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Title:
LOW-PRESSURE EGR BRANCH ARRANGEMENT FOR MOTOR VEHICLE COMBUSTION ENGINE, METHOD OF FITTING AND COMBUSTION ENGINE OBTAINED
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/143629
Kind Code:
A1
Abstract:
A low‑pressure EGR branch arrangement for a motor vehicle combustion engine, comprising: - an end part (25) of an air inlet duct (5) of a turbocompressor, a metering shutter (11), an EGR valve designed to be connected to the air inlet duct (5), characterized in that it comprises: - a support device (13) comprising a body (23) provided with means of attachment to the engine and with at least one through‑bore (21) configured to accept the metering shutter (11) at one of its ends and the end part (25) of the air inlet duct at its other end, - at least one seal (31) that can be fitted between the bore (21) and the end part (25) of the air inlet duct.

Inventors:
GAUTHIER PHILIPPE (FR)
Application Number:
PCT/FR2012/050220
Publication Date:
October 26, 2012
Filing Date:
February 01, 2012
Export Citation:
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Assignee:
RENAULT SA (FR)
GAUTHIER PHILIPPE (FR)
International Classes:
F02M25/07; F02B67/10; F02D9/02; F02M35/10
Domestic Patent References:
WO2011039470A12011-04-07
WO2009068181A12009-06-04
Foreign References:
US4697423A1987-10-06
FR2894643A12007-06-15
EP1426603A12004-06-09
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
RENAULT S.A.S. (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Agencement de branche EGR basse pression pour moteur thermique de véhicule automobile comprenant :

une partie d'extrémité (25) d'un conduit d'entrée d'air (5) d'un turbo compresseur,

un volet doseur (1 1),

une vanne EGR (15) agencée pour être reliée au conduit d'entrée d'air (5),

caractérisé en ce qu'il comprend :

un dispositif support (13) comportant un corps (23) pourvu de moyens de fixation (41 ,43) au moteur et d'au moins un alésage traversant (21) conformé pour recevoir le volet doseur (1 1) à l'une de ses extrémités et la partie d'extrémité (25) de conduit d'entrée d'air à l'autre extrémité,

au moins un joint d'étanchéité (31) apte à être monté entre l'alésage (21) et la partie d'extrémité (25) du conduit d'entrée d'air. 2 Agencement de branche EGR basse pression selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la vanne EGR (15) est fixée au dispositif support (13).

3. Agencement de branche EGR basse pression selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu"il comprend un échangeur thermique (17) des gaz en recirculation de la branche EGR (9) fixé au dispositif support (13).

4. Agencement de branche EGR basse pression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fixation au moteur du dispositif support ( 13) comportent au moins une branche de fixation (41 ,43) au moteur.

5. Agencement de branche EGR basse pression selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de fixation du dispositif support (13) comportent une branche de fixation supérieure (41) au moteur, ladite branche supérieure comprenant au moins un trou oblong destiné au centrage longitudinal du dispositif support (13), et une branche de fixation inférieure (43) au moteur, ces branches étant destinées à être fixées respectivement à une partie haute du moteur et à une partie basse du moteur.

6. Agencement de branche EGR basse pression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (31) est un joint torique conformé pour être logé dans une gorge périphérique (29) de l'alésage et/ou de la partie d'extrémité du conduit d'entrée d'air de turbo compresseur.

7. Agencement de branche EGR basse pression selon la revendication 6, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (31) est conformé pour être logé dans une gorge périphérique latérale (29) de la partie d'extrémité (25) du conduit d'entrée d'air de turbo compresseur, et pour être appliqué comprimé de façon étanche et glisser sur la surface cylindrique de l'alésage (21) pour permettre le positionnement et la fixation du dispositif support (13). 8. Procédé de montage d'un agencement de branche EGR basse pression pour moteur thermique de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, la partie d'extrémité (25) du conduit d'entrée d'air de turbo compresseur étant fixée en position solidairement au moteur (3), le procédé comprenant les phases suivantes :

la mise en place du joint d'étanchéité (31) entre l'alésage (21) et la partie d'extrémité (25) du conduit d'entrée d'air (5),

le positionnement du dispositif support (13), en sorte que l'alésage (21) reçoive la partie d'extrémité (25) de conduit d'entrée d'air de turbo compresseur, et

la fixation du dispositif support (13) au moteur.

9. Moteur thermique de véhicule comprenant un turbo compresseur et un agencement (1) de branche EGR basse pression (9) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, le turbo compresseur étant équipé d'un conduit d'entrée d'air (5) dont la partie d'extrémité fait partie dudit agencement.

Description:
Agencement de branche EGR basse pression pour moteur thermique de véhicule automobile, procédé de montage et moteur thermique obtenu. L'invention concerne un agencement de branche EGR basse pression pour moteur thermique de véhicule automobile, le procédé de montage d'un tel agencement et le moteur thermique de véhicule automobile obtenu.

On sait que la branche EGR (Exhaust Gaz Recirculation en anglais) basse pression à la sortie d'une branche F. A. P. (filtre à particules) sur les moteurs thermiques de véhicule permet de réduire les gaz polluants produits par la combustion du moteur thermique.

Néanmoins, cette branche constitue un ensemble supplémentaire pour le fonctionnement du moteur et qui se rajoute à l'ensemble déjà important d'éléments présents dans le compartiment moteur d'un véhicule automobile moderne.

L'invention a pour objet de proposer un agencement de branche EGR basse pression pour moteur thermique de véhicule automobile comprenant :

- une partie d'extrémité d'un conduit d'entrée d'air d'un turbo compresseur,

un volet doseur,

une vanne EGR agencée pour être reliée au conduit d'entrée d'air, caractérisé en ce qu'il comprend :

- un dispositif support comportant un corps pourvu de moyens de fixation au moteur et d'au moins un alésage traversant conformé pour recevoir le volet doseur à l'une de ses extrémités et la partie d'extrémité de conduit d'entrée d'air à l'autre extrémité,

au moins un joint d'étanchéité apte à être monté entre l'alésage et la partie d'extrémité du conduit d'entrée d'air.

Par cette disposition, le conduit d'entrée de turbo compresseur , appelé aussi diffuseur, étant préalablement monté fixé au moteur, par exemple fixé au turbo compresseur, le dispositif support peut être disposé au montage en sorte que l'alésage soit positionné face à la partie d'extrémité de conduit d'entrée d'air de turbo compresseur puis soit engagé sur cette partie d'extrémité fixe et soit monté de façon étanche au moyen du joint d'étanchéité sur la partie d'extrémité de conduit d'entrée d'air de turbo compresseur. Simultanément, le dispositif support est mis en approche de son ou ses points de fixation et est ensuite fixé au moteur. Le raccordement de la vanne EGR au conduit d'entrée d'air de turbo compresseur est réalisée ensuite de façon classique par un conduit (tuyau) souple et sans difficulté.

D'autres accessoires de l'agencement que le volet doseur peuvent être fixés au dispositif support, tels que la vanne EGR et un échangeur thermique des gaz en recirculation de la branche EGR.

Ainsi, l'agencement permet de monter des accessoires de la branche EGR basse pression comme un ensemble sur le moteur et non de façon individuelle sur le moteur, ce qui assure un gain de temps de montage.

Le dispositif support est avantageusement monté sur un côté du moteur thermique.

Les moyens de fixation au moteur du dispositif support peuvent comporter au moins une branche de fixation au moteur.

De façon préférée, les moyens de fixation du dispositif support peuvent comporter une branche de fixation supérieure au moteur et une branche de fixation inférieure au moteur, ces branches étant destinées à être fixées respectivement à une partie haute du moteur, par exemple la culasse du moteur, et à une partie basse du moteur, par exemple le carter cylindre du moteur.

Avantageusement, ladite branche supérieure comprend au moins un trou oblong destiné au centrage longitudinal du dispositif support. Par centrage longitudinal, on entend le centrage suivant la dimension la plus longue du moteur.

Ainsi le dispositif support est maintenu à une position isostatique stable relativement au conduit d'entrée d'air turbo.

Le joint d'étanchéité est avantageusement un joint souple monté comprimé dans l'alésage, ce qui permet d'absorber une certaine tolérance de positionnement de la partie d'extrémité de conduit d'entrée d'air de turbo compresseur (par exemple de quelques dixièmes de mm) relativement à l'alésage du dispositif support, et d'isoler les vibrations du dispositif support de celles du conduit d'entrée d'air du turbo compresseur.

Le joint d'étanchéité peut être un joint torique conformé pour être logé dans une gorge périphérique de l'alésage et/ou de la partie d'extrémité du conduit d'entrée d'air de turbo compresseur, par exemple en bout de la partie d'extrémité du conduit d'entrée d'air de turbo compresseur. De préférence, le joint est logé dans une gorge périphérique latérale de l'alésage et/ou de la partie d'extrémité du conduit d'entrée d'air de turbo compresseur et en particulier dans une gorge périphérique latérale de la partie d'extrémité du conduit d'entrée d'air de turbo compresseur, ce joint étant en outre conformé pour être appliqué comprimé de façon étanche et glisser sur la surface cylindrique de l'alésage pour permettre le positionnement et la fixation du dispositif support.

On entend par gorge périphérique latérale que la gorge est disposée sur la surface cylindrique de l'alésage et/ou de la partie d'extrémité du conduit d'entrée d'air de turbo compresseur.

Ce dernier montage du joint d'étanchéité, de type rotule sur l'alésage, donne de la liberté dans le positionnement relatif de l'alésage du dispositif support et de la partie d'extrémité de conduit d'entrée d'air turbo.

Il est également proposé un procédé de montage d'un agencement de branche EGR basse pression pour moteur thermique de véhicule automobile tel que décrit ci dessus, la partie d'extrémité du conduit d'entrée d'air de turbo compresseur étant préalablement fixée en position solidairement au moteur, le procédé comprenant les phases suivantes :

la mise en place du joint d'étanchéité entre l'alésage et la partie d'extrémité du conduit d'entrée d'air,

le positionnement du dispositif support, en sorte que l'alésage reçoive la partie d'extrémité de conduit d'entrée d'air de turbo compresseur, et

la fixation du dispositif support au moteur.

Le montage nécessite ainsi la mise en place du dispositif support en position d'engagement de l'alésage sur la partie d'extrémité du conduit d'entrée d'air puis la fixation du dispositif support au moteur, ce qui est relativement rapide.

Il est également proposé un moteur thermique de véhicule comprenant un turbo compresseur et un agencement de branche EGR basse pression tel que décrit ci-dessus, le turbo compresseur étant équipé d'un conduit d'entrée d'air dont la partie d'extrémité fait partie dudit agencement.

Un mode de réalisation de l'invention est à présent décrit à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

- la fig. 1 est une vue en coupe schématique partielle d'un mode de réalisation d'un agencement de branche EGR basse pression d'un moteur thermique selon l'invention, et

- les fig. 2 et 3 sont des vues, respectivement, en perspective et de dessus de l'agencement de branche EGR basse pression selon le mode de réalisation.

L'agencement 1 de branche EGR basse pression de moteur thermique 3 selon la figure 1 a été représenté de façon partielle pour des raisons de clarté de la représentation. Il est représenté seulement un conduit 5 d'entrée d'air de turbocompresseur 7 de la branche EGR basse pression 9 (en sortie de branche FAP du moteur), un volet doseur 1 1 d'entrée d'air de la branche EGR (relié au filtre à air du moteur), un dispositif support 13 du volet doseur d'entrée d'air, et une partie du moteur 3 sur lequel est monté cet agencement.

Les autres accessoires de la branche EGR, telle que la vanne EGR 15 et l'échangeur thermique 17 refroidissant les gaz EGR, sont représentés sur les figures 2 et 3.

Le volet doseur 1 1 , de conformation cylindrique, est fixé de façon étanche sur le dispositif support 13 par quatre vis (non représentées) en périphérie de son bord d'extrémité attenant 19, coaxialement à un alésage traversant 21 formé dans le corps 23 du dispositif support 13.

A l'opposé du volet doseur 1 1 est reçue dans l'alésage 21 la partie d'extrémité 25 de conduit d'entrée d'air 5 de turbo compresseur de la branche EGR.

Le conduit d'entrée d'air 5, de conformation cylindrique également, est disposé sensiblement coaxialement au volet doseur 1 1.

Cette partie d'extrémité 25 du conduit d'entrée d'air comporte à proximité de son bord d'extrémité 27 sur la partie cylindrique du conduit une gorge périphérique 29, laquelle reçoit un joint souple torique 31.

Ce joint 31 issu d'injection en matière élastomère, par exemple une matière à base de caoutchouc résistant au froid, jusqu'à - 30°C (joint VITON ®), est destiné à être comprimé au montage entre la gorge 29 et l'alésage 21 de manière à assurer l'étanchéité de la liaison du conduit d'entrée d'air 5 et de l'alésage 21. Au montage, ce joint 31 est en outre prévu pour glisser sur la surface de l'alésage 21.

Le conduit 5 reçoit dans sa partie médiane et par des ouvertures correspondantes 33 les gaz EGR depuis la vanne EGR 15. Cette dernière (voir également les figures 2 et 3) est reliée au moyen d'un conduit souple 35 (simple tuyau) à une enceinte cylindrique 37 entourant le conduit d'entrée d'air 5 au niveau des orifices 33.

La vanne EGR 15 est également fixée au dispositif support 13, par exemple vissée 39 sur le corps 23 du dispositif support (fig.2).

L'échangeur thermique 17 est de même fixé vissé au dispositif support 13.

Le dispositif support 13 permet ainsi de supporter les principaux accessoires de la branche EGR, à savoir le volet doseur 1 1 , la vanne EGR 15 et l'échangeur thermique 17 des gaz EGR.

Ce dispositif support 13 est de préférence issu de moulage en un matériau métallique léger, par exemple en un alliage d'aluminium.

Le dispositif support 13 est fixé au moteur 3 sur un côté de ce dernier selon une branche supérieure plane horizontale 41 , en trois points distincts (par vis) solidairement à la culasse du moteur et comprend trois trous de passage de vis, un des trous étant oblong destiné au centrage longitudinal du dispositif support 13, et selon une branche inférieure 43 à une partie basse de moteur, telle que le carter cylindre du moteur, en un point (par vis également) .

La branche supérieure 41 est disposée sensiblement au niveau de la partie médiane de l'alésage 21.

La branche inférieure 43 est un plat perpendiculaire à la branche supérieure 41 formé en coude 45 (fig. 2) recevant au niveau du coude 45 la vanne EGR et l'échangeur thermique 17. Cette disposition rend l'ensemble compact.

Le montage de l'agencement de branche EGR est à présent décrit.

Le turbo compresseur 7 est préalablement fixé au moteur 3 avec son conduit d'entrée d'air 5 solidaire, lequel débouche rigidement, sensiblement horizontalement sur le côté du moteur 3. On monte le joint torique 31 dans la gorge 29 de la partie d'extrémité 25 de conduit d'entrée d'air. On fait alors glisser le joint torique dans l'alésage 21 (en compression) jusqu'à ce que les branches supérieures 41 et inférieure 43 viennent au niveau de leurs points de fixation sur le moteur 3. Le joint 31 forme une liaison rotule étanche autorisant un certain débattement du dispositif support 13 (de l'alésage relativement au conduit 5) pour sa fixation en position.

On peut alors visser les vis des points de fixation des branches 41 ,43 solidairement au moteur 3 jusqu'à ce que l'ensemble soit rigidement fixé au moteur.

Eventuellement, l'échangeur thermique 17 peut être monté ultérieurement sur le dispositif support 13 si on n'a pas la place dans le compartiment moteur de présenter l'agencement avec tous ses accessoires face au conduit d'entrée d'air 5 au montage.

Cette manœuvre de montage de l'agencement qui forme un ensemble compact, facilite le montage des accessoires de la branche EGR et évite une pièce de fixation propre du volet doseur et de chacun des autres accessoires de branche EGR au moteur et une pièce de liaison entre le volet doseur et le conduit d'entrée d'air turbo compresseur.