FR2779180A1 - Moteur a combustion interne comportant un turbocompresseur et procede pour faire fonctionner un tel moteur a combustion interne - Google Patents

Abstract

Ce moteur comporte un turbocompresseur (2), un compresseur (4) situé dans une tubulure d'admission (8) du moteur (1) et solidaire d'une turbine (3) disposée dans un tuyau d'échappement (9), un by-pass (6) contournant le compresseur (4) et qui peut être libéré par un organe de blocage (16) relié à une unité de commande (10), un by-pass (5) formant limiteur de la pression de suralimentation, qui contourne la turbine (3) et dans lequel est disposée une soupape commandable (15), et un dispositif (11) de mesure de la vitesse de rotation, associé au turbocompresseur et relié à l'unité de commande.Application notamment aux moteurs à essence de voitures de tourisme.

Description

L'invention concerne un moteur à essence à combustion interne à

suralimentation ainsi qu'un procédé pour faire fonctionner un moteur à essence à combustion interne comportant un turbocompresseur, dont le compresseur situé dans une tubulure d'admission du moteur à combustion interne est entraîné par une turbine qui est chargée par le courant de gaz d'échappement du moteur à combustion interne, selon lequel, dans une gamme de charge du moteur à combustion interne entre un fonctionnement à vide et une charge partielle, un by-pass du compresseur dans la tubulure d'admission est libéré par ouverture d'un organe de blocage, et selon lequel le courant d'air frais circule dans la tubulure d'admission en contournant le compresseur. La puissance délivrée par un moteur à essence à combustion interne est proportionnelle au débit d'air, qui est proportionnel à la densité de l'air de sorte que, comme cela est connu, la puissance peut être accrue, pour une même cylindrée et une même vitesse de rotation, au moyen d'une

précompression de l'air avant son entrée dans le ou les cylindres, c'està-

dire au moyen d'une suralimentation. La suralimentation peut s'effectuer au moyen d'un turbocompresseur à gaz d'échappement ou turbocompresseur, qui est constitué essentiellement par deux machines fluidiques reliées entre elles avec blocage en rotation. Une turbine est disposée dans un tuyau d'échappement du moteur à combustion interne et est entraînée par le courant des gaz d'échappement. La turbine entraîne, par l'intermédiaire de

la liaison avec blocage en rotation d'un arbre du dispositif de sur-

alimentation, le compresseur qui produit une charge de suralimentation

dans la tubulure d'admission aboutissant au moteur à combustion interne.

Lorsque le moteur à combustion interne fonctionne, le débit massique d'air d'aspiration requis pour le point de fonctionnement

respectivement présent est réglé par des organes d'étranglement prévus.

Dans le cas d'une suralimentation du moteur à essence à combustion interne dans la gamme des faibles charges partielles, il se présente cependant l'inconvénient consistant en ce que le compresseur doit travailler à l'encontre de la résistance d'écoulement de l'organe d'étranglement. Le mouvement de rotation de la turbine est gêné de sorte que le courant des gaz d'échappement s'accumule en avant de la turbine. Les pistons du moteur à combustion interne doivent par conséquent, pendant la cadence d'échappement lors du processus de changement de charge, refouler les

gaz d'échappement à l'encontre de la contre-pression des gaz d'échap-

pement qui est accrue par accumulation, de sorte que le rendement du moteur à combustion interne s'en trouve réduit. Pour réduire la pression antagoniste des gaz d'échappement, il est connu de libérer ou d'ouvrir un by-pass (limiteur de la pression de suralimentation), qui contourne la turbine, du tuyau d'échappement. Lorsque le limiteur de la pression de suralimentation est ouvert, les gaz d'échappement contournent la turbine et traversent le tuyau d'échappement, ce qui permet de réduire rapidement la vitesse de rotation du dispositif de suralimentation sur la base de la pression de suralimentation qui réagit sur le compresseur. Dans le cas d'un accroissement de la charge, la pression nécessaire de suralimentation doit être produite et à cet effet le turbocompresseur doit être à nouveau accéléré. Le temps de réponse du turbocompresseur jusqu'à l'accélération aux vitesses de rotation requises avec la puissance correspondante du compresseur est cependant très long de sorte que le moteur à essence à

combustion interne réagit avec inertie à une brusque demande de charge.

Pour améliorer le comportement de réponse du turbo-

compresseur, le brevet US 4 774 812 propose un dispositif, dans lequel la tubulure d'admission comporte un by-pass qui contourne le compresseur et qui doit être libéré lorsque le moteur à combustion interne fonctionne dans la gamme des charges partielles inférieures. Dans le dispositif connu, des clapets d'étranglement respectifs sont disposés aussi bien dans le by-pass du compresseur que dans la dérivation de la tubulure d'admission, dans laquelle est disposé le compresseur lui-même, ces clapets d'étranglement étant reliés respectivement à une unité de commande pour la réception d'instructions de réglage, par l'intermédiaire d'une ligne de commande. Les courants partiels de l'air aspirant, qui circulent dans les deux branches de canalisations parallèles, sont déterminés par des réglages, accordés l'un sur

l'autre, de deux clapets d'étranglement.

En arrière de l'embouchure de la canalisation de by-pass du compresseur est disposé un troisième clapet d'étranglement, qui détermine le débit massique de l'air de combustion qui pénètre finalement dans le moteur à combustion interne. Les deux clapets d'étranglement situés dans les branches de canalisations parallèles, forment ensemble le by-pass du compresseur / branche de canalisation du compresseur, I'organe de réglage d'un système de régulation de pression de suralimentation, dont la grandeur pilote est déterminée par un capteur de la pression de suralimentation et

est envoyée à l'unité de commande. Le capteur de la pression de sur-

alimentation est disposé dans la tubulure d'admission en arrière du troisième clapet d'étranglement, qui influe sur le débit massique. En modifiant le courant partiel de l'air d'aspiration qui traverse le compresseur,

on peut modifier la pression de suralimentation. Le débit traversant le by-

pass du compresseur doit être accru dans la gamme des charges partielles inférieures du moteur à essence à combustion interne connu, alors que dans le fonctionnement à pleine charge, le clapet d'étranglement situé dans le by-pass du compresseur est fermé de sorte que l'ensemble du courant d'air d'aspiration est délivré par le compresseur, c'est-à-dire avec une pression de suralimentation élevée. La turbine est entraînée de cette manière par le courant de gaz d'échappement également dans la gamme des charges partielles inférieures et entraîne le compresseur qui fonctionne à vide en raison du faible débit d'air. Pour une faible pression de suralimentation le turbocompresseur fonctionne par conséquent à vide, mais avec une vitesse de rotation accrue. De ce fait, dans le cas d'une brusque application d'une charge, seule une faible accélération à la vitesse de rotation requise est nécessaire, de sorte que le temps de réponse du

turbocompresseur est réduit.

La vitesse de rotation du turbocompresseur est déterminée à vide par le débit massique des gaz d'échappement. La vitesse de rotation élevée désirée de suralimentation dans la gamme des faibles charges partielles du moteur à combustion interne ne peut être maintenue que d'une manière peu compliquée, avec une dépense élevée du point de vue construction et technique de régulation pour la coordination des réglages des deux clapets d'étranglement. En outre lors du fonctionnement du moteur à essence à combustion interne connu des phénomènes de vieillissement de l'unité du dispositif de suralimentation se manifestent de plus en plus rapidement, ce qui est imputable à la présence fréquente de vitesses de rotation accrues du dispositif de suralimentation pendant la marche à vide, dans certains états

de fonctionnement du moteur à combustion interne.

La présente invention a pour but de réaliser un moteur à combustion interne du type indiqué plus haut, qui permette un fonctionnement fiable du turbocompresseur avec une durée de vie élevée et ce pour un bon comportement de réponse à des accroissements de la charge et un rendement optimum du moteur à combustion interne, ainsi

qu'un procédé pour faire fonctionner un tel moteur à combustion interne.

Ce problème est résolu conformément à l'invention à l'aide d'un moteur à essence à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comporte - un turbocompresseur à gaz d'échappement, dont le compresseur est disposé dans une tubulure d'admission du moteur à combustion interne et est relié avec blocage en rotation à une turbine, qui est disposée dans un tuyau d'échappement du moteur à combustion interne, - un by-pass de la tubulure d'admission, qui contourne le compresseur et peut être libéré par un organe de blocage qui, pour la réception d'instructions de réglage en fonction de l'état de charge du

moteur à combustion interne, est relié à l'unité de commande par l'inter-

médiaire d'une ligne de commande, - un by-pass (limiteur de la pression de suralimentation) du tuyau d'échappement, qui contourne la turbine et dans lequel est disposé une soupape du limiteur de la pression de suralimentation, pouvant être commutée par l'unité de commande, et - un dispositif de mesure de la vitesse de rotation, qui est associé au turbocompresseur et dont la ligne de transmission du signal de mesure est reliée au côté entrée d'une unité de commande, une vitesse maximale de rotation de l'unité de suralimentation étant prédéterminée

pour l'unité de commande en tant que valeur caractéristique pour l'ouver-

ture de la soupape du limiteur de pression de suralimentation dans le cas o

le by-pass du compresseur est ouvert.

Le problème est également résolu conformément à l'invention à l'aide d'un procédé pour faire fonctionner un moteur à essence à combustion interne comportant un turbocompresseur, dont le compresseur situé dans une tubulure d'admission du moteur à combustion interne est entraîné par une turbine qui est chargée par le courant de gaz d'échappement du moteur à combustion interne, selon lequel, dans une gamme de charge du moteur à combustion interne entre un fonctionnement à vide et une charge partielle, un by-pass du compresseur dans la tubulure d'admission est libéré par ouverture d'un organe de blocage, et selon lequel le courant d'air frais circule dans la tubulure d'admission en contournant le

compresseur, caractérisé en ce que dans le fonctionnement avec re-

circulation d'air, lorsque le by-pass du compresseur est ouvert, la vitesse de rotation du dispositif de suralimentation est contrôlée et, lorsqu'une vitesse de rotation limite prédéterminée est atteinte, un bypass (limiteur de la

pression de suralimentation), qui contourne la turbine, est ouvert.

Conformément à la présente invention, il est prévu de libérer le by-pass du compresseur dans la gamme des charges partielles inférieures, et à cet effet l'unité de commande règle l'organe de blocage du by-pass du compresseur en fonction de l'état de charge du moteur à combustion interne et, lors de la détermination d'une exigence supérieure de charge, envoie à l'organe de blocage une instruction de réglage pour la fermeture du by-pass du compresseur. Après le contournement du compresseur par le by-pass dans le fonctionnement à vide et son maintien en rotation par la

turbine chargée par les gaz d'échappement, une pression de sur-

alimentation peut être produite alors instantanément dans la tubulure d'admission, avec la vitesse de rotation déjà existante. Dans le

fonctionnement avec recirculation d'air, sous charge partielle, le com-

presseur fonctionne par conséquent sans l'établissement d'une pression et le moteur à combustion interne aspire l'air frais nécessaire, par le by-pass du compresseur. Au turbocompresseur est associé un dispositif de mesure de la vitesse de rotation, dont la ligne de transmission du signal de mesure est reliée au côté entrée de l'unité de commande. Dans le fonctionnement avec recirculation d'air, I'unité de commande contrôle la vitesse de rotation du rotor du dispositif de suralimentation, qui est déterminée dans le fonctionnement à vide essentiellement par le débit massique des gaz d'échappement, qui agit sur la turbine. Une vitesse de rotation maximale du dispositif de suralimentation est prédéterminée pour l'unité de commande, et ce sous la forme d'une valeur caractéristique, lors du dépassement de laquelle un by-pass (limiteur de la pression de suralimentation), qui contourne la turbine, du tuyau d'échappement est libéré. Si lors du fonctionnement avec recirculation d'air et alors que le by-pass du

compresseur est ouvert, la vitesse de rotation du dispositif de sur-

alimentation possède une valeur élevée en raison du débit d'air plus important du moteur à combustion interne et par conséquent en raison de la pression plus élevée des gaz d'échappement, lorsque la vitesse de rotation limite est atteinte la soupape du limiteur de la pression de

suralimentation s'ouvre et les gaz d'échappement contournent la turbine.

Ceci s'oppose de ce fait à une accélération supplémentaire du dispositif de suralimentation. Par conséquent des phénomènes d'usure du rotor du dispositif de suralimentation sont réduits et la rupture mécanique jusqu'alors possible de composants individuels du turbocompresseur sous l'effet de vitesses de rotation nettement excessives du dispositif de

suralimentation est exclue.

L'organe de blocage de la tubulure d'admission est avantageu-

sement une soupape, qui peut être commutée entre une position, qui charge le compresseur, et une position qui libère le by-pass d'admission dans le fonctionnement avec recirculation d'air. La soupape de recirculation d'air, qui peut être commutée entre deux positions, garantit que lors du fonctionnement à vide, I'ensemble de la masse d'air d'aspiration traverse le by-pass du compresseur en direction du moteur à combustion interne. La branche de canalisation, qui comprend le compresseur, de la tubulure d'admission est bloquée dans le fonctionnement avec recirculation de sorte que le compresseur peut fonctionner sans résistance et que de ce fait le rendement du turbocompresseur et le rendement du moteur à essence à combustion interne sont accrus. La commutation de la soupape de recirculation d'air s'effectue en fonction de la charge de fonctionnement du moteur à combustion interne, qui détermine l'unité de commande à partir d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur à combustion interne. Comme paramètres de fonctionnement de ce type, on peut utiliser la vitesse de rotation du moteur, le couple moteur, I'instant d'allumage ou le

réglage d'un organe d'étranglement agissant sur le courant d'air frais.

Si la soupape du limiteur de la pression de suralimentation est réglable par rapport à la section transversale de passage, on peut influer, au moyen d'un réglage correspondant du débit massique des gaz d'échappement au moyen du limiteur de la pression de suralimentation, sur

la vitesse de rotation du dispositif de suralimentation.

Dans une variante de réalisation de l'invention il est prévu de régler la pression de suralimentation en aval du compresseur, dans le fonctionnement avec suralimentation avec le by-pass du compresseur fermé et pour des charges accrues de fonctionnement du moteur à combustion

interne, par réglage du débit du limiteur de la pression de suralimentation.

L'unité de commande comprend un régulateur de la pression de suralimentation du moteur à combustion interne, la soupape du limiteur de la pression de suralimentation formant l'organe de réglage du système de régulation de la pression de suralimentation. Le réglage d'une pression de suralimentation prédéterminée d'une manière spécifique au point de fonctionnement s'effectue au moyen de dispositions de régulation au niveau de la section transversale de passage de la soupape du limiteur de la pression de suralimentation et au niveau de l'évacuation, qui y est liée, d'un courant partiel déterminé de gaz d'échappement dans le limiteur de la

pression de suralimentation.

Dans le fonctionnement dynamique, dans le cas d'un saut de charge lors d'un accroissement de la charge de fonctionnement du moteur à

combustion interne, la soupape du limiteur de la pression de sur-

alimentation et la soupape de circulation d'air sont amenées dans la position fermée de sorte qu'on peut disposer de la pression de suralimentation nécessaire. Dans le cas d'une commutation, conditionnée par un accroissement de la charge, depuis le fonctionnement avec recirculation d'air au fonctionnement avec suralimentation, I'unité de commande ferme tout d'abord la soupape de recirculation d'air et active immédiatement ensuite le système de régulation de la pression de suralimentation, dans lequel la soupape du limiteur de la pression de suralimentation est commandée. L'activation de la régulation de la pression de suralimentation s'effectue en fonction de la vitesse de rotation du dispositif de suralimentation. L'invention convient également pour améliorer le comportement de fonctionnement de moteurs à essence à combustion interne, dans lesquels le courant d'air d'aspiration est réglé non pas par un clapet d'étranglement, mais par un dispositif d'entraînement des soupapes de changement de charge, dont le temps d'ouverture et/ou la section transversale de passage peut être commandé de façon variable. Dans le cas de commandes variables de soupapes, qui travaillent par exemple selon le principe du circuit oscillant à ressort et masse, on peut par conséquent réduire également la charge, à partir de vitesses de rotation assez élevées du moteur à combustion interne jusque dans la gamme des faibles charges partielles, étant donné qu'une réduction immédiate de la pression de suralimentation s'effectue à travers l'ouverture de la soupape de recirculation d'air. Pour une régulation de la charge dans le cas d'une charge partielle, un niveau de pression uniforme sans pression de suralimentation peut être réglé en fonction de la section transversale des soupapes d'admission, qui est déterminée par la durée d'ouverture et/ou la

course de la soupape.

On va expliquer ci-après de façon plus détaillée un exemple de

réalisation de l'invention en référence au dessin.

La figure unique des dessins représente un moteur à essence à combustion interne 1 comportant un turbocompresseur 2, dont le compresseur 4 est disposé dans une tubulure d'admission 8 du moteur à combustion interne et est relié avec blocage en rotation à une turbine 3 au moyen d'un arbre 7 du dispositif de suralimentation. La turbine 3 est disposée dans un tuyau d'échappement 9 du moteur à combustion interne et est par conséquent chargée par le courant des gaz d'échappement lorsque le moteur à combustion interne fonctionne. La pression des gaz d'échappement, qui agit sur la turbine 3, est transmise par l'intermédiaire de la liaison rigide de l'arbre 7 du dispositif de suralimentation au compresseur 4 qui, en étant entraîné en rotation par la turbine 3, comprime de l'air frais dans la tubulure d'admission 8 et suralimente le moteur à combustion interne 1. La tubulure d'admission 8 possède un by-pass 6, qui contourne le compresseur 4 et qui peut être libéré par une soupape de recirculation d'air 16. La soupape de circulation d'air 16 peut être commutée entre deux positions et détermine si le courant d'air d'aspiration 17 doit circuler dans le fonctionnement avec recirculation d'air du moteur à combustion interne dans la gamme des charges partielles inférieures en passant dans le by- pass 6 ou bien dans le fonctionnement avec suralimentation en passant dans le compresseur 4. Le tuyau d'échappement 9 du moteur à combustion interne possède un by-pass 5 de limiteur de la pression de suralimentation, au moyen duquel le courant des gaz d'échappement peut être dirigé vers la sortie en contournant la turbine 3. Si on ouvre une soupape 15 du limiteur de la pression de suralimentation, qui commande le by-pass 5 du limiteur de la pression de suralimentation, la pression des gaz d'échappement sur la turbine 3 et par conséquent

l'entraînement du turbocompresseur sont réduits.

La soupape de recirculation d'air 16 et la soupape 15 du limiteur de la pression de suralimentation sont commandées par une unité de commande électronique 10. Un ou plusieurs paramètres de fonctionnement du moteur à compression interne sont envoyés à l'unité de commande 10 pour déterminer, à partir de là, la charge de fonctionnement du moteur à combustion interne 1. Dans l'exemple de réalisation représenté, pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne, la vitesse de rotation n du moteur, le couple moteur Md, I'instant d'allumage ZZP ainsi que le réglage d'un organe d'étranglement agissant sur le courant d'air frais 17 sont fixés et introduits dans l'unité de commande 10. Si on utilise comme organe d'étranglement un clapet d'étranglement situé dans la tubulure d'admission 8 du moteur à combustion interne, I'angle instantané du clapet d'étranglement est introduit en tant que valeur caractéristique aD de ce paramètre de fonctionnement, dans l'unité de commande 10. Dans le cas de moteurs à essence à combustion interne, dont le débit massique d'air d'aspiration est réglé au moyen d'un dispositif de commande des soupapes de changement de charge, dont la durée d'ouverture et/ou la section transversale de passage sont réglables d'une manière variable, la position instantanée des barrettes de commande des soupapes de l'unité de commande des soupapes est introduite en tant que valeur caractéristique aD dans l'unité de commande 10. L'unité de commande 10 a accès à un champ de caractéristiques du moteur, dans lequel sont mémorisées des valeurs caractéristiques des paramètres de fonctionnement et la charge de fonctionnement associée. Le champ de caractéristique du moteur comprend d'autres données concernant les temps de commande, qui dépendent de

l'instant de fonctionnement, des soupapes de changement de charge.

Si l'unité de commande 10 détermine, sur la base des paramètres de fonctionnement introduits, la présence d'exigences de charges plus faibles, elle produit des instructions de réglage d'ouverture pour la soupape de circulation d'air 16, ces instructions étant envoyées à cette soupape par l'intermédiaire d'une ligne de commande 12. Dans le fonctionnement avec recirculation d'air, la soupape de recirculation d'air 16 est amenée au moyen de la ligne de commande 12 dans la position qui libère le by-pass 6. Le limiteur 5 de la pression de suralimentation est maintenu fermé dans une large mesure pendant le fonctionnement avec recirculation d'air de sorte que la turbine 3 est entraînée par le courant de gaz d'échappement. Le compresseur 4 tourne conjointement, sans charge, sans produire une pression de suralimentation dans la tubulure d'admission 8. Si la charge de fonctionnement du moteur à combustion interne varie dans les limites de la charge partielle, la soupape de recirculation d'air reste dans la position de recirculation d'air. Ceci garantit qu'aucune pression de suralimentation n'est

établie, c'est-à-dire qu'il règne des conditions d'aspiration atmosphérique.

Étant donné que les temps de commande, qui sont appliqués dans le champ de caractéristiques du moteur, des soupapes de changement de charge d'un point de fonctionnement sous charge partielle correspondent à une quantité d'air aspirée de façon précise dans des conditions atmosphériques, la densité de l'air ne peut pas varier. Mais si à partir d'une charge partielle, la charge de fonctionnement du moteur augmente brusquement pour passer à la pleine charge, la soupape de circulation d'air 16 est commutée de manière à permettre l'établissement de la pression de suralimentation par le compresseur. Le compresseur 4 est déjà situé dans le mode de circulation à l'instant de commutation de sorte que le turbocompresseur 2 répond immédiatement à un accroissement de la charge et que la pression de suralimentation nécessaire est disponible instantanément. En dehors de la commutation de la soupape de recirculation d'air et du blocage, qui y est associé, du by-pass du compresseur, le limiteur 5 de la pression de suralimentation, qui est éventuellement légèrement ouvert, se ferme de

manière à favoriser l'établissement de la pression de suralimentation.

Un dispositif 11 de mesure de la vitesse de rotation est associé au turbocompresseur 2. Une ligne 14 de transmission de signaux de

l'appareil 1 de mesure de la vitesse de rotation du rotor du dispositif de sur-

alimentation est reliée au côté entrée de l'unité de commande 10. Dans le fonctionnement avec recirculation d'air, alors que le by-pass 6 du compresseur est ouvert, I'unité de commande 10 contrôle la vitesse de rotation nATL du dispositif de suralimentation, une vitesse de rotation maximale du dispositif de suralimentation étant prédéterminée en tant que valeur caractéristique pour l'ouverture de la soupape 15 du limiteur de la pression de suralimentation. Lorsque la vitesse de rotation limite est atteinte, I'unité de commande 10 déclenche l'ouverture du limiteur 5 de la pression de suralimentation et envoie les instructions de commande

correspondantes à la soupape 15 du limiteur de la pression de sur--

alimentation, par l'intermédiaire d'une ligne 13 de transmission de signaux de réglage. Étant donné que le limiteur 5 de la pression de suralimentation est ouvert, les gaz d'échappement contournent la turbine 3 de sorte que

sans entraînement supplémentaire, la vitesse de rotation du turbo-

compresseur tournant sans charge ne peut plus continuer à augmenter. La vitesse de rotation limite, qui est prédéterminée pour l'unité de commande pour l'ouverture du limiteur 5 de la pression de suralimentation, peut être déterminée par avance et peut être optimisée en tenant compte des caractéristiques spécifiques du turbocompresseur 2 respectivement utilisé, par exemple les recommandations de vitesse de rotation du fabricant ou du comportement spécifique de l'écoulement traversant de la turbine 3 et du compresseur 4. L'unité de commande commande, par l'intermédiaire d'une ligne de transmission de signaux de réglage, un dispositif d'entraînement de réglage, non représenté ici, de la soupape 15 du limiteur de la pression de suralimentation, règle de façon précise la section transversale de passage de la soupape 15 du limiteur de la pression de suralimentation, c'est-à-dire du by-pass 5. Dans le fonctionnement avec suralimentation du moteur à combustion interne alors que le by-pass 6 du compresseur est fermé, on obtient une régulation de la pression de suralimentation, la soupape 15 du limiteur de la pression de suralimentation formant l'organe de réglage du système de régulation de la pression de suralimentation. L'unité de commande 10 comprend un régulateur, auquel est envoyée la valeur réelle

de la pression de suralimentation PL.

La pression de suralimentation PL est mesurée à l'aide d'un

capteur de pression correspondant situé dans la tubulure d'admission 8.

Dans le fonctionnement avec recirculation d'air avec une charge de fonctionnement plus faible du moteur à combustion interne, la régulation de la pression de suralimentation est débranchée et la soupape 15 du limiteur de la pression de suralimentation est maintenu dans une position, qui réduit la section transversale de circulation dans la soupape 15 du limiteur de la

pression de suralimentation, ou dans la position de fermeture complète.

Dans la mesure o l'unité de commande 10 détermine sur la base des paramètres de fonctionnement introduit n, Md, aD, ZZP, le fait que le point de charge est atteint, pour lequel le fonctionnement de suralimentation est prévu, le by-pass 6 du compresseur est tout d'abord fermé, puis aussitôt après le système de la pression de suralimentation, c'est-à-dire la possibilité de réglage variable de la soupape 15 du limiteur de la pression de suralimentation, est activé pour l'évacuationdes gaz d'échappement par

l'intermédiaire du by-pass 5 du limiteur de la pression de suralimentation.

L'activation du système de régulation de la pression de suralimentation s'effectue en fonction de la vitesse de rotation nATL du dispositif de suralimentation. Dans le cas de commandes de charge sans étranglement, par exemple au moyen de l'utilisation d'un dispositif d'entraînement variable de soupapes avec des sections transversales variables d'ouverture des soupapes, des rapports de pression constants sont obtenus, dans le cas d'une charge partielle, sans établissement de la pression de suralimentation, de manière à permettre la représentation de remplissage reproductible des

cylindres.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Moteur à essence à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comporte - un turbocompresseur à gaz d'échappement (2), dont le compresseur (4) est disposé dans une tubulure d'admission (8) du moteur à combustion interne (1) et est relié avec blocage en rotation à une turbine (3), qui est disposée dans un tuyau d'échappement (9) du moteur à combustion interne (1), - un by-pass (6) de la tubulure d'admission (8), qui contourne le compresseur (4) et peut être libéré par un organe de blocage (16) qui, pour la réception d'instructions de réglage en fonction de l'état de charge du moteur à combustion interne (1), est relié à l'unité de commande (10) par l'intermédiaire d'une ligne de commande (12), - un by-pass (limiteur 5 de la pression de suralimentation) du tuyau d'échappement (9), qui contourne la turbine (3) et dans lequel est disposé une soupape (15) du limiteur de la pression de suralimentation, pouvant être commutée par l'unité de commande (10), et - un dispositif (11) de mesure de la vitesse de rotation, qui est associé au turbocompresseur (2) et dont la ligne (14) de transmission du signal de mesure est reliée au côté entrée de l'unité de commande (10), une vitesse maximale de rotation de l'unité de suralimentation étant prédéterminée pour l'unité de commande (10) en tant que valeur caractéristique pour l'ouverture de la soupape (15) du limiteur de pression

de suralimentation dans le cas o le by-pass (6) du compresseur est ouvert.

2. Moteur à essence à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de blocage de la tubulure d'admission est une soupape de recirculation d'air (16) commutable entre une position, qui charge le compresseur (4), et une position qui libère le by-pass d'admission

(6) dans le fonctionnement en recirculation.

3. Moteur à essence à combustion interne selon l'une ou l'autre

des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la section transversale de

passage de la soupape (15) du limiteur de la pression de suralimentation est réglable, un dispositif d'entraînement de réglage de la soupape du limiteur de la pression de suralimentation pouvant être commandé par l'unité de commande (10) par l'intermédiaire d'une ligne (13) de

transmission de signaux de réglage.

4. Moteur à essence à combustion interne selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'unité de commande (10) comporte un régulateur pour la pression de suralimentation (PL) du moteur à combustion interne (1), la soupape (15) du limiteur de la pression de suralimentation formant le

circuit de réglage pour la régulation de la pression de suralimentation.

5. Moteur à essence à combustion interne selon l'une quelconque

des revendications 1 à 4, caractérisé par un dispositif d'entraînement des

soupapes de changement de charge, dont le temps d'ouverture et/ou la

section transversale de passage sont réglables d'une manière variable.

6. Procédé pour faire fonctionner un moteur à essence à combustion interne comportant un turbocompresseur, dont le compresseur (4) situé dans une tubulure d'admission (8) du moteur à combustion interne (1) est entraîné par une turbine (3) qui est chargée par le courant de gaz d'échappement du moteur à combustion interne (1), selon lequel, dans une gamme de charge du moteur à combustion interne (1) entre un fonctionnement à vide et une charge partielle, un by-pass (6) du compresseur dans la tubulure d'admission (8) est libéré par ouverture d'un organe de blocage (16), et selon lequel le courant d'air frais (17) circule dans la tubulure d'admission (8) en contournant le compresseur (6), caractérisé en ce que dans le fonctionnement avec recirculation d'air, lorsque le by-pass (6) du compresseur est ouvert, la vitesse de rotation (nATL) du dispositif de suralimentation est contrôlée et, lorsqu'une vitesse de rotation limite prédéterminée est atteinte, un by- pass (limiteur 5 de la

pression de suralimentation), qui contourne la turbine (3), est ouvert.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que dans le fonctionnement avec recirculation d'air, la branche de la tubulure

d'admission (8), qui contient le compresseur (4), est bloquée.

8. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 6 et 7,

caractérisé en ce qu'en fonction de la charge de fonctionnement du moteur à combustion interne (1), une unité de commande (10) commute une soupape de recirculation d'air (16), disposée dans la tubulure d'admission (8), entre une position chargeant le compresseur (4) et une position de

recirculation d'air, dans laquelle le by-pass (6) du compresseur est libéré.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la charge de fonctionnement est déterminée à partir d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur à combustion interne (1), notamment la vitesse de rotation (n) du moteur, le couple moteur (Md), I'instant d'allumage (ZZP) ou le réglage d'un organe d'étranglement agissant sur le

courant d'air frais.

10. Procédé selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en

ce que dans le fonctionnement avec suralimentation avec le by-pass (6) du compresseur fermé, la pression de suralimentation (PL) est réglée par réglage du débit du limiteur (5) de la pression de suralimentation, avec comme organe de réglage une soupape (15) du limiteur de la pression de

suralimentation, disposée dans la canalisation contenant ce limiteur.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 10,

caractérisé en ce que, lors de la commutation conditionnée par l'accroissement de la charge, qui fait passer du fonctionnement avec recirculation d'air au fonctionnement avec suralimentation, I'unité de commande (10) ferme tout d'abord la soupape de recirculation d'air (16) et ferme le by-pass (6) du compresseur et ensuite active la régulation de la pression de suralimentation et la commande de la soupape (15) du limiteur de la pression de suralimentation en fonction de la vitesse de rotation (nATL)

du dispositif de suralimentation.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 11,

caractérisé en ce que dans le fonctionnement dynamique, dans le cas d'un saut de charge sous l'effet d'un accroissement de la charge de fonctionnement du moteur à combustion interne, le by-pass (6) du compresseur et le limiteur (5) de la pression de suralimentation sont fermés.