FR2813345A1 - System, for re-injection of exhaust gas into internal combustion engine, has control valve protruding into inlet flow channel, with obstruction placed downstream to create dynamic pressure and to induce radial flow - Google Patents

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Abstract

The re-injection system is designed for the gas valves of an internal combustion engine, to produce partial re-injection of the exhaust gas into the flow channel (2). The inlet flow (5) is controlled by a valve (9, 19), with its mountings penetrating into the flow section (1) of the flow channel in order to influence the flows (4, 5). An obstructing element (11) is placed in the flow channel at a set distance (18) downstream of the inlet point (10) of the exhaust gas flow, to induce a dynamic pressure and radial flow (15).

Description

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Domaine technique La présente invention concerne un système de réinjection des gaz d'échappement pour des veines de gaz d'un moteur à combustion interne, pour la réinjection partielle des gaz d'échappement dans un canal d'écoulement, le débit par le retour étant commandé par une soupape commandée, et avec des montages pénétrant dans la section d'écoulement du canal d'écoulement pour y influencer les veines de fluide. <Desc / Clms Page number 1>
Technical Field The present invention relates to an exhaust gas reinjection system for gas streams of an internal combustion engine, for the partial reinjection of exhaust gases into a flow channel, the flow rate through the return being controlled by a controlled valve, and with fixtures entering the flow section of the flow channel to influence the fluid streams there.

Dans les moteurs à combustion interne, pendant le chevauchement des soupapes, une certaine quantité de gaz d'échappement résiduels est poussée de la chambre de combustion dans la tubulure d'aspiration. Au cours de la phase d'aspiration consécutive, en plus de l'air frais, une certaine fraction de gaz résiduels est ainsi aspirée. L'importance de cette fraction de gaz résiduels est fixée par le chevauchement des soupapes selon le point de fonctionnement du moteur à combustion interne. Une modification de la composante des gaz d'échappement résiduels peut se faire soit par une réinjection extérieure des gaz d'échappement avec une soupape de retour de gaz d'échappement commandée par la commande du moteur, soit en fonction d'un réglage de l'arbre à cames. Etat de la technique Jusqu'à un certain degré, une partie croissante de gaz d'échappement résiduels peut se répercuter de manière positive sur la conversion de l'énergie et ainsi sur la consommation de carburant du moteur à combustion interne. De plus, une augmentation de la fraction de gaz résiduels réduit la température maximale de combustion et diminue ainsi les oxydes d'azote dégagés. En même temps une augmentation de la composante des gaz résiduels se traduit par un certain degré de combustion incomplète car on dispose de moins d'air frais ce qui conduit à une augmentation des émissions d'hydrocarbures, de la consommation de carburant et de l'irrégularité de fonctionnement du moteur à combustion interne. In internal combustion engines, during the overlapping of the valves, a certain amount of residual exhaust gas is pushed from the combustion chamber into the intake manifold. During the subsequent suction phase, in addition to the fresh air, a certain fraction of residual gases is thus sucked up. The size of this fraction of residual gases is fixed by the overlapping of the valves depending on the operating point of the internal combustion engine. A modification of the residual exhaust gas component can be done either by an external reinjection of the exhaust gases with an exhaust gas return valve controlled by the engine control, or according to an adjustment of the 'camshaft. STATE OF THE ART Up to a certain degree, an increasing part of residual exhaust gases can have a positive effect on energy conversion and thus on the fuel consumption of the internal combustion engine. In addition, an increase in the fraction of residual gases reduces the maximum combustion temperature and thus decreases the nitrogen oxides released. At the same time an increase in the residual gas component results in a certain degree of incomplete combustion because there is less fresh air available which leads to an increase in hydrocarbon emissions, fuel consumption and irregular operation of the internal combustion engine.

C'est pourquoi la répartition dite régulière c'est-à-dire la répartition entre l'air frais et le résidu de gaz d'échappement réinjecté du côté de l'aspiration d'un moteur à combustion interne est un critère important de qualité pour la réinjection des gaz d'échappement du moteur. La répartition régulière se caractérise par la régularité de la quantité des gaz d'échappement fournie à chaque cylindre d'un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres. Actuellement cette régularité recherchée de la quantité des gaz d'échappement s'obtient grâce à un chemin de mélange This is why the so-called regular distribution, that is to say the distribution between the fresh air and the exhaust gas residue reinjected on the suction side of an internal combustion engine is an important quality criterion. for the reinjection of engine exhaust gases. The regular distribution is characterized by the regularity of the quantity of exhaust gases supplied to each cylinder of an internal combustion engine with several cylinders. Currently, this sought-after regularity of the quantity of exhaust gases is obtained by means of a mixing path.

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suffisamment long c'est-à-dire que l'on offre suffisamment de temps aux gaz d'échappement pour se mélanger à la veine d'air frais.  sufficiently long, that is to say that there is sufficient time for the exhaust gases to mix with the stream of fresh air.

Le document DE 198 57 577 A1 concerne un système de réinjection des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne. Dans ce système de réinjection des gaz d'échappement, pour une réinjec- tion seulement partielle des gaz d'échappement provenant du système d'échappement par au moins une conduite de retour de gaz d'échappement dans un système d'admission, la conduite de réinjection des gaz d'échappement est réalisée de façon à déboucher dans le système d'admission par l'intermédiaire d'un venturi. Le venturi peut être contourné par un conduit d'air principal dont le passage se commande par un organe de commande. Pour diminuer l'encombrement nécessaire au système de réinjection de gaz d'échappement sans en influencer le fonctionnement, il est prévu une installation à venturi à plusieurs flux et au moins deux diffuseurs à buse, branchés en parallèle. Document DE 198 57 577 A1 relates to a system for re-injecting the exhaust gases of an internal combustion engine. In this exhaust gas reinjection system, for only partial reinjection of the exhaust gases from the exhaust system by at least one exhaust gas return line in an intake system, the line exhaust gas re-injection is carried out so as to open into the intake system via a venturi. The venturi can be bypassed by a main air duct, the passage of which is controlled by a control member. To reduce the space required for the exhaust gas reinjection system without influencing its operation, a venturi installation with several flows and at least two nozzle diffusers, connected in parallel, is provided.

Le document DE 198 57 578 A1 décrit une solution destinée à diminuer l'encombrement nécessaire à un système de réinjection des gaz d'échappement sans en dégrader le fonctionnement. Selon la solution proposée ce résultat s'obtient en intégrant une installation à venturi et la veine d'air principale y compris les organes de commande dans un boîtier commun. Cela permet une diminution décisive de l'encombrement et de plus, une économie considérable de pièces, ce qui se traduit par une fabrication beaucoup plus rationnelle et une possibilité de réalisation dans les mêmes conditions, du système de réinjection de gaz d'échappement. Document DE 198 57 578 A1 describes a solution intended to reduce the space required for an exhaust gas reinjection system without degrading its operation. According to the proposed solution, this result is obtained by integrating a venturi installation and the main air stream including the control members in a common housing. This allows a decisive reduction in size and more, a considerable saving of parts, which results in a much more rational manufacture and a possibility of realization under the same conditions, of the exhaust gas reinjection system.

Les deux solutions proposées ont en commun que la réin- jection des gaz d'échappement se fait dans la section la plus réduite d'un venturi avec uniquement des gaz d'échappement suivant une veine partielle par rapport à la veine globale d'air frais. Comme les deux veines s'écoulent essentiellement de manière distincte dans la direction longitudinal, il n'y a pas d'échanges impulsionnels qui pourraient favoriser le mélange dans la direction transversale. Pour avoir néanmoins un mélange naturel du flux massique d'air frais et du flux massique de gaz d'échappement réinjecté, il faut un chemin de mélange suffisamment long pour garantir le mélange. Cela signifie d'autre part un encombrement important pour un tel système de réinjection de gaz d'échappement. Or, la place correspondante n'existe pas dans les moteurs à combustion interne, actuels. C'est pourquoi on supprime souvent la répartition régulière ce qui The two solutions proposed have in common that the re-injection of the exhaust gases takes place in the smallest section of a venturi with only exhaust gases following a partial stream compared to the overall stream of fresh air. . As the two veins flow essentially distinctly in the longitudinal direction, there are no impulse exchanges which could favor mixing in the transverse direction. However, to have a natural mixture of the mass flow of fresh air and the mass flow of exhaust gas re-injected, a mixing path must be long enough to guarantee mixing. On the other hand, this means a large space requirement for such an exhaust gas reinjection system. However, the corresponding place does not exist in current internal combustion engines. This is why we often remove the regular distribution which

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peut aboutir à une détérioration de la valeur des gaz d'échappement du moteur à combustion interne.  may lead to a deterioration in the value of the exhaust gases from the internal combustion engine.

Exposé de l'invention La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues et concerne à cet effet un système de réin- jection des gaz d'échappement caractérisé en ce qu'à une certaine distance derrière le point d'entrée de la veine de gaz d'échappement, un élément est placé dans le canal d'écoulement pour y induire une pression dynamique et les écoulements radiaux. SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to remedy the drawbacks of known solutions and for this purpose relates to an exhaust gas re-injection system characterized in that at a certain distance behind the entry point of the exhaust gas stream, an element is placed in the flow channel to induce dynamic pressure and radial flows.

La solution selon l'invention offre des avantages notamment de réduction de l'encombrement du système de réinjection des gaz d'échappement pour les moteurs à combustion interne, par rapport à la place disponible dans les moteurs. Le mélange forcé selon l'invention entre la veine massique d'air frais et la veine des gaz d'échappement pour générer une composante d'écoulement radial crée des turbulences dans la section d'écoulement libre c'est-à-dire un échange d'impulsions transversalement à la direction d'écoulement des veines de fluide à mélanger; cela permet de raccourcir considérablement le chemin qui serait nécessaire pour le mélange naturel des deux veines de gaz. On peut ainsi réduire considérablement le chemin de mélange qui finalement détermine l'encombrement du système de réinjection des gaz d'échappement. Cela permet de loger de tels systèmes de réinjection des gaz d'échappement qui ont un encombrement réduit à l'extrême, même dans des moteurs à combustion interne ayant une place disponible très réduite. Les éléments ou inserts, placés directement derrière la zone d'entrée de la veine de gaz d'échappement et qui génèrent les composantes radiales, produisent le mélange des veines de gaz. On crée ainsi une pression dynamique qui génère des composantes d'écoulement radial. On évite l'encrassage des in- serts ou éléments générant les écoulements turbulents dans la section d'écoulement libre du fait qu'à l'extrémité des éléments ou inserts, qui sont prévus régulièrement à distance de la paroi intérieure du tube d'écoulement ou du canal, on a un orifice. Cet orifice se situe dans la direction d'écoulement et peut se trouver dans la zone de fond, plane de l'élément générant les composantes d'écoulement radial; la zone plane du pot peut tout aussi bien être configurée comme un rétrécissement de section, continu pour éviter l'encrassage et compenser le profil de pression différent qui s'établit après le passage de l'élément générant les composantes d'écoulement radial. The solution according to the invention offers advantages in particular of reducing the size of the exhaust gas reinjection system for internal combustion engines, compared to the space available in the engines. The forced mixing according to the invention between the mass stream of fresh air and the stream of exhaust gases to generate a radial flow component creates turbulence in the free flow section, i.e. an exchange pulses transverse to the direction of flow of the veins of fluid to be mixed; this considerably shortens the path that would be necessary for the natural mixing of the two gas streams. It is thus possible to considerably reduce the mixing path which ultimately determines the size of the exhaust gas reinjection system. This makes it possible to accommodate such exhaust gas reinjection systems which have a space requirement reduced to an extreme, even in internal combustion engines having a very small available space. The elements or inserts, placed directly behind the entry area of the exhaust gas stream and which generate the radial components, produce the mixture of the gas streams. This creates a dynamic pressure which generates radial flow components. Avoid fouling of the inserts or elements generating turbulent flows in the free flow section because at the end of the elements or inserts, which are provided regularly at a distance from the inner wall of the flow tube or the canal, we have an orifice. This orifice is located in the direction of flow and may be in the bottom, flat area of the element generating the radial flow components; the flat area of the pot can just as easily be configured as a continuous narrowing of the section to avoid fouling and to compensate for the different pressure profile which is established after the passage of the element generating the radial flow components.

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La solution selon l'invention permet de réaliser le système de réinjection des gaz d'échappement avec un encombrement extrêmement réduit et ainsi sous la forme d'un système intéressant pour les moteurs à combustion interne, offrant une place disponible très réduite. Le mélange forcé rend inutile la réalisation d'une zone de mélange dont la longueur permettrait un mélange naturel des veines de gaz; cela réduit considérablement l'encombrement. On peut ainsi réaliser une répartition régulière des composantes de gaz à savoir le gaz d'échappement résiduel et l'air frais, sans utiliser de chemin de mélange long.  The solution according to the invention makes it possible to produce the exhaust gas reinjection system with an extremely small footprint and thus in the form of an advantageous system for internal combustion engines, offering a very small available space. Forced mixing makes it unnecessary to create a mixing zone whose length would allow natural mixing of the gas streams; this considerably reduces the bulk. It is thus possible to achieve a regular distribution of the gas components, namely the residual exhaust gas and the fresh air, without using a long mixing path.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 montre un chemin d'écoulement de forme tubulaire dans lequel débouche perpendiculairement à la direction d'écoulement, une première veine de fluide massique d'une conduite de réinjection de gaz d'échappement, et le chemin d'écoulement comporte un insert induisant un écoulement radial, cet insert étant monté coaxialement au tube. Drawings The present invention will be described below in more detail with the aid of the appended drawings in which - FIG. 1 shows a flow path of tubular shape in which opens out perpendicular to the direction of flow, a first stream of mass fluid of an exhaust gas reinjection pipe, and the flow path comprises an insert inducing a radial flow, this insert being mounted coaxially with the tube.

- la figure 2 montre une première variante de réalisation de l'insert avec un fond plan et un orifice de passage réduisant l'encrassage. - Figure 2 shows a first alternative embodiment of the insert with a flat bottom and a passage opening reducing fouling.

- la figure 3 montre une autre variante de l'insert ou élément à section diminuant en continu vers la sortie. - Figure 3 shows another variant of the insert or element with a section decreasing continuously towards the outlet.

Exemple de réalisation La figure 1 montre un chemin de passage de forme tubulaire dans lequel perpendiculairement à la direction d'écoulement d'une première veine massique de fluide, débouche une conduite de réinjection de gaz d'échappement avec un insert débouchant coaxialement à la section d'écoulement dans le tuyau et induisant un écoulement radial. Example of embodiment FIG. 1 shows a passageway of tubular shape in which, perpendicular to the direction of flow of a first mass stream of fluid, an exhaust gas reinjection pipe opens with an insert opening coaxially to the section flow in the pipe and inducing a radial flow.

Parallèlement à la direction horizontale du tuyau 2 qui constitue le canal d'écoulement, une veine massique d'air frais 4 arrive dans la section d'écoulement libre 1 du canal d'écoulement 2. Perpendiculairement à la direction d'écoulement la veine massique d'air frais 4, d'entrée, au niveau de l'orifice d'entrée 10 d'une conduite de réinjection des gaz d'échappement on a une veine massique de gaz d'échappement qui arrive dans la section d'écoulement 1 du canal 2. L'orifice de sortie de la conduite de réinjection des gaz d'échappement 10 peut être fermé ou ouvert par un élément de soupape représenté schématiquement. Pour cela, il est prévu un axe de soupape 7 traversant la paroi du canal 2 dont l'extrémité avant porte un plateau de soupape 19 constituant un corps de Parallel to the horizontal direction of the pipe 2 which constitutes the flow channel, a mass flow of fresh air 4 arrives in the free flow section 1 of the flow channel 2. Perpendicular to the flow direction the mass flow fresh air 4, inlet, at the inlet orifice 10 of an exhaust gas reinjection pipe there is a mass flow of exhaust gas which arrives in the flow section 1 of the channel 2. The outlet orifice of the exhaust gas reinjection pipe 10 can be closed or opened by a valve element shown diagrammatically. For this, there is provided a valve pin 7 passing through the wall of the channel 2, the front end of which carries a valve plate 19 constituting a body of

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soupape 9. Le plateau 19 qui est par exemple en forme de disque fermant l'orifice de sortie 10 de la conduite de réinjection des gaz d'échappement, est mobile dans la direction de la double flèche 20 par rapport à la section de l'orifice de sortie 10. Le plateau de soupape 19 du corps de soupape 9 a un diamètre qui dépasse celui de l'orifice de sortie 10 de la conduite de réinjection des gaz d'échappement de sorte que lorsque le plateau 19 descend verticalement, il ferme complètement l'orifice de sortie 10 de la conduite de réinjection des gaz d'échappement. A la place du plateau 19 représenté schématiquement on peut également réaliser la paroi du canal 2 de l'élément d'axe 7 traversant l'ouverture 8 avec un corps de soupape 9 correspondant à une autre configuration.  valve 9. The plate 19 which is for example in the form of a disc closing the outlet orifice 10 of the exhaust gas reinjection pipe, is movable in the direction of the double arrow 20 relative to the section of the outlet orifice 10. The valve plate 19 of the valve body 9 has a diameter which exceeds that of the outlet orifice 10 of the exhaust gas reinjection pipe so that when the plate 19 descends vertically, it closes the outlet 10 of the exhaust gas reinjection pipe completely. Instead of the plate 19 shown diagrammatically, the wall of the channel 2 of the axis element 7 passing through the opening 8 can also be produced with a valve body 9 corresponding to another configuration.

Par rapport à l'axe de symétrie de la conduite de réinjection des gaz d'échappement, dans la section d'écoulement libre 1, on a trois supports 14 décalés chaque fois de 120 et un élément 11 en forme de pot, s'étendant dans la direction coaxiale, parallèlement à la veine massique d'air frais 4 d'entrée. On peut également envisager n'importe quel autre dispositif de fixation ou de support. L'orifice d'entrée de l'élément en forme de pot 11 est tourné à l'opposé de la direction d'écoulement de la veine massique de fluide 4 d'entrée ; pour l'élément 11, dans la configuration de la figure 1 le fond 13 est fermé. L'orifice d'entrée de l'élément 11 en forme de pot, orienté dans la direction opposée à la direction d'écoulement du fluide massique d'air incident, se trouve à la distance 18 de l'axe de symétrie de la conduite de réinjection des gaz d'échappement. With respect to the axis of symmetry of the exhaust gas reinjection pipe, in the free flow section 1, there are three supports 14 offset each by 120 and an element 11 in the form of a pot, extending in the coaxial direction, parallel to the mass stream of incoming fresh air 4. One can also consider any other fixing or support device. The inlet orifice of the pot-shaped element 11 is turned opposite to the direction of flow of the mass stream of inlet fluid 4; for element 11, in the configuration of Figure 1 the bottom 13 is closed. The inlet orifice of the pot-shaped element 11, oriented in the direction opposite to the direction of flow of the mass fluid of incident air, is located at the distance 18 from the axis of symmetry of the pipe. exhaust gas reinjection.

L'élément 11 en forme de pot, tenu par trois supports 14 décalés de 120 , en contact avec la paroi intérieure 3 du canal 2, est muni d'une paroi extérieure 12 qui dans l'exemple de réalisation représenté est traversé par trois passages 16. Les passages 16 sont chaque fois décalés les uns des autres de 90 , suivant un tracé linéaire à la périphérie de la paroi extérieure de l'élément 11 en forme de pot ou de cylindre et dans une ouverture correspondant à la référence 17. The element 11 in the form of a pot, held by three supports 14 offset by 120, in contact with the inner wall 3 of the channel 2, is provided with an outer wall 12 which in the illustrated embodiment is crossed by three passages 16. The passages 16 are each offset from each other by 90, following a linear path on the periphery of the outer wall of the element 11 in the form of a pot or cylinder and in an opening corresponding to the reference 17.

La veine massique en sortie, prémélangée par les composantes de turbulences et les composantes radiales 15 induites par l'élément 11, est formée d'une veine massique d'air frais d'entrée 4 et d'une veine de gaz d'échappement 5 rajoutée, portant la référence 6 ; ce mélange s'échappe derrière l'élément 11 en forme de pot de la section d'écoulement libre 1 du canal d'écoulement tubulaire 2. The mass vein at the outlet, premixed by the turbulence components and the radial components 15 induced by the element 11, is formed by a mass vein of fresh intake air 4 and an exhaust gas vein 5 added, bearing the reference 6; this mixture escapes behind the pot-shaped element 11 from the free flow section 1 of the tubular flow channel 2.

Les passages 16 prévus sur l'élément 11 en forme de pot peuvent être réalisés simplement en fabrication, sous la forme de perça- The passages 16 provided on the jar-shaped element 11 can be produced simply during manufacture, in the form of a piercing.

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ges ; ceux-ci peuvent avoir des diamètres 17 différents. A côté d'une disposition linéaire décalée de 90 on peut également envisager un autre modèle de perçage de la paroi extérieure 12 de l'élément 11 en forme de pot. Grâce à l'ouverture de l'élément en forme de pot 11, dirigée dans la direction opposée à la direction d'écoulement, et à la distance 18 de l'axe de symétrie de la conduite de réinjection des gaz d'échappement, on a une pression dynamique et ainsi un écoulement radial 15 à travers les passages 16 de la paroi 12 de l'élément 11 en forme de pot. Ces écoulements radiaux 15 génèrent un échange impulsionnel entre le flux passant dans l'intervalle annulaire compris entre la paroi intérieure 3 du canal 2 et la paroi extérieure 12 de l'élément 11 en forme de pot et les composantes d'écoulement radial 15 traversant dans la direction radiale les passages 16 prévus dans la paroi extérieure 12 de l'élément 11. Cela se traduit par un bon mélange forcé des deux veines de gaz c'est-à-dire de la veine d'air frais 4 d'entrée et de la veine de gaz d'échappement 5 que l'on mélange.  ges; these can have different diameters. Besides a linear arrangement offset by 90, it is also possible to envisage another drilling model for the external wall 12 of the element 11 in the form of a pot. Thanks to the opening of the pot-shaped element 11, directed in the direction opposite to the direction of flow, and at the distance 18 from the axis of symmetry of the exhaust gas reinjection pipe, has a dynamic pressure and thus a radial flow 15 through the passages 16 of the wall 12 of the element 11 in the form of a pot. These radial flows 15 generate an impulse exchange between the flow passing in the annular interval between the inner wall 3 of the channel 2 and the outer wall 12 of the jar-shaped element 11 and the radial flow components 15 passing through in the radial direction the passages 16 provided in the outer wall 12 of the element 11. This results in a good forced mixture of the two gas streams, that is to say the fresh air stream 4 of entry and of the exhaust gas stream 5 which is mixed.

Selon l'application, la distance 18 entre l'ouverture de l'élément 11 en forme de pot, à l'opposé de la direction d'écoulement et le point d'arrivée de la veine de gaz d'échappement 5 est choisie de même que le nombre et la position ainsi que la forme des passages 16 de la paroi extérieure 12 de l'élément 11 en forme de pot. Comme autre paramètre de conception on a le rapport entre le diamètre de la paroi intérieure 3 du canal d'écoulement 2 et la paroi extérieure 12 de l'élément 11 en forme de pot. Depending on the application, the distance 18 between the opening of the element 11 in the form of a pot, opposite the direction of flow and the point of arrival of the exhaust gas stream 5 is chosen to be as well as the number and the position as well as the shape of the passages 16 of the external wall 12 of the element 11 in the form of a pot. As another design parameter there is the relationship between the diameter of the inner wall 3 of the flow channel 2 and the outer wall 12 of the element 11 in the form of a pot.

Dans la variante de réalisation de la figure 1 de la solution selon l'invention pour réaliser un mélange forcé générant un écoulement radial et ainsi une turbulence induite, la zone de fond de l'élément en forme de pot est réalisé comme fond fermé 13. In the variant embodiment of FIG. 1 of the solution according to the invention for producing a forced mixture generating a radial flow and thus induced turbulence, the bottom zone of the pot-shaped element is produced as closed bottom 13.

Selon une variante de réalisation avantageuse de l'élément en forme de pot, on peut réaliser celui-ci avec une première zone de fond munie d'une ouverture. According to an advantageous alternative embodiment of the pot-shaped element, it can be produced with a first bottom zone provided with an opening.

Cette variante de réalisation apparaît plus clairement à la figure 2. This variant embodiment appears more clearly in FIG. 2.

La paroi extérieure 12 de l'élément 11 en forme de pot dont l'orifice d'entrée est orienté à l'opposé de la direction d'écoulement du fluide, comporte des passages 16 décalés les uns des autres en ligne, suivant un angle de 90 . Les passages 16 réalisés de préférence sous la forme de perçages avec un diamètre 17, permettent un passage des fluides traversant dans la direction de l'élément 11 en forme de pot. Pour diminuer The outer wall 12 of the pot-shaped element 11, the inlet orifice of which is opposite the direction of flow of the fluid, has passages 16 offset from one another in line, at an angle of 90. The passages 16 preferably made in the form of holes with a diameter 17, allow passage of fluids passing through in the direction of the element 11 in the form of a pot. To decrease

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la sensibilité à l'encrassage de l'élément 11 en forme de pot, la zone de fond 22 plane de l'élément 11 en forme de pot présente une section d'ouverture 25. Grâce à celle-ci et notamment la pression dynamique engendrée par l'élément 11 en forme de pot dans la section d'écoulement 1 du canal 2, l'orifice de sortie 25 génère une veine de fluide massique à effet autonettoyant.  the sensitivity to fouling of the element 11 in the form of a pot, the flat bottom zone 22 of the element 11 in the form of a pot has an opening section 25. Thanks to this and in particular the dynamic pressure generated through the element 11 in the form of a pot in the flow section 1 of the channel 2, the outlet orifice 25 generates a stream of mass fluid with a self-cleaning effect.

La figure 3 montre une autre variante de réalisation de l'élément en forme de pot; dans cette variante on a une section qui diminue en continu vers la zone d'extrémité de l'élément en forme de pot. Figure 3 shows another alternative embodiment of the pot-shaped element; in this variant there is a section which continuously decreases towards the end zone of the pot-shaped element.

Dans cette variante extrêmement avantageuse du point de vue fluidique, de façon analogue au mode de réalisation représenté à la figure 2 de l'insert 11 en forme de pot, sa paroi extérieure 12 comporte des rangées de passages 15. Les passages peuvent être réalisés sous la forme de perçages 16. A la figure 3, le front est réalisé comme une zone de fond 23 mise en forme. La section d'écoulement qui diminue en continu débouche dans un orifice de sortie 21 de section 25. Cela permet le nettoyage de l'élément 11 en forme de pot dont la paroi intérieure 3 du canal d'écoulement 2 est tenue par plusieurs supports ou éléments de fixation. In this variant which is extremely advantageous from the fluid point of view, similar to the embodiment shown in FIG. 2 of the jar-shaped insert 11, its outer wall 12 has rows of passages 15. The passages can be made under the form of holes 16. In FIG. 3, the front is produced as a shaped bottom zone 23. The continuously decreasing flow section opens into an outlet orifice 21 of section 25. This makes it possible to clean the element 11 in the form of a pot, the internal wall 3 of the flow channel 2 being held by several supports or fasteners.

Le montage d'un élément 11 en forme de pot, qu'il s'agisse d'un front 13 fermé par un fond 22 muni d'un orifice de passage 21 ou d'une variante fluidique avec une zone de fond 23 mise en forme selon la figure 3, réalise un mélange forcé générant une composante d'écoulement radial. Par le montage de l'élément 11 en forme de pot, la pression dynamique engendrée fait que l'ouverture orientée à l'opposé de la direction d'écoulement de la veine massique de fluide pour l'élément 11 en forme de pot fait que les veines de fluide massique pénètrent dans la direction radiale à travers les passages 16 de la paroi extérieure 12 pour s'échapper de nouveau dans la section d'écoulement libre 1 du canal 2 et y induisent un échange d'impulsions transversalement à la direction d'écoulement. Entre la paroi extérieure 12 de l'élément 11 en forme de pot et la paroi intérieure 3 du canal d'écoulement 2 il se forme un intervalle annulaire permettant un échange d'impulsions dans la direction transversale, qui assure le mélange forcé des veines massiques de fluide d'entrée 4,5. The mounting of an element 11 in the form of a pot, whether it is a front 13 closed by a bottom 22 provided with a passage orifice 21 or a fluidic variant with a bottom zone 23 shape according to Figure 3, performs a forced mixing generating a radial flow component. By mounting the element 11 in the form of a pot, the dynamic pressure generated causes the opening oriented opposite the direction of flow of the mass flow of fluid for the element 11 in the form of a pot to cause the veins of mass fluid penetrate in the radial direction through the passages 16 of the external wall 12 to escape again into the free flow section 1 of the channel 2 and induce there an exchange of pulses transverse to the direction d 'flow. Between the outer wall 12 of the pot-shaped element 11 and the inner wall 3 of the flow channel 2, an annular gap is formed allowing an exchange of pulses in the transverse direction, which ensures the forced mixing of the mass veins. inlet fluid 4.5.

Cette variante de réalisation évite un chemin de mélange, long à l'intérieur duquel les veines de gaz pourraient se mélanger de manière naturelle par diffusion transversale si bien que dans un système de réinjection des gaz d'échappement selon l'invention, la configuration proposée est très peu encombrante c'est-à-dire intéressante pour le montage. This alternative embodiment avoids a long mixing path inside which the gas streams could mix naturally by transverse diffusion so that in an exhaust gas reinjection system according to the invention, the proposed configuration is very space-saving, that is to say interesting for mounting.

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Cela permet de loger les systèmes de réinjection de gaz d'échappement même dans des emplacements très réduits au niveau de moteurs à combustion interne car la turbulence induite et l'écoulement radial généré produisent un mélange forcé des veines de fluide ; cela permet de réaliser d'une manière beaucoup plus compacte les systèmes de réinjection des gaz d'échappement.  This makes it possible to house the exhaust gas reinjection systems even in very small locations in internal combustion engines because the induced turbulence and the radial flow generated produce a forced mixture of the veins of fluid; this makes it possible to produce exhaust gas reinjection systems in a much more compact manner.

En fonction des paramètres d'application spécifique, on peut adapter la répartition équilibrée de la composante d'air frais et de la partie de gaz résiduels à la veine massique de fluide mélangée 6, en sortie, par le nombre, la position, le diamètre et la forme des passages 16 selon les applications spécifiques. Un autre paramètre de réglage d'une répartition régulière de la veine massique mélangée en sortie consiste à modifier le rapport entre le diamètre extérieur de l'élément 11 en forme de pot et le diamètre intérieur de la paroi intérieure 3 du canal d'écoulement 2. Depending on the specific application parameters, the balanced distribution of the fresh air component and the portion of residual gases can be adapted to the mass stream of mixed fluid 6, at the outlet, by number, position, diameter and the shape of the passages 16 according to the specific applications. Another parameter for adjusting a regular distribution of the mass stream mixed at the outlet consists in modifying the ratio between the outside diameter of the jar-shaped element 11 and the inside diameter of the inside wall 3 of the flow channel 2 .

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NOMENCLATURE 1. section d'écoulement 2. canal d'écoulement 3. paroi intérieure 4. veine d'air frais d'entrée 5. veine de gaz d'échappement d'entrée 6. veine mélangée en sortie 7. axe de soupape 8. ouverture 9. corps de soupape 10. orifice de sortie de la conduite de réinjection des gaz d'échappement 11. élément en forme de pot 12. paroi extérieure 13. fond 14. support 15. composante d'écoulement radial 16. passage 17. largeur de l'ouverture 18. distance 19. plateau de soupape 20. dispositif d'actionnement 21. orifice de passage 22. fond plan muni d'une ouverture 23. fond de la mise en forme 24. forme de buse 25. section d'ouverture  NOMENCLATURE 1. flow section 2. flow channel 3. interior wall 4. inlet fresh air stream 5. inlet exhaust gas stream 6. mixed outlet stream 7. valve stem 8 opening 9. valve body 10. outlet port of the exhaust gas reinjection pipe 11. pot-shaped element 12. outer wall 13. bottom 14. support 15. radial flow component 16. passage 17 width of the opening 18. distance 19. valve plate 20. actuating device 21. passage orifice 22. flat bottom provided with an opening 23. bottom of the shaping 24. nozzle shape 25. section opening

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Claims (10)

REVENDICATIONS 1 ) Système de réinjection des gaz d'échappement pour des veines de gaz d'un moteur à combustion interne, pour la réinjection partielle (5) des gaz d'échappement dans un canal d'écoulement (2), le débit de réinjection (5) étant commandé par une soupape commandée (9), (19), avec des montages pénétrant dans la section d'écoulement (1) du canal d'écoulement (2) pour influencer les veines de fluide (4, 5), caractérisé en ce qu' à une certaine distance (18) derrière le point d'entrée (10) de la veine de gaz d'échappement, un élément (11) est placé dans le canal d'écoulement (2) pour induire une pression dynamique et des écoulements radiaux (15).CLAIMS 1) Exhaust gas reinjection system for gas streams of an internal combustion engine, for the partial reinjection (5) of the exhaust gases into a flow channel (2), the reinjection flow rate (5) being controlled by a controlled valve (9), (19), with arrangements penetrating into the flow section (1) of the flow channel (2) to influence the fluid streams (4, 5), characterized in that at a certain distance (18) behind the entry point (10) of the exhaust gas stream, an element (11) is placed in the flow channel (2) to induce pressure dynamics and radial flows (15). 2 ) Système de réinjection des gaz d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément (11) est logé coaxialement à l'axe du canal d'écoulement (2).2) exhaust gas reinjection system according to claim 1, characterized in that the element (11) is housed coaxially with the axis of the flow channel (2). 3 ) Système de réinjection des gaz d'échappement selon la revendication 2, caractérisé par un intervalle annulaire entre la paroi extérieure (12) de l'élément (11) et la paroi intérieure (3) du canal d'écoulement (2).3) exhaust gas reinjection system according to claim 2, characterized by an annular gap between the outer wall (12) of the element (11) and the inner wall (3) of the flow channel (2). 4 ) Système de réinjection des gaz d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément (11) est muni de zones (13, 22, 23) qui créent une pression dynamique dans la direction d'écoulement des veines de masse de fluide à mélanger (4, 5).4) exhaust gas reinjection system according to claim 1, characterized in that the element (11) is provided with zones (13, 22, 23) which create a dynamic pressure in the direction of flow of the veins of mass of fluid to be mixed (4, 5). 5 ) Système de réinjection des gaz d'échappement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément (11) comporte un fond fermé (13). 5) exhaust gas reinjection system according to claim 4, characterized in that the element (11) has a closed bottom (13). 6 ) Système de réinjection des gaz d'échappement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément (11) comporte un fond ouvert (22) muni d'une ouverture (21).6) exhaust gas reinjection system according to claim 4, characterized in that the element (11) has an open bottom (22) provided with an opening (21). 7 ) Système de réinjection des gaz d'échappement selon la revendication 4, caractérisé en ce que 7) exhaust gas reinjection system according to claim 4, characterized in that <Desc/Clms Page number 11><Desc / Clms Page number 11> l'élément (11) comporte une zone de fond (23) mise en forme avec une section diminuant en continu et débouchant par une section d'ouverture (25). the element (11) comprises a bottom zone (23) shaped with a section decreasing continuously and opening out through an opening section (25). 8 ) Système de réinjection des gaz d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture de l'élément (11) en forme de pot est tournée du côté opposé à la direction d'écoulement de la veine de fluide d'entrée (4, 5).8) exhaust gas reinjection system according to claim 1, characterized in that the opening of the element (11) in the form of a pot is turned on the side opposite to the direction of flow of the stream of fluid d 'entry (4, 5). 9 ) Système de réinjection des gaz d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi extérieure paroi extérieure (12) de l'élément (11) en forme de pot est muni d'un certain nombre de passages (16).9) exhaust gas reinjection system according to claim 1, characterized in that the outer wall outer wall (12) of the element (11) in the form of a pot is provided with a number of passages (16) . 10 ) Système de réinjection des gaz d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément (11) en forme de pot est tenu par des supports (14) sur la paroi intérieure (3) du canal d'écoulement (2).10) exhaust gas reinjection system according to claim 1, characterized in that the element (11) in the form of a pot is held by supports (14) on the inner wall (3) of the flow channel ( 2).
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