FR2858663A1 - Soupape pour commander des flux de gaz, notamment de reintroduction des gaz d'echappement dans un moteur a combustion interne - Google Patents

Abstract

Soupape pour commander des flux de gaz (16, 17) d'échappement d'un moteur à combustion interne (30) qui arrivent aux entrées (8, 9) d'un corps de soupape (1) formant une chambre de mélange (2). L'orifice de sortie (7) de la chambre de mélange (2) peut être fermé ou libéré par une surface (3) mobile entre une position d'ouverture (19) et une position de fermeture (15) commandées par un actionneur (5, 6). Le corps (1) comporte des entrées (8, 9) commandées en ouverture par un élément d'arrêt (10).

Description

I

Domaine de l'invention La présente invention concerne une soupape pour commander la réintroduction des flux de gaz d'échappement dans un moteur à combustion interne.

Les soupapes qui peuvent être à un ou plusieurs flux et qui coopèrent avec un volet d'arrêt, s'utilisent dans Ies moteurs à combustion interne. En particulier, on utilise de telles soupapes dans la conduite d'admission ou la conduite d'échappement d'un moteur à combustion interne. Dans Ies véhicules actuels on prévoit une réintroduction des gaz 10 d'échappement, c'est-à-dire que l'on prélève du gaz d'échappement après la sortie du moteur à combustion interne et on mélange le gaz d'échappement a l'air frais pour réintroduire ce mélange dans le moteur à combustion interne. Grâce à ce mélange avec des gaz d'échappement, c'est- a-dire des gaz de combustion au mélange air/carburant dans la 15 conduite d'admission, on réduit la température maximale de combustion.

Etat de la technique Selon le document mémento technique automobile/Bosch , par exemple dans sa 23ème édition actualisee et étendue dans sa version allemande Braunschweig; Wiesbaden: Vieweg 1999, 20 ISBN 3-528-03876-4, pages 501 et 502, on décrit un système de réintroduction des gaz d'échappement. Ce système de réintroduction des gaz d'échappement comprend une conduite de réintroduction des gaz d'échappement qui dérive des gaz d'échappement du canal de gaz d'échappement ou des canaux de gaz d'échappement. La conduite de ré25 introduction des gaz d'échappement comporte une soupape de réintroduction de gaz d'échappement actionnée par exemple par un actionneur électropneumatique. L'actionneur électropneumatique lui-même est commandé par un appareil de commande. La grandeur d'entrée de l'appareil de commande est le régime du moteur à combustion interne mais aussi le 30 signal d'entrée fourni par un débitmètre massique d'air installé dans la conduite d'admission du moteur à combustion interne.

L'appareil de commande du moteur commande la soupape de réintroduction des gaz d'échappement suivant le point de fonctionnement du moteur à combustion interne pour fournir un flux partiel de gaz 35 d'échappement au mélange d'air frais et pour un remplissage constant d'air frais, la charge totale des cylindres du moteur à combustion interne est augmentée. Dans ces conditions, on étrangle moins le moteur à com- bustion interne pour atteindre un certain couple, ce qui se traduit avantageusement par une réduction de la consommation de carburant.

II est également connu d'augmenter le couple recherché qui se comporte proportionnellement à la charge d'air frais en comprimant s l'air dans le cylindre. Pour cela, on peut utiliser des installations de suralimentation telles que par exemple un turbocompresseur de gaz d'échappement ou un compresseur à onde de pression.

Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de développer une sou10 pape du type défini ci-dessus, caractérisée en ce qu'elle se compose d'un corps de soupape muni d'entrées pour amener les flux de gaz dans une chambre de mélange formée par le corps de soupape, cette chambre ayant un orifice de sortie fermé ou libéré par une surface déplacée d'une position d'ouverture en direction d'une position de fermeture par un actionneur un 15 flux total de gaz sortant par l'orifice de sortie alors que les entrées; de la chambre de mélange sont commandées par un élément d'arrêt commun, mobile entre une position d'ouverture et une position de fermeture.

La soupape selon l'invention, qui en option comporte un volet d'arrêt, permet d'améliorer le prélèvement des gaz d'échappement car 20 cette soupape permet un prélèvement symétrique des gaz d'échappement dans le cas de deux ensembles ou bancs de conduite de gaz d'échappement. L'expression bancs de conduite de gaz d'échappement concerne les tubulures reliées aux soupapes d'échappement d'un moteur à combustion interne et qui débouchent dans une conduite de gaz 25 d'échappement commune au niveau du carter de vilebrequin du moteur à combustion interne. Si la soupape est commandée avantageusement par un induit mobile en translation, on peut installer sous le plateau de l'induit, un volet d'arrêt, ce qui permet l'économie d'un dispositif d'actionnement supplémentaire du volet d'arrêt. La solution selon 30 l'invention d'une soupape actionnée par un induit mobile en translation permet en outre de supprimer une autre soupape.

La structure symétrique du corps de soupape permet un prélèvement symétrique des gaz d'échappement des bancs ou ensembles de tubulures ou conduites de gaz d'échappement dans un moteur à com35 bustion interne. Le volet d'arrêt installé sous l'élément de fermeture en forme de plateau de la soupape actionnée par un induit à mouvement de translation interdit la transmission éventuelle d'impulsions de pression entre les bancs de conduite d'échappement du moteur à combustion in- terne. Sans nécessiter de moyens d'étanchéité supplémentaires, le volet d'arrêt actionné par un induit à mouvement de translation permet de mêlanger les deux flux massiques de gaz. Le mélange des deux flux massiques dans la chambre de mélange est avantageux par ces flux massiques 5 peuvent avoir des compositions chimiques différentes que l'on compense en les mélangeant ce qui permet d'influencer avantageusement le traitement des gaz d'échappement.

De façon générale, les différents cylindres d'un moteur à combustion interne auxquels sont associés les deux ensembles de i0 conduite de gaz d'échappement sont déclenchés en alternance. L'expulsion discontinue des gaz d'échappement engendre des pulsations de pression dans les conduites de gaz d'échappement. Grâce à l'élément d'arrêt installé dans la chambre de mélange, on peut diminuer les réductions de puissance fournies par le moteur à combustion interne et qui proviennent i5 du fait que les pulsations de pression produites dans un ensemble. de conduites de gaz d'échappement (bancs de conduite de gaz d'échappement) augmentent la contrepression des gaz d'échappement au niveau des soupapes d'échappement de l'autre ensemble ou bancs de conduite de gaz d'échappement.

Le volet d'arrêt actionné dans le corps de soupape par l'élément de fermeture en forme de plateau de l'induit à mouvement de translation peut être réalisé en une seule pièce selon une première variante de l'invention. Le volet d'arrêt peut être précontraint contre un côté du corps de soupape par l'intermédiaire d'un élément à ressort ou élément 25 élastique servant de ressort de rappel.

Le volet d'arrêt est articulé à la face inférieure de l'élément de fermeture en forme de plateau commandé par un induit à mouvement de translation de la soupape; par son extrémité opposée au point d'articulation le reliant à l'élément de fermeture en forme de plateau de 30 l'induit à mouvement de translation, le volet d'arrêt s'appuie contre le fond du boîtier de soupape. Suivant le débattement produit dans la direction horizontale par l'élément de fermeture commandé par un induit à mouvement de translation, le volet de fermeture sera plus ou moins dévié et l'ouverture fermée par l'élément de fermeture sera plus ou moins ouverte. 35 Selon une autre variante avantageuse, le volet d'arrêt installé sous l'élément de fermeture actionné par l'induit à mouvement de translation peut être constitué par deux segments de volet ou deux parties de surface articulées l'une à l'autre. Les deux segments de volet peuvent être reliés par une charnière et le segment de volet inférieur est articulé par une charnière à la paroi du corps de soupape alors que le segment de volet supérieur est articulé par une autre charnière à l'élément de fermeture en forme de plateau. Contrairement à la première variante de réalisas tion évoquée ci-dessus, cette variante de réalisation permet d'exécuter un mouvement de pivotement.

Selon une autre variante de la soupape selon l'invention, le corps de soupape qui délimite la chambre de mélange pour les flux massiques de gaz d'échappement est en forme de cylindre creux. Le cylindre io creux reçoit un élément d'arrêt de forme cylindrique lui-même sollicité par un ressort de rappel. L'élément coulissant peut être déplacé par un actionneur contre l'action de l'élément à ressort ou élément élastique qu'il sollicite et il libère les entrées du corps de soupape pour les flux de gaz d'échappement provenant des ensembles ou bancs de conduite de gaz 15 d'échappement pour arriver dans le corps de soupape, d'une manière':symétrique en fonction de la course de déplacement. Suivant la section d'écoulement libérée pour les deux entrées dans le cylindre creux, un débit massique total de gaz d'échappement sort des orifices de sortie ouverts par l'élément d'arrêt en position d'ouverture.

Les variantes évoquées ci-dessus de la soupape selon l'invention peuvent être utilisées dans les véhicules équipés de moteurs à essence ou de moteurs diesel, comme soupape de réintroduction des gaz d'échappement. Le moteur à combustion interne comporte pour cela de préférence deux ensembles ou bancs de conduite de gaz d'échappement, 25 séparés. Les conduites d'alimentation qui partent des ensembles de conduites de gaz d'échappement séparées l'une de l'autre et qui arrivent sur la soupape de réintroduction des gaz d'échappement sont de préférence symétriques pour que les chemins aérauliques des gaz d'échappement soient très largement identiques. Une conduite commune 30 partant de la soupape de réintroduction des gaz d'échappement arrive dans la conduite d'admission, par exemple la conduite d'admission du moteur à combustion interne, pour réintroduire les gaz d'échappement prélevés de la conduite de gaz d'échappement du moteur à combustion interne entre un dispositif de conduite d'air comme par exemple un dispo35 sitif d'étranglement et le côté d'admission du moteur à combustion interne, au niveau de la conduite d'admission.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1.1 montre une première variante de réalisation de la soupape selon l'invention en position de fermeture, - la figure 1.2 montre la première variante de réalisation de la soupape en position d'ouverture, - la figure 1.3 est une vue de dessus de la soupape en position de fer10 mneture selon la figure 1.1, - la figure 2.1 montre une seconde variante de réalisation de la soupape avec un volet de fermeture, divisé, représenté en position de fermeture, - la figure 2.2 montre la seconde variante de la soupape avec un volet de fermeture divisé, en position d'ouverture, - la figure 3.1 montre une troisième variante de soupape avec un élément de fermeture de forme cylindrique, en position de fermeture, - la figure 3.2 montre la seconde variante de réalisation de la soupape avec un élément de fermeture cylindrique, en position ouverte, - la figure 4 est une vue globale de la réintroduction des gaz 20 d'échappement en utilisant la soupape de l'invention, - la figure 5 montre un quatrième mode de réalisation de la soupape selon l'invention en position de fermeture, - la figure 6 montre une quatrième variante de réalisation de la soupape en position d'ouverture.

Description de modes de réalisation de l'invention

La figure 1 montre une première variante de réalisation de la soupape selon l'invention représentée en position de fermeture (position d'étanchéité).

La soupape 37 servant à commander les flux de gaz 16 et 30 17 comprend un corps de soupape 1 délimitant une chambre de mélange 2. Les flux de gaz 16, 17 entrant dans la chambre de mélange 2 peuvent par exemple venir des conduites de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne pour être mélangés dans la conduite d'admission du moteur. Un élément de fermeture 3 en forme de plateau est logé dans la 35 chambre de mélange 2 du corps de soupape 1. Cet élément est relié par un poussoir 4 ou composant de ce type à un actionneur 5 d'un organe d'actionnement 6. L'actionneur 5 est par exemple l'induit d'une soupape à induit mobile. L'élément de fermeture 3, en forme de plateau, libère ou ferme un orifice de sortie 7 du corps de soupape 1. Dans la représentation de la figure 1.1, l'élément de fermeture 3 occupe sa position de fermeture ou position d'étanchéité 15.

Le corps de soupape 1, de forme essentiellement symétri5 que, comporte une première entrée 8 à travers laquelle arrive un premier flux de gaz 16 dans la chambre de mélange 2; en regard de cette entrée, une paroi frontale du corps de soupape 1 comprend une seconde entrée 9 par laquelle un second flux de gaz 17 arrive dans la chambre de mélange 2 du corps de soupape 1. Sous l'élément de fermeture 3, on a un élément io d'arrêt 10, plat, relié à une articulation 11. L'élément d'arrêt 10 comprend un appui 12 qui vient contre le fond 13 du corps de soupape 1. L'élément d'arrêt 10, plat, selon la première variante de réalisation représentée à la figure 1 de l'invention, est sollicité par un élément de rappel 14, par exemple réalisé sous la forme d'un ressort de traction. L'élément de rappel 15 14 est prévu sur une paroi latérale du corps de soupape 1. Dans laposition de fermeture ou position d'étanchéité 15 de l'élément de fermeture 3 représentée à la figure 1.1, l'orifice de sortie 7 du corps de soupape 1 est fermé par I'appui étanche du côté supérieur de l'élément de fermeture 3 contre une surface d'appui du corps de soupape 1. L'expression position 20 de fermeture ou position d'étanchéité signifie dans le cadre de la présente description une position dans laquelle un débit massique d'air de fuite dépendant du dimensionnement respectif du corps de soupape peut traverser l'élément de fermeture 10 ou les autres variantes de réalisation telles que les éléments de fermeture 21, 22, 27. Le débit massique de 25 fuite, autorisé, qui s'établit alors dépend du dimensionnement de l'orifice de sortie 7 et des éléments de fermeture 10, 21, 22, 27.

La soupape représentée à la figure 1.1 peut se monter par exemple comme soupape de réintroduction des gaz d'échappement 37 dans la conduite de gaz d'échappement d'un moteur à combustion in30 terne.

La figure 1.2 montre la première variante de réalisation de la soupape proposée selon l'invention en position d'ouverture.

Dans la position d'ouverture 19 représentée à la figure 1.2 pour l'élément de fermeture 3 en forme de plateau, cet élément est rentré 35 à l'intérieur de la chambre de mélange 2 en fonction de la course de réglage de rl'actionneur 5. Le côté supérieur de l'élément de fermneture 3 en forme de plateau s'éloigne de la surface d'appui 20 réalisée sur le corps de soupape 1. Suivant le mouvement de la course du poussoir 4 relié à l'élément de fermeture 3 en forme de plateau, cet élément pénètre dans la chambre de mélange 2. L'orifice de sortie 7 est ainsi ouvert et un flux total de gaz sortant 16 s'échappe de la chambre de mélange 2 du corps de soupape I qui constitue par exemple une soupape 37 permettant la réintro5 duction des gaz d'échappement.

Lorsque le poussoir 4 d'un actionneur 5 est commandé par l'intermédiaire du composant à induit mobile en translation, non représenté, selon la figure 2, l'élément de fermeture 3 revient de la surface d'appui 20 du corps de soupape 1 dans la chambre de mélange 2. Comme I0 l'appui 12 de l'élément d'arrêt 10 est situé décalé par rapport à son articulation 11 sur la plaque de fermeture 3 au-dessus du fond 13 du corps de soupape 1, l'élément d'arrêt 10 se met en position inclinée comme représentée à la figure 2, lorsque le poussoir 4 et l'élément d'obturation 3 en forme de coupelle reculent. Ainsi, l'élément de rappel 14 fixé à la paroi la15 térale du corps de soupape 1 est conduit dans sa position déployée::représentée à la figure 1.2. Au lieu de réaliser l'élément de rappel 14 sous la forme d'un ressort de traction, l'élément d'arrêt 10 peut avoir son côté opposé précontraint par un élément de rappel 14 constitué comme un ressort de pression.

Lorsque l'élément de fermeture 3 en forme de plateau est conduit dans sa position d'ouverture 19 représentée à la figure 1.2, les flux de gaz 16 qui arrivent par les entrées 8, 9 installées de manière symétrique rl'une'par rapport à l'autre, pénètrent pratiquement symétriquement dans la chambre de mélange 2 du corps de soupape 1. En fonction 25 de la course de l'élément de fermeture 3, un flux total de gaz 18 passe par l'ouverture 7 du corps de soupape 1 dans une conduite commune 38 non représentée à la figure 1.2 (voir figure 4).

La figure 1.3 est une vue de dessus de la soupape en position de fermeture (position étanche) selon la représentation de la figure 30 1.1.

La première entrée 8 et la seconde entrée 9 sont prévues dans des positions symétriques l'une par rapport à l'autre dans le corps de soupape 1. Le corps de soupape 1 loge l'élément d'arrêt 10 de forme plate représenté dans la position de fermeture 15 à la figure 1.1. L'articulation 35 11 de l'élément d'arrêt 10 de forme plate se trouve sous l'élément de fermeture 3 en forme de plateau. L'entourage de l'élément de fermeture 3 en forme de plateau vient prendre sous la surface d'appui du corps de soupape 1. Entre la périphérie extérieure de l'élément de fermeture 3 en forme g de plateau et la surface périphérie de l'orifice de sortie 7 on aura un chevauchement apparaissant à la figure 1.3.

De façon avantageuse, dans la première variante de la soupape 37 selon l'invention représentée aux figures 1.1, 1.2 et 1.3, on évite s la transmission des impulsions de pression dans les conduites de gaz vers la chambre de mélange 2 par les entrées 8, 9 grâce à l'élément d'arrêt 10 de forme plate placé en position de fermeture ou d'étanchéité 15. Du fait de la réalisation symétrique du corps de soupape 1 on peut avoir un prélèvement symétrique des flux de gaz 16, 17 venant des entrées 8, 9, ins0o tallées de préférence en opposition. L'élément d'arrêt 10 de forme plate occupe toute la section du corps de soupape 1 en évitant ainsi la transmission des pulsations de pression produites dans les conduites de gaz débouchant dans les entrées 8, 9. La solution selon l'invention permet de mélanger les deux flux de gaz 16, 17 dans la chambre de mélange 2 du 15 corps 1 de la soupape 37 sans nécessiter de moyens d'étanchéité supplémentaires grâce à l'élément d'arrêt 10 installé de manière à basculer sous l'élément de fermeture 3 en forme de plateau.

La figure 2.1 montre une autre variante de réalisation de la soupape avec un élément d'arrêt divisé, représenté en position de ferme2o ture ou position d'étanchéité.

Selon la vue de la figure 2.1 il apparait un premier segment d'arrêt 21 articulé sous l'élément de fermeture 3 en forme de plateau. Cet élément de fermeture est commandé par l'intermédiaire d'un poussoir 4 par un actionneur 5 ou un organe d'actionnement 6. Le premier segment 25 d'arrêt 21 est monté pivotant sur la face inférieure de l'élément de fermeture 3 par l'intermédiaire d'une articulation 11. Ce premier segment comporte une autre articulation de liaison 23. L'articulation de liaison 23 est reliée à un second segment d'arrêt 22 et ce dernier est monté de manière articulée par une autre articulation 24 à la surface 13 du fond de la 30 chambre de mélange 2 à l'intérieur du corps de soupape 1. Les segments d'arrêt 21 ou 22 représentés dans leur position de fermeture 15 à la figure 2.1 sont sollicités par un élément de rappel 14 constitué ici par un ressort de traction. A la place de l'élément de rappel 14 réalisé comme représenté à la figure 2.1 par un ressort de traction, on pourrait également pousser 35 les deux segments de volet 21, 22 dans la position de fermeture ou d'étanchéité 15 représentée à la figure 2.1 en poussant sur le côté opposé à l'aide d'un élément de rappel 14 constitué par un ressort de compression.

L'élément de rappel 14 est relié d'une manière non représentée de façon détaillée à la figure 2.1 à un point de fixation 26 de la paroi latérale 25 du corps de soupape 1.

Dans la position de fermeture ou d'étanchéité 15 représentée à la figure 2.1, le côté supérieur de l'élément de fermeture 3 en forme de plateau est appliqué contre la surface d'appui 20 du corps de soupape 1. L'orifice de sortie 7 du corps 1 de la soupape 37 est ainsi fermé. Dans la seconde variante de réalisation de l'invention représentée à la figure 2.1, les entrées 8, 9 sont disposées symétriquement l'une par rapport à l'autre 10 dans le corps 1 de la soupape 37. Les flux de gaz 16, 17 arrivent symétriquement dans la chambre de mélange 2 par les entrées 8, 9. Dans la position de fermeture ou d'étanchéité 15 représentée à la figure 2.1, les segments d'arrêt 21 ou 22 reliés de manière articulée l'un à l'autre séparent les entrées 8, 9, l'une de l'autre, de façon à éviter la transmission des pulsations de pression entre les entrées 8 et 9. Dans la position de fermeture ou d'étanchéité des segments d'arrêt 21 ou 22 représentée à la figure 2.1, ces segments occupent toute la section du corps de soupape 1 et évitent ainsi tout moyen d'étanchéité supplémentaire pour couper la transmission des impulsions de pression entre les deux entrées 8, 9 dé20 bouchant dans le corps de soupape 1.

La figure 2.2 montre la seconde variante de réalisation de la soupape selon l'invention avec un élément d'arrêt réalisé par un élément divisé et représenté en position d'ouverture.

En commandant l'actionneur 5 on fait rentrer le poussoir 4 25 relié à l'élément de fermeture 3 en forme de plateau dans la chambre de mélange 2 du corps de soupape 1. On libère ainsi l'orifice de sortie 7 du corps de soupape 1. Le prélèvement des flux de gaz 16, 17 de la chambre de mélange 2 se fait de manière symétrique car on augmente ou on diminue de manière symétrique les sections permettant le passage des flux de 30 gaz 16, 17 par le mouvement descendant de l'élément de fermeture 3 réalisé en forme de plateau. Dans la position d'ouverture 19 de l'élément de fermeture 3 en forme de plateau, telle que représentée à la figure 2.2, les flux de gaz 16, 17 arrivent par les entrées 8, 9 disposées de manière symétrique dans le corps de soupape 1 pour sortir sous la forme d'un flux 3s global de gaz 18 quittant le corps de soupape 1 pour arriver dans une conduite commune 38 non représentée à Ia figure 2.2 (voir à cet effet la figure 4).

La comparaison des figures 2.1 et 2.2 montre que les segments d'arrêt réalisés sous forme articulée dans cette variante permettent un mouvement de basculement autour de leurs articulations 11, 23, 24 alors que l'élément d'arrêt 10, plat, selon la représentation des figures 5 1.1... 1.3, effectue un mouvement linéaire le long du fond 13 du corps de soupape 1.

La figure 3.1 montre une autre variante de réalisation, c'està-dire une troisième variante de réalisation de la soupape; dans cette variante, l'élément de fermeture est de forme cylindrique; il est représenté 10 en position de fermeture ou position d'étanchéité.

Le corps 1 de la soupape 37 représenté dans la vue de la figure 3.1 en position de fermeture ou d'étanchéité 15 est réalisé ici sous la forme d'un cylindre creux à la différence des deux variantes de réalisation présentées ci-dessus. Le corps de soupape 1 loge un élément d'arrêt 10 en 15 forme de cylindre 27. Le cylindre 27 comporte une première face frontale 28 et une seconde face frontale 29,; le cylindre est logé de manière ajustée dans le corps de soupape 1 en forme de cylindre creux. La première face frontale 28 porte un poussoir 4 actionné par un actionneur 5 qui n'est représenté que schématiquement à la figure 3.1. La seconde face frontale 29 20 de l'élément d'arrêt de forme cylindrique reçoit l'élément de rappel 14. La première face frontale 28 coopère avec une surface d'appui 20 prévue sur le corps de soupape 1 en dessous de l'orifice de sortie 7. Dans la variante de réalisation de la figure 3.1, la surface périphérique de l'élément d'arrêt 10 de forme cylindrique ferme les entrées 8, 9. Par l'appui de la première 25 face frontale 28 de l'élément d'arrêt 10 de forme cylindrique contre la surface d'appui 20 du corps de soupape 1 en forme de cylindre creux, on ferme de manière étanche les deux entrées 8, 9 par rapport à l'orifice de sortie 7.

La figure 3.2 montre la soupape correspondant à la troi30 sième variante de réalisation de l'invention à élément de fermeture de forme cylindrique, en position d'ouverture.

En commandant l'actionneur 5 on pousse l'élément de fermeture 10 en forme de cylindre 27 par le poussoir 4 dans la cavité du corps de soupape 1 contre l'action de l'élément de rappel 14. A la figure 35 3.2, l'élément de rappel 14 est représenté dans sa position totalement comprimée. Selon le mouvement de rappel de l'élément de fermeture 10 de forme cylindrique, mouvement commandé par l'actionneur 5, on ouvre de manière symétrique les entrées opposées 8, 9 du corps de soupape 1. En fonction de la section d'ouverture ainsi libérée pour les entrées 8, 9, les flux de gaz 16, 17 arriveront symétriquement à l'intérieur du corps de soupape 1; ces flux de gaz quittent le corps de soupape comme flux massiques globaux 18 sortant par l'orifice de sortie 7 pour arriver dans une 5 conduite commune 38 non représentée à la figure 3.2. Dans le cas de l'actionneur 5 commandant le poussoir 4 il peut s'agir d'un module à induit mobile en translation ou d'un moyen analogue.

La figure 5 montre une quatrième variante de réalisation de la soupape selon l'invention représentée en position de fermeture. Selon la 10 variante de réalisation de la figure 5, le boîtier de soupape 1 reçoit un élément d'arrêt de forme cylindrique tournant. Dans la position de fermeture 15 de l'élément d'arrêt 10 représenté à la figure 5, cet élément assure rétanchéité de la première entrée 8 et de la seconde entrée 9 par sa surface périphérique 43. Ces deux entrées sont réalisées dans le corps de 15 soupape 1. Ainsi, en position d'étanchéité 15 de l'élément d'arrêt 10 de forme cylindrique, aucune flux de gaz ne peut arriver dans le canal de passage 42 traversant l'élément d'arrêt 10 de forme cylindrique. La référence 44 désigne le sens de rotation selon lequel l'élément d'arrêt 10 de forme cylindrique peut tourner dans la chambre de mélange 2 formée par 20 le corps de soupape 1. Le canal 42 traversant l'élément d'arrêt 10 de forme cylindrique communique avec l'orifice de sortie 7 du corps de soupape 1.

Dans la position d'étanchéité ou de fermeture 15 représentée à la figure 5 pour l'élément d'arrêt 10 de forme cylindrique, la sortie du flux de gaz totale par l'orifice de sortie 7 de la chambre de mélange 1 du corps de sou25 pape 1 est interdite.

La figure 6 montre une quatrième variante de la soupape selon l'invention représentée en position d'ouverture.

A la différence de la vue de la figure 5, l'élément d'arrêt 10 de forme cylindrique est tourné dans le sens de rotation 44 par un action30 neur non représenté à la figure 6. Dans l'état représenté à la figure 6, la première entrée 8 et la seconde entrée 9 du corps de soupape 1 communiquent avec le canal de passage 42 traversant l'élément d'arrêt de forme cylindrique 10. Le premier flux de gaz 18 qui arrive par la première entrée 8 et la seconde flux de gaz 17 qui arrive par la seconde entrée 9 du corps 35 de soupape 1 débouchent dans le canal traversant 42 et sortentde celui-ci par l'orifice de sortie 7 comme flux de gaz global 18. Le flux de gaz global ou total 18 passe de l'orifice de sortie 7 dans une conduite commune 38 (voir la représentation de la figure 4) correspondant a la conduite d'admission 40 du moteur à combustion interne 30. La représentation de la figure 6 montre qu'en position d'ouverture 19 de l'élément d'arrêt 10 de forme cylindrique, un premier orifice d'entrée 45 et un second orifice d'entrée 46 du canal traversant 42 sont chaque fois alignés sur la pre5 mière entrée 8 et la seconde entrée 9 du corps de soupape 1. Le mouvement de rotation de l'élément d'arrêt 10 en forme de cylindre, dans le sens de rotation 44, garantit que la première entrée 8 ou la seconde entrée 9 soient libérées ou fermées d'une façon identique de sort que des flux de gaz identiques 16, 17 ou des flux partiels de gaz 16, 17 arrivent dans le i0 canal de passage 42 et se combinent pour former un flux de gaz global ou total 18 sortant et qui correspond au degré d'ouverture de la première entrée 8 ou de la seconde entrée 9 du corps de soupape 1.

La figure 4 est une vue d'ensemble du système de réintroduction des gaz d'échappement selon l'invention utilisant une soupape 15 telle que décrite ci-dessus.

La représentation de la figure 4 montre que la soupape 37 est installée entre une première conduite 35 et une seconde conduite 36 ainsi qu'une conduite commune 38. La soupape 37 peut être celle qui correspond soit à la première variante de réalisation représentée aux figu20 res 1.1... 1.3 ou encore une soupape conforme à la seconde variante de réalisation telle qu'elle apparaît aux figures 2.1 et 2.2 ou encore une soupape correspondant à la troisième variante de réalisation représentée aux figures 3.1, 3.2.

Su côté de la sortie, le moteur à combustion interne 30 25 comporte un certain nombre de coudes de sortie 31 pour évacuer les gaz d'échappement des différents cylindres 34 du moteur à combustion interne 30. Chaque fois deux coudes de sortie 31 peuvent être réunis pour former un ensemble de gaz d'échappement 32, 33. Même si la représentation de la figure 4 montre un moteur à combustion interne 30 à quatre 30 cylindres, il pourrait s'agir tout aussi bien d'un moteur à combustion interne à 5, 6, 8 ou 12 cylindres. Les bancs de gaz d'échappement 32, 33 reliés en sortie pour recevoir les gaz d'échappement du moteur à combustion interne ont chacun une conduite de prélèvement de gaz d'échappement 35, 36 permettant de prélever un flux partiel de gaz 35 d'échappement des ensembles à gaz d'échappement 32, 33. De manière préférentielle, les conduites de prélèvement de gaz d'échappement 35, 36 sont symétriques l'une par rapport à l'autre. Les conduites de prélèvement de gaz d'échappement 35, 36 débouchent au niveau des entrées 8, 9 (voir figures 1.1 jusqu'à 1.3, 2. 1, 2.2; 3.1, 3.2) dans le corps 1 de la soupape 37. La conduite commune 38 par laquelle le flux total de gaz d'échappement 18 sortant du corps de soupape 1 quitte la soupape 37 en fonction de la commande de l'élément de fenrmeture 3 en forme de plateau 5 ou de l'éIément de fermeture 10 cylindrique, constituant une pièce de tiroir, est reliée à la conduite d'admission 40. La conduite commune 38 débouche entre l'installation d'alimentation en air 39 et les coudes d'admission 41 du côté de l'admission du moteur à combustion interne 30 dans la tubulure d'admission 40. L'installation de guidage d'air 39 peut 10 être par exemple un dispositif d'étranglement précédé ou suivi d'un capteur massique d'air.

La conduite commune 38 reçoit le débit de gaz total 18 sortant du corps 1 de la soupape 37 dans la conduite d'admission 40 du moteur à combustion interne 30 suivant la position d'ouverture de I5 l'élément de fermeture 3 réalisé en forme de plateau ou du mouvement de translation de l'élément d'arrêt 10 de forme cylindrique. On a de préférence des conduites de prélèvement de gaz d'échappement 35, 36, symétriques pour avoir des conditions aérauliques identiques pour les conduites de prélèvement de gaz d'échappement 35, 36 traversées par des 20 flux partielles de gaz d'échappement.

A la place du moteur à combustion interne 30 à quatre cylindres représenté à la figure 4 dans lequel deux coudes d'échappement 31 sont regroupés pour former un banc d'échappement 32, 33, dans le cas de moteurs à combustion interne à six ou huit cylindres on peut regrouper 25 chaque fois trois ou quatre coudes de sortie 31 en un banc commun 32, 33. En variante de la vue schématique de la soupape 37 représentée à la figure 4, on peut également installer celle-ci dans une position tournée à 90 entre les conduites de prélèvement de gaz 35, 36 et les conduite commune 38 de la conduite d'admission 40. Cette variante de réalisation d'un 30 système de réintroduction des gaz d'échappement n'est pas représentée dans le dessin. Grâce à l'élément d'arrêt 10 de forme plate assurant l'étanchéité de la section dans le corps de soupape 1 ou selon les variantes de réalisation des figures 1.1...1.3 ou 2.1 et 2.2 on peut réduire au minimum la transmission des impulsions de pression entre les deux conduites 35 de prélèvement de gaz d'échappement 35, 36. Une réalisation symétrique possible des deux conduites de prélèvement de gaz d'échappement 35, 36 du premier banc de gaz d'échappement 32 et du second banc de gaz d'échappement 33 permet d'éliminer les pulsations de pression dans la réalisation du système de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne 30.

NOMENCLATURE

1 corps de soupape 2 chambre de mélange 3 élément de fermeture en forme de plateau 4 poussoir actionneur 6 organe d'actionnement 7 orifice de sortie 10 8 première entrée 9 deuxième entrée élément d'arrêt 1 1 articulation 12 surface d'appui 15 13 surface de fond 14 élément de rappel position de fermeture ou d'étanchéité 16 premier flux de gaz 17 deuxième flux de gaz 18 flux total de gaz sortant 19 position d'ouverture surface d'appui 21 premier élément d'arrêt 22 deuxième élément d'arrêt 25 23 articulation de liaison 24 autre articulation paroi latérale 26 accrochage de l'élément de rappel 27 piston de forme cylindrique 30 28 première face frontale 29 seconde face frontale moteur à combustion interne 31 coude de sortie 32 premier ensemble de gaz d'échappement 35 33 second ensemble de gaz d'échappement 34 cylindre première conduite de prélèvement de gaz d'échappement 36 seconde conduite de prélèvement de gaz d'échappement 37 soupape (AGR) 38 conduite commune 39 installation de guidage d'air conduite d'aspiration 41 coude d'entrée 42 canal de passage 43 surface périphérique de l'élément d'arrêt 10 44 sens de rotation premier orifice d'entrée 10 46 second orifice d'entrée

Claims (12)

REVENDICATIONS

1 ) Soupape (37) pour commander la réintroduction des flux de gaz d'échappement dans un moteur à combustion interne, caractérisée en ce qu' elle se compose d'un corps de soupape (1) muni d'entrées (8, 9) pour amener les flux de gaz (16, 17) dans une chambre de mélange (2) formée par le corps de soupape, cette chambre ayant un orifice de sortie (7) fermé ou libéré par une surface (3, 28) déplacée d'une position d'ouverture (19) en direction d'une position de fermeture (15) par un actionneur (5, 6), un flux total de gaz (18) sortant par l'orifice de sortie (7) alors que les entrées (8, 9) de la chambre de mélange (2) sont commandées par un élément d'arrêt (10, 21, 22, 27) commun, mobile entre une position d'ouverture et une position de fermeture.

2 ) Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que les entrées (8, 9) sont symétriques rl'une de l'autre dans le corps (1): de la soupape.

3 ) Soupape selon la revendication 2, caractérisée en ce que les entrées (8, 9) sont installées de manière symétrique par rapport à la direction de mouvement de l'élément d'arrêt (10, 21, 22, 27).

4 ) Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt (10) est logé de manière articulée sur la surface [3) commandée par l'actionneur (5, 6), et la surface de l'élément d'arrêt occupe la section de la chambre de mélange (2) en position de fermeture ou 30 d'étanchéité (15).

5 ) Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt (10, 21, 22, 27) est sollicité par un élément de rappel (14). 35 6 ) Soupape selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt (10) comporte des segments d'arrêt (21, 22) pivotants, reliés de manière articulée l'un à l'autre.

7 ) Soupape selon la revendication 6, caractérisée en ce qu' un premier segment d'arrêt (21) est articulé sur la surface (3) dont le mouvement est commandé par l'actionneur (5) et un second segment d'arrêt (22) relié à la surface (13) du corps de soupape (1).

io 8 ) Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt (10) présente une forme de piston (27) et sa première face frontale (28) coopère avec une surface d'appui (20) sous l'orifice de sortie (7) du corps de soupape (1). 15 9 ) Soupape selon la revendication 8, caractérisée en ce qu' en position de fermeture ou d'étanchéité (15) de l'élément d'arrêt (10) constitué par une forme de piston (27), sa surface périphérique sépare 20 l'une de l'autre les entrées (8, 9).

10 ) Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' une conduite commune (38) est reliée à l'orifice de sortie (7) par laquelle le 25 flux total de gaz (18) sortant de la chambre de mélange (2) est fourni a une conduite d'admission (40) d'un moteur à combustion interne (30) à plusieurs cylindres.

11 ) Soupape selon la revendication 1, 30 caractérisée en ce que des conduites de prélèvement de gaz (35, 36) reliées aux entrées (8, 9), effectuant un prélèvement de gaz de bancs de conduite de gaz d'échappement (32, 33) séparés l'un de rautre dans un moteur à combustion interne (30) à plusieurs cylindres. 35 12 ) Soupape selon la revendication 11, caractérisée en ce que les conduites de prélèvement de gaz (35, 36) sont symétriques par rapport au corps de soupape (1).

13 ) Soupape selon la revendication 10, caractérisée en ce que la conduite commune (38) débouche dans la conduite d'admission (40) entre une installation de guidage d'air (39) et les conduites d'admission (41) des cylindres (34) d'un moteur à combustion interne (30) à plusieurs cylindres.

14 ) Soupape selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt (10) est de forme cylindrique et comporte un canal (42) traversant l'élément d'arrêt (10), les orifices d'entrée (45, 46) débouchant 15 dans la surface périphérique (43) de cet élément d'arrêt.

15 ) Soupape seIon la revendication 14, caractérisée en ce que le canal traversant (42) s'étend en direction horizontale à travers l'élément 20 d'arrêt (10) de fonnrme cylindrique.

16 ) Soupape selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'élément d'arrêt (10) en forme de cylindre peut tourner atour de son axe 25 vertical dans la chambre de mélange (2).

17 ) Soupape selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'orifice de sortie (7) du corps de soupape (1) communique avec le canal 30 traversant (42) de l'élément d'arrêt en forme de cylindre.