d'admission vers au moins deux cylindres (2) d'un moteur thermique ( 1),

ce mélange d'admission comportant sélectivement:

- de l'air d'admission refroidi, ou

- de l'air d'admission non refroidi, ou

- du gaz de recirculation, ou

- une combinaison de deux au moins des éléments ci-dessus,

le module ( 11 ; 81) comportant :

- une première arrivée (21) permettant d'amener de l'air d'admission refroidi dans le module ( 11 ; 81),

- une deuxième arrivée (22) permettant d'amener de l'air d'admission non refroidi dans le module ( 11 ; 81),

- une troisième arrivée (23) permettant d'amener le gaz de recirculation dans le module ( 11 ; 81),

le module ( 11 ; 81 ) étant agencé pour distribuer le mélange d'admission de manière sensiblement égale entre ces au moins deux cylindres (2), le module ( 11 ; 81) comportant une chambre de mélange (24) dans laquelle débouchent les première (21), deuxième (22) et troisième (23) arrivées et dans laquelle se fait le mélange d'admission,

la deuxième arrivée (22) étant reliée à un premier organe de répartition (25 ; 55 ; 65 ; 95) agencé pour répartir l'air d'admission non refroidi dans la chambre de mélange (24),

la troisième arrivée (23) étant reliée à un deuxième organe (26 ; 56 ; 66) de répartition agencé pour répartir le gaz de recirculation dans la chambre de mélange (24),

l'un au moins des premier (25 ; 55 ; 65 ; 95) et deuxième (26 ; 56 ; 66) organes de répartition présente une forme tubulaire.

2. Module de distribution selon la revendication précédente, l'un au moins des premier (25 ; 55 ; 65 ; 95) et deuxième (26 ; 56 ; 66) organes de répartition comportant une pluralité d'orifices (27 ; 87, 28) pour la répartition .

3. Module de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, les premier (25 ; 55 ; 95) et deuxième (26 ; 56) organes de répartition étant situés extérieurement l'un de l'autre.

4. Module de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 , l'un des premier (65) et deuxième (66) organes de répartition étant situé à l'intérieur de l'autre, au moins partiellement.

5. Module de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, les premier (25 ; 65 ; 95) et deuxième (26 ; 66) organes de répartition étant situés à une distance non nulle l'un de l'autre.

6. Module de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, les premier (25 ; 55 ; 65) et deuxième (26 ; 56 ; 66) organes de répartition étant accolés.

7. Module de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, les premier (25 ; 65 ; 95) et deuxième (26 ; 66) organes de répartition étant situés de part et d'autre de la première arrivée (21).

8. Module de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, les premier (25 ; 55 ; 65 ) et deuxième (26 ; 56 ; 66) organes de répartition étant situés d'un même côté de la première arrivée (21).

9. Module de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, agencé pour permettre de réaliser le mélange d'admission avec de l'air d'admission non refroidi et du gaz de recirculation, sans air d'admission refroidi.

10. Circuit d'admission (10) pour un moteur turbocompressé (1), comportant :

un module de distribution (11 ; 81) selon l'une quelconque des revendications précédentes,

une vanne by-pass (12) agencée pour, sélectivement, envoyer l'air d'admission refroidi ou l'air d'admission non refroidi vers le module de distribution (11 ; 81).

11. Circuit selon la revendication précédente, comportant en outre :

- une voie refroidie (13) comportant un échangeur de chaleur (14) pour amener l'air d'admission refroidi dans le module de distribution (11 ; 81),

une voie non refroidie (15) pour contourner ledit échangeur de chaleur (14), une boucle EGR (16) pour amener le gaz de recirculation dans le module de distribution (11 ; 81),

la vanne by-pass (12) permettant la sélection, soit de la voie refroidie (13), soit de la voie non refroidie (15).

12. Module de distribution (11 ; 81) pour distribuer un mélange d'admission vers au moins deux cylindres (2) d'un moteur thermique (1),

ce mélange d'admission comportant sélectivement:

- de l'air d'admission refroidi, ou

- de l'air d'admission non refroidi, ou

- du gaz de recirculation, ou

- une combinaison de deux au moins des éléments ci-dessus,

le module (11 ; 81) comportant :

- une première arrivée (21) permettant d'amener de l'air d'admission refroidi dans le module (11 ; 81),

- une deuxième arrivée (22) permettant d'amener de l'air d'admission non refroidi dans le module (11 ; 81),

- une troisième arrivée (23) permettant d'amener le gaz de recirculation dans le module (11 ; 81),

le module (11 ; 81) étant agencé pour distribuer le mélange d'admission de manière sensiblement égale entre ces au moins deux cylindres (2) ), le module (11 ; 81) comportant une chambre de mélange (24) dans laquelle débouchent les première (21), deuxième (22) et troisième (23) arrivées et dans laquelle se fait le mélange d'admission,

la deuxième arrivée (22) étant reliée à un premier organe de répartition (25 ; 55 ; 65 ; 95) agencé pour répartir l'air d'admission non refroidi dans la chambre de mélange (24),

la troisième arrivée (23) étant reliée à un deuxième organe (26 ; 56 ; 66) de répartition agencé pour répartir le gaz de recirculation dans la chambre de mélange (24),

l'un des premier (65) et deuxième (66) organes de répartition étant situé à l'intérieur de l'autre, au moins partiellement.

13. Module de distribution (11 ; 81) pour distribuer un mélange d'admission vers au moins deux cylindres (2) d'un moteur thermique (1), ce mélange d'admission comportant sélectivement:

- de l'air d'admission refroidi, ou

- de l'air d'admission non refroidi, ou

- du gaz de recirculation, ou

- une combinaison de deux au moins des éléments ci-dessus,

le module (11 ; 81) comportant :

- une première arrivée (21) permettant d'amener de l'air d'admission refroidi dans le module (11 ; 81),

- une deuxième arrivée (22) permettant d'amener de l'air d'admission non refroidi dans le module (11 ; 81),

- une troisième arrivée (23) permettant d'amener le gaz de recirculation dans le module (11 ; 81),

le module (11 ; 81) étant agencé pour distribuer le mélange d'admission de manière sensiblement égale entre ces au moins deux cylindres (2), ), le module (11 ; 81) comportant une chambre de mélange (24) dans laquelle débouchent les première (21), deuxième (22) et troisième (23) arrivées et dans laquelle se fait le mélange d'admission,

la deuxième arrivée (22) étant reliée à un premier organe de répartition (25 ; 55 ; 65 ; 95) agencé pour répartir l'air d'admission non refroidi dans la chambre de mélange (24),

la troisième arrivée (23) étant reliée à un deuxième organe (26 ; 56 ; 66) de répartition agencé pour répartir le gaz de recirculation dans la chambre de mélange (24),

les premier (25 ; 55 ; 65) et deuxième (26 ; 56 ; 66) organes de répartition étant accolés.

14. Module de distribution (11 ; 81) pour distribuer un mélange d'admission vers au moins deux cylindres (2) d'un moteur thermique (1),

ce mélange d'admission comportant sélectivement:

- de l'air d'admission refroidi, ou

- de l'air d'admission non refroidi, ou

- du gaz de recirculation, ou

- une combinaison de deux au moins des éléments ci-dessus,

le module (11 ; 81) comportant : - une première arrivée (21) permettant d'amener de l'air d'admission refroidi dans le module (11 ; 81),

- une deuxième arrivée (22) permettant d'amener de l'air d'admission non refroidi dans le module (11 ; 81),

- une troisième arrivée (23) permettant d'amener le gaz de recirculation dans le module (11 ; 81),

le module (11 ; 81) étant agencé pour distribuer le mélange d'admission de manière sensiblement égale entre ces au moins deux cylindres (2), ), le module (11 ; 81) comportant une chambre de mélange (24) dans laquelle débouchent les première (21), deuxième (22) et troisième (23) arrivées et dans laquelle se fait le mélange d'admission,

la deuxième arrivée (22) étant reliée à un premier organe de répartition (25 ; 55 ; 65 ; 95) agencé pour répartir l'air d'admission non refroidi dans la chambre de mélange (24),

la troisième arrivée (23) étant reliée à un deuxième organe (26 ; 56 ; 66) de répartition agencé pour répartir le gaz de recirculation dans la chambre de mélange (24),

les premier (25 ; 55 ; 65 ) et deuxième (26 ; 56 ; 66) organes de répartition étant situés d'un même côté de la première arrivée (21).

Description:
MODULE DE DISTRIBUTION POUR DISTRIBUER UN MELANGE D'ADMISSION

L'invention se rapporte à un module de distribution pour distribuer un mélange d'admission vers au moins deux cylindres d'un moteur thermique.

On connaît par la demande de brevet FR 2 946 697, un dispositif de mélange d'un flux de gaz dans la culasse d'un moteur thermique de véhicule automobile. Ce dispositif comporte un échangeur de chaleur comprenant un faisceau d'échange de chaleur agencé pour échanger de la chaleur avec des gaz d'admission comportant de l'air, circulant dans le faisceau d'échange de chaleur.

Les gaz d'admission sont introduits dans l'échangeur de chaleur par un collecteur d'entrée, monté en amont de l'échangeur de chaleur, et évacués par un collecteur de répartition, monté en aval de l'échangeur de chaleur et destiné à être relié à la culasse du moteur.

Le dispositif de mélange comporte un carter de guidage des gaz, présentant une section polygonale transversalement à la direction de circulation des gaz dans le carter de guidage, agencé pour guider les gaz d'amont en aval dans le dispositif de mélange. Le collecteur de répartition est monté sur la culasse du moteur. Le collecteur de répartition permet une admission répartie, dans la culasse, du flux de gaz refroidi issu de l'échangeur de chaleur.

Le dispositif de mélange comprend en outre des moyens d'injection d'un flux de gaz d'échappement recirculés du moteur, connus de l'homme du métier sous son abréviation anglaise EGR correspondant à Exhaust Gas recirculation. Les moyens d'injection comprennent une pluralité d'orifices de diffusion débouchant sur le carter de guidage, lesdits orifices de diffusion s'étendant sensiblement dans un même plan et étant agencés pour injecter le flux de gaz d'échappement recirculés perpendiculairement à la direction principale de circulation des gaz dans le carter de guidage.

Un inconvénient lié à un tel dispositif est qu'il n'est pas adapté pour une utilisation avec d'autres types de mélange gazeux.

La présente invention vise notamment à remédier à cet inconvénient.

L'invention a ainsi pour objet un module de distribution pour distribuer un mélange d'admission vers au moins deux cylindres d'un moteur thermique, ce mélange d'admission comportant sélectivement:

- de l'air d'admission refroidi, ou

- de l'air d'admission non refroidi, ou - du gaz de recirculation, ou

- une combinaison de deux au moins des éléments ci-dessus,

le module comportant :

- une première arrivée permettant d'amener de l'air d'admission refroidi dans le module,

- une deuxième arrivée permettant d'amener de l'air d'admission non refroidi dans le module,

- une troisième arrivée permettant d'amener le gaz de recirculation dans le module,

le module étant agencé pour distribuer le mélange d'admission de manière sensiblement égale entre ces au moins deux cylindres,

le module comportant une chambre de mélange dans laquelle débouchent les première, deuxième et troisième arrivées et dans laquelle se fait le mélange d'admission,

la deuxième arrivée étant reliée à un premier organe de répartition agencé pour répartir l'air d'admission non refroidi dans la chambre de mélange, la troisième arrivée étant reliée à un deuxième organe de répartition agencé pour répartir le gaz de recirculation dans la chambre de mélange,

l'un au moins des premier et deuxième organes de répartition présente une forme tubulaire..

Grâce à l'invention, il est possible de distribuer d'autres types de mélanges, notamment la combinaison comportant de l'air d'admission non refroidi et du gaz de recirculation. L'invention est particulièrement bien adaptée dans un circuit d'admission d'air comprenant une voie by-pass de dérivation de la voie refroidie.

Le module peut comporter une chambre de mélange dans laquelle débouchent les première, deuxième et troisième arrivées et dans laquelle se fait le mélange d'admission. Un tel mélange peut être ainsi réalisé avant d'entrer dans les cylindres du moteur thermique.

La chambre de mélange peut comporter un seul compartiment débouchant sur l'ensemble des cylindres. Un tel compartiment permet un mélange uniforme des éléments susceptibles d'arriver par les première, deuxième et troisième arrivées.

En variante, la chambre de mélange peut comporter une pluralité de compartiments, au moins un des compartiments débouchant sur un seul des cylindres du moteur thermique. Ceci permet de répartir le mélange selon une loi de répartition prédéterminée et de distribuer de manière fiable le mélange entre les cylindres du moteur thermique.

La chambre de mélange peut comporter une pluralité de compartiments débouchant chacun sur un seul des cylindres du moteur thermique. Cette disposition particulière offre l'avantage de permettre une meilleure distribution entre tous les cylindres du moteur thermique. En effet, le mélange est effectué dans un compartiment donné et est ensuite distribué de ce compartiment vers le cylindre du moteur thermique dans lequel le compartiment débouche.

Le module de distribution peut être agencé de manière à ce que l'air d'admission refroidi et l'air d'admission non refroidi s'écoulent dans la chambre de mélange suivant des directions convergentes. Ainsi, l'air d'admission refroidi et l'air d'admission non refroidi sont mieux mélangés lorsqu'ils traversent la chambre de mélange.

Le module de distribution peut être agencé de manière à ce que l'air d'admission refroidi et le gaz de recirculation s'écoulent dans la chambre de mélange suivant des directions convergentes. Ainsi, l'air d'admission refroidi et le gaz de recirculation son mieux mélangés lorsqu'ils traversent la chambre de mélange.

Le module de distribution peut être agencé de manière à ce que l'air d'admission non refroidi et le gaz de recirculation s'écoulent dans la chambre de mélange suivant la même direction. Cet agencement permet un mélange particulièrement efficace lorsque de l'air d'admission refroidi s'écoule dans la chambre de mélange.

Le module de distribution peut être agencé de manière à ce que l'air d'admission non refroidi et le gaz de recirculation s'écoulent dans la chambre de mélange suivant des directions convergentes. Cet agencement permet un bon mélange de l'air d'admission refroidi avec le gaz de recirculation. Cet agencement permet un mélange particulièrement efficace lorsqu'il n'y a aucun air d'admission refroidi qui s'écoule dans la chambre de mélange.

Le module de distribution peut être agencé de manière à ce que l'air d'admission non refroidi et le gaz de recirculation s'écoulent dans la chambre de mélange, suivant des sens sensiblement opposés.

En variante, le module de distribution peut être agencé de manière à ce que l'air d'admission non refroidi et le gaz de recirculation s'écoulent dans la chambre de mélange, suivant sensiblement le même sens. La deuxième arrivée peut être reliée à un premier organe de répartition agencé pour répartir l'air d'admission non refroidi dans la chambre de mélange.

La troisième arrivée peut être reliée à un deuxième organe de répartition agencé pour répartir le gaz de recirculation dans la chambre de mélange.

En d'autres termes, l'air d'admission non refroidi et le gaz de recirculation peuvent passer par deux organes de répartition distincts l'un de l'autre pour entrer dans la chambre de mélange.

L'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peut comporter une pluralité d'orifices pour la répartition. La pluralité d'orifices permet la création de points d'injection au sein de la chambre de mélange. Ceci permet d'accroître l'efficacité du mélange et ainsi améliorer la répartition de l'élément circulant dans l'organe de répartition considéré, dans la chambre de mélange.

L'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peut comporter un canal commun à tous les orifices. Un tel organe de répartition permet d'assurer une bonne répartition, tout en étant de conception simple.

L'un au moins des premier et deuxième organes de répartition comportant une pluralité de canaux associés chacun à un orifice.

La chambre de mélange peut comporter une pluralité de compartiments et chaque orifice peut déboucher sur l'un des compartiments de la chambre de mélange. Cet agencement permet d'améliorer la répartition du mélange dans la chambre de mélange, chaque compartiment contenant une partie du mélange. On entend par "compartiment", une portion de la chambre de mélange isolée du reste de la chambre de mélange. En d'autres termes, le mélange ne peut circuler d'un compartiment à l'autre.

L'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peut comporter autant de canaux que de cylindres du moteur thermique, ce nombre étant par exemple égal à quatre. Autrement dit, chaque canal peut être dédié à la distribution de l'air d'admission et/ou du gaz de recirculation, dans un cylindre en particulier.

Au moins un des canaux peut former au moins un coude.

Les orifices de l'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peuvent être disposés sensiblement équidistants les uns des autres. Cette disposition permet d'accroître l'efficacité du mélange.

Les orifices de l'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peuvent être disposés à une distance variable les uns des autres. Les orifices de l'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peuvent être alignés sensiblement selon un segment de droite.

Les orifices de l'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peuvent être disposés de part et d'autre d'un côté d'un segment de droite.

L'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peut comporter autant d'orifices que de cylindres du moteur thermique, ce nombre étant par exemple compris entre deux et six, par exemple égal à quatre.

L'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peut comporter plus d'orifices que de cylindres.

L'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peut comporter moins d'orifices que de cylindres.

Le premier organe de répartition peut présenter une section transversale et l'un au moins de ses orifices peut être plus petit ou de même taille que la section transversale du premier organe.

Le deuxième organe de répartition peut présenter une section transversale et l'un au moins de ses orifices peut être plus petit ou de même taille que la section transversale du deuxième organe.

Pour l'un au moins des premier et deuxième organes de répartition, les orifices dudit organe de répartition peuvent présenter une surface différente de, par exemple inférieure à, la surface d'un autre de ses orifices.

Pour l'un au moins des premier et deuxième organes de répartition, les orifices dudit organe de répartition peuvent présenter une surface croissante au fur et à mesure de l'éloignement par rapport à son entrée respective. Ainsi, il est possible de réaliser une répartition homogène le long de l'organe de répartition et de compenser les variations du débit à l'intérieur de celui-ci.

L'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peut présenter une forme tubulaire.

La section transversale de cette forme tubulaire peut être constante le long de cette forme tubulaire.

La section transversale de cette forme tubulaire peut être variable le long de cette forme tubulaire. Cette forme particulière peut permettre de mieux répartir l'écoulement des gaz sur toute la longueur de la chambre de mélange de réaliser un effet venturi. Les premier et deuxième organes de répartition peuvent présenter une section transversale de superficie différente.

En variante, les premier et deuxième organes de répartition peuvent présenter une section transversale de superficie sensiblement égale.

La forme tubulaire peut présenter une section transversale circulaire.

L'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peut être fermé à son extrémité opposée à son arrivée. Ainsi, le fluide circulant dans l'organe de circulation ne peut déboucher que par ses orifices.

L'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peut s'étendre sur sensiblement toute la longueur de la chambre de mélange. Cette disposition offre l'avantage de permettre une bonne répartition du fluide circulant dans celui-ci sur toute la longueur de la chambre de mélange.

L'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peut s'étendre sur une partie seulement de la longueur de la chambre de mélange, par exemple sur moins de la moitié de cette longueur.

La première arrivée peut présenter une forme longitudinale, par exemple rectangulaire, et l'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peut s'étendre suivant la direction longitudinale de cette première arrivée.

L'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peut être disposé de manière décalée par rapport à la première arrivée, de manière à laisser libre le flux d'air d'admission refroidi.

Le module de distribution peut être agencé de manière à ce que l'air d'admission refroidi quitte la première arrivée de manière homogène sur toute la surface de cette première arrivée.

L'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peut être réalisé sous la forme d'une fonderie monobloc comprenant en outre la chambre de mélange.

En variante, l'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peut être réalisé sous la forme de fonderies distinctes assemblées sur la chambre de mélange.

En variante, l'un au moins des premier et deuxième organes de répartition peut être réalisé ou sous forme de tube extrudé à orifices percés, le tube étant enfilé dans la chambre de mélange.

Les premier et deuxième organes de répartition peuvent être situés extérieurement l'un de l'autre. En variante, l'un des premier et deuxième organes de répartition peut être situé à l'intérieur de l'autre, au moins partiellement.

Les premier et deuxième organes de répartition peuvent être situés à une distance non nulle l'un de l'autre.

En variante, les premier et deuxième organes de répartition peuvent être accolés.

Les premier et deuxième organes de répartition peuvent être accolés le long d'une surface de contact plane.

Les premier et deuxième organes de répartition peuvent être situés de part et d'autre de la première arrivée.

En variante, les premier et deuxième organes de répartition peuvent être situés d'un même côté de la première arrivée.

Les premier et deuxième organes de répartition peuvent être sensiblement parallèles.

Le premier organe de répartition peut présenter au moins une partie de ses orifices en vis-à-vis d'au moins une partie des orifices du deuxième organe de répartition.

La deuxième arrivée et la troisième arrivée peuvent être disposées d'un même côté par rapport à la première arrivée.

En variante, la deuxième arrivée et la troisième arrivée peuvent être disposées de part et d'autre de la première arrivée.

La deuxième arrivée et/ou le premier organe de répartition peut être agencé pour que l'air d'admission non refroidi s'écoule dans la chambre de mélange avec un premier débit maximal, la troisième arrivée et/ou le deuxième organe de répartition peut être agencé pour que le gaz de recirculation s'écoule dans la chambre de mélange avec un deuxième débit maximal, les premier et deuxième débits maximaux étant différents.

La deuxième arrivée et/ou le premier organe de répartition peut être agencé pour que l'air d'admission non refroidi s'écoule dans la chambre de mélange avec un premier débit maximal, la troisième arrivée et/ou le deuxième organe de répartition peut être agencé pour que le gaz de recirculation s'écoule dans la chambre de mélange avec un deuxième débit maximal, les premier et deuxième débits maximaux étant égaux. Le module de distribution peut être agencé pour permettre de réaliser le mélange d'admission avec de l'air d'admission non refroidi et du gaz de recirculation, sans air d'admission refroidi.

Le gaz de recirculation du mélange d'admission peut comporter sélectivement du gaz de recirculation non refroidi, ou du gaz de recirculation refroidi, ou une combinaison des deux.

La troisième arrivée permettant d'amener le gaz de recirculation non refroidi dans le module et le module peut en outre comporter une quatrième arrivée permettant d'amener le gaz de recirculation refroidi dans le module.

L'invention a par ailleurs pour objet un circuit d'admission pour un moteur turbocompressé, comportant :

un module de distribution selon l'une des revendications précédentes, une vanne by-pass agencée pour, sélectivement, envoyer l'air d'admission refroidi ou l'air d'admission non refroidi vers le module de distribution.

Le circuit d'admission peut en outre comporter :

une voie refroidie comportant un échangeur de chaleur pour amener l'air d'admission refroidi dans le module,

une voie non refroidie pour contourner ledit échangeur de chaleur, - une boucle EGR pour amener le gaz de recirculation dans le module, la vanne by-pass permettant la sélection, soit de la voie refroidie, soit de la voie non refroidie.

La vanne by-pass peut permettre en outre de doser la quantité d'air d'admission entrant dans le module de distribution.

La boucle EGR peut être une boucle EGR haute pression disposée entre la partie amont de la turbine du moteur turbocompressé et le module de distribution.

La vanne de dosage peut être disposée dans la boucle EGR.

L'invention a encore pour objet un procédé pour distribuer un mélange d'admission vers au moins deux cylindres d'un moteur thermique,

ce mélange d'admission comportant sélectivement:

- de l'air d'admission refroidi, ou

- de l'air d'admission non refroidi, ou

- du gaz de recirculation, ou

- une combinaison de deux au moins des éléments ci-dessus,

le procédé dans lequel : - on permet d'amener de l'air d'admission refroidi dans le module,

- on permet d'amener de l'air d'admission non refroidi dans le module,

- on permet d'amener le gaz de recirculation dans le module,

procédé dans lequel :

- on distribue le mélange d'admission de manière sensiblement égale entre ces au moins deux cylindres.

On donne ci-après, une description détaillée, de différents modes de réalisation d'un module de distribution selon l'invention, en se référant aux figures 1 à 8. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :

- Les figures 1 et 2 représentent, de manière schématique et partielle, un circuit d'admission selon l'invention, monté sur un moteur turbocompressé, selon deux modes de fonctionnement,

- La figure 3 est une vue schématique et partielle, en perspective, du module de distribution du circuit des figures 1 et 2,

- Les figures 4 à 6 sont des vues schématiques et partielles, en perspective, d'un module de distribution selon d'autres exemples de réalisation de l'invention,

- La figure 7 est une vue schématique et partielle, en coupe suivant VII- VII, des deux organes de répartition du module de distribution de la figure 6, et

- La figure 8 est une vue schématique et partielle, en perspective, d'un module de distribution selon un autre exemple de mise en œuvre de l'invention.

On a représenté sur les figures 1 et 2 :

- un moteur turbocompressé 1 d'un véhicule automobile, ce moteur 1 comportant quatre cylindres 2,

- un circuit d'échappement 3, en sortie du moteur turbocompressé 1, vers lequel les gaz brûlés sont dirigés, ces gaz passant dans une turbine 4 qui prélève une partie de leur énergie résiduelle pour actionner un compresseur correspondant 5, par l'intermédiaire d'une liaison mécanique 6,

- un circuit d'admission 10 selon l'invention.

Le circuit d'admission 10 comporte : un module de distribution 11,

une vanne by-pass 12 agencée pour, sélectivement, envoyer de l'air d'admission refroidi ou de l'air d'admission non refroidi vers le module de distribution 11,

- une voie refroidie 13 comportant un échangeur de chaleur 14 pour refroidir l'air d'admission provenant de la vanne by-pass 12, une voie non refroidie 15 pour contourner cet échangeur de chaleur 14,

une boucle EGR 16 comportant une vanne de dosage 17 pour amener du gaz de recirculation dans le module de distribution 11.

La vanne by-pass 12 permet la sélection, soit de la voie refroidie 13, soit de la voie non refroidie 15 pour amener l'air d'admission vers le module de distribution 11.

L'air d'admission est comprimé par le compresseur 5.

La boucle EGR 16 est une boucle EGR haute pression disposée entre la partie amont de la turbine 4 du moteur turbocompressé 1 et le module de distribution 11.

Le circuit d'admission 10 peut fonctionner selon différents modes, en fonction de l'état des vannes 12 et 17.

Dans le mode de fonctionnement illustré à la figure 1, la vanne by-pass 12 permet la sélection de la voie refroidie 13 et la vanne de dosage 17 permet au gaz de recirculation de rentrer dans le module de distribution 11. Ainsi, l'air d'admission refroidi et le gaz de recirculation viennent se mélanger dans le module de distribution 11. Ce mode de fonctionnement est par exemple utilisé lorsque le moteur est déjà chaud et lorsqu'il n'est pas utilisé à pleine charge. Dans ce cas, de l'air froid est amené au niveau de l'admission afin de ne pas augmenter davantage la température du moteur, et du gaz de recirculation est amené au niveau de l'admission afin de limiter le volume d'air au niveau de chaque cylindre.

Dans un autre mode illustré à la figure 2, la vanne by-pass 12 permet la sélection de la voie non refroidie 15 et la vanne de dosage 17 permet au gaz de recirculation 16 de rentrer dans le module de distribution 11. Ainsi, l'air d'admission non refroidi et le gaz de recirculation viennent se mélanger dans le module de distribution 11. Ce mode de fonctionnement est par exemple utilisé lorsque le moteur est froid et lorsqu'il n'est pas utilisé à pleine charge. C'est le cas, par exemple au démarrage du véhicule. Dans un autre mode non illustré, la vanne by-pass 12 permet la sélection de la voie refroidie 13 et la vanne de dosage 17 empêche le gaz de recirculation de rentrer dans le module de distribution 11. Ainsi, seul l'air d'admission refroidi vient dans le module de distribution 11. Ce mode de fonctionnement est par exemple utilisé lorsque le moteur est chaud et lorsqu'il est utilisé à pleine charge. C'est par exemple le cas lorsque le turbo est à son taux de compression maximal.

Dans un autre mode non illustré, la vanne by-pass 12 permet la sélection de la voie non refroidie 15 et la vanne de dosage 17 empêche le gaz de recirculation 16 de rentrer dans le module de distribution 11. Ainsi, seul l'air d'admission non refroidi vient dans le module de distribution 11. Ce mode de fonctionnement est par exemple utilisé lorsque le moteur est froid et lorsqu'il est utilisé à pleine charge. C'est par exemple le cas lors du démarrage du véhicule, le véhicule étant en côte et chargé.

Dans un autre mode non illustré, la vanne by-pass 12 permet la sélection à la fois de la voie non refroidie 15 et de la voie refroidie 13 et la vanne de dosage 17 permet au gaz de recirculation 16 de rentrer dans le module de distribution 11.

Dans un dernier mode non illustré, la vanne by-pass 12 permet la sélection à la fois de la voie non refroidie 15 et de la voie refroidie 13 et la vanne de dosage 17 empêche le gaz de recirculation 16 de rentrer dans le module de distribution 11.

On va maintenant décrire plus en détails le module de distribution 11, en référence à la figure 3.

Le module de distribution 11 permet de distribuer un mélange d'admission vers les cylindres 2.

Ce mélange d'admission comporte sélectivement :

- de l'air d'admission refroidi, ou

- de l'air d'admission non refroidi, ou

- du gaz de recirculation, ou

- une combinaison de deux au moins des éléments ci-dessus.

Le module 11 comporte :

- une première arrivée 21 permettant d'amener l'air d'admission refroidi dans le module 11, cet air d'admission refroidi provenant de la voie refroidie 13 et ayant préalablement traversé l'échangeur de chaleur 14, dans la configuration où la vanne by-pass 12 est configurée pour amener l'air d'admission sortant du compresseur 5 vers la voie refroidie - une deuxième arrivée 22 permettant d'amener l'air d'admission non refroidi dans le module 11, dans la configuration où la vanne by-pass 12 est configurée pour amener l'air d'admission sortant du compresseur 5 vers la voie non refroidie 15,

- une troisième arrivée 23 permettant d'amener le gaz de recirculation dans le module 11, dans la configuration où la vanne de dosage 17 est configurée pour amener le gaz de recirculation vers la troisième arrivée 23,

le module 11 étant agencé pour distribuer le mélange d'admission de manière sensiblement égale entre les cylindres 2.

Le module de distribution 11 comporte une chambre de mélange 24 dans laquelle débouchent les première 21, deuxième 22 et troisième 23 arrivées et dans laquelle se fait le mélange d'admission.

La chambre de mélange 11 comporte un seul compartiment débouchant sur l'ensemble des cylindres 2.

Le module de distribution 11 est agencé de manière à ce que :

- l'air d'admission refroidi provenant de la première arrivée 21 et l'air d'admission non refroidi provenant de la deuxième arrivée 22 s'écoulent dans la chambre de mélange 24 suivant des directions convergentes,

- l'air d'admission refroidi et le gaz de recirculation s'écoulent dans la chambre de mélange 24 suivant des directions convergentes,

- l'air d'admission non refroidi et le gaz de recirculation s'écoulent dans la chambre de mélange 24 suivant des directions convergentes, et

- l'air d'admission non refroidi et le gaz de recirculation s'écoulent dans la chambre de mélange, suivant des sens sensiblement opposés.

La deuxième arrivée 22 est reliée à un premier organe de répartition 25 agencé pour répartir l'air d'admission non refroidi dans la chambre de mélange 24.

La troisième arrivée 23 est reliée à un deuxième organe de répartition 26 agencé pour répartir le gaz de recirculation dans la chambre de mélange 24.

Les premier et deuxième organes 25 et 26 de répartition comportent chacun quatre orifices 27, 28 pour la répartition respectivement de l'air d'admission non refroidi et du gaz de recirculation, dans la chambre de mélange 24.

Les premier et deuxième organes 25 et 26 de répartition comportent chacun un canal 32 commun aux quatre orifices 27, 28. Les quatre orifices 27, 28 de chacun des premier et deuxième organes de répartition 25 et 26 sont disposés sensiblement équidistants les uns des autres.

Ces orifices 27, 28 sont alignés sensiblement selon un segment de droite. Le premier organe de répartition 25 présente une section transversale et les quatre orifices 27 sont plus petits que la section transversale du premier organe 25.

Les quatre orifices 27 présentent la même surface.

Le deuxième organe de répartition 26 présente une section transversale et les quatre orifices 28 sont plus petits ou de taille inférieure à la section transversale du deuxième organe 26.

Les quatre orifices 28 présentent la même surface.

Les premier et deuxième organes de répartition 25 et 26 présentent une forme tubulaire, de section transversale circulaire et constante le long de cette forme tubulaire.

Le premier organe de répartition 25 présente une section transversale dont la superficie est supérieure à la superficie de la section transversale du deuxième organe de répartition 26.

Le premier organe de répartition 25 est fermé à l'extrémité opposée à son arrivée 22.

Le deuxième organe de répartition 26 est fermé à l'extrémité opposée à son arrivée 23.

Les premier et deuxième organes de répartition 25 et 26 s'étendent chacun sur sensiblement toute la longueur de la chambre de mélange 24.

La première arrivée 21 présente une forme rectangulaire, et les premier et deuxième organes de répartition 25 et 26 s'étendent chacun suivant la direction longitudinale de cette première arrivée 21.

Les premier et deuxième organes de répartition 25 et 26, extérieurement l'un de l'autre, sont disposés de part et d'autre de la première arrivée 21, sensiblement parallèlement l'un à l'autre, de manière décalée par rapport à la première arrivée 21.

Le module de distribution 11 est agencé de manière à ce que l'air d'admission refroidi quitte la première arrivée 21 de manière homogène sur toute la surface de cette première arrivée 21. L'air d'admission refroidi circule dans la chambre de mélange, selon la direction matérialisée par la flèche 31. Les premier et deuxième organes de répartition 25 et 26 sont réalisés ou sous forme de tubes extrudés à orifices percés, les tubes étant enfilés dans la chambre de mélange.

Chaque orifice 27 du premier organe de répartition 25 est en vis-à-vis d'un orifice 28 du deuxième organe de répartition 26.

La deuxième arrivée 22 et la troisième arrivée 23 sont disposées de part et d'autre de la première arrivée 21.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de mise en œuvre qui vient d'être décrit.

Par exemple, comme illustré sur la figure 4, les deux organes de répartition

25 et 26 ne sont pas disposés de part et d'autre de la première arrivée 21, mais sont disposés d'un même coté de cette arrivée 21, en étant accolés l'un à l'autre.

Ces deux organes de répartition 25 et 26 s'étendent le long de la paroi 29 de la chambre de mélange 24.

L'air d'admission non refroidi et le gaz de recirculation s'écoulent dans la chambre de mélange 24, suivant sensiblement le même sens.

Afin de réduire l'encombrement des deux organes de répartition, comme illustré sur la figure 5, il est possible de prévoir des organes de répartition 55 et 56 qui sont accolés le long d'une surface de contact plane 57.

Dans cet exemple, la deuxième arrivée 22 et la troisième arrivée 23 sont disposées d'un même côté par rapport à la première arrivée 21.

Dans cet exemple, les orifices 27 du premier organe de répartition 55 ont des surfaces différentes. Plus précisément, leur surface est croissante au fur et à mesure de l'éloignement par rapport à l'entrée 22.

De même, les orifices 28 du deuxième organe de répartition 56 ont des surfaces différentes. Plus précisément, leur surface est croissante au fur et à mesure de l'éloignement par rapport à l'entrée 23.

Dans cet exemple, les premier et deuxième organes de répartition 55 et 56 ont une section transversale de superficie sensiblement égale.

Afin de réduire encore l'encombrement des deux organes de répartition, comme illustré sur la figure 6, il est possible de prévoir des organes de répartition

65 et 66 dont l'un 66 est disposé à l'intérieur de l'autre 65.

Dans cet exemple, la section transversale de l'organe de répartition 65 est variable le long dudit organe de répartition 65. Dans cet exemple, comme illustré à la figure 7, chaque orifice 27 du premier organe de répartition 65 est en vis-à-vis d'un orifice 28 du deuxième organe de répartition 66. L'orifice 27 présente ici une surface supérieure à celle de l'orifice 28.

On a représenté sur la figure 8 un module de distribution 81 comportant une chambre de mélange 84 dans laquelle débouchent les première 21, deuxième 22 et troisième 23 arrivées et dans laquelle se fait le mélange d'admission.

La chambre de mélange 81 comporte quatre compartiments 88, chaque compartiment débouchant sur un seul des cylindres 2 du moteur thermique.

Les compartiments 88 sont sensiblement isolés les uns des autres.

Le module de distribution 81 comporte un premier organe de répartition 95. Ce premier organe de répartition 95 comporte quatre canaux 85 indépendants les uns des autres. Chaque canal 85 est associé à un orifice 87, chaque orifice 87 débouchant sur un seul des compartiments 88 de la chambre de mélange 24.

Chaque canal 85 forme un coude, à angle droit.

Le module de distribution 81 comporte en outre un deuxième organe de répartition 26.

Dans cet exemple, ce deuxième organe de répartition 26 comporte un canal commun et comporte en outre quatre orifice 28, les orifices 28 débouchant chacun dans un seul compartiment 88 de la chambre de mélange 24.