FR2892154A1 - Groupe motopropulseur comportant des moyens pour optimiser la recirculation des gaz d'echappement - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un groupe motopropulseur (10), comportant un moteur (12) à combustion interne suralimenté, un dispositif (30) de dépollution des gaz d'échappement et un circuit de recirculation des gaz d'échappement (32) de type basse pression, caractérisé en ce que le raccordement du conduit de recirculation (36) et de la partie aval (24C) du conduit d'échappement (24) avec l'orifice de sortie (OS) du dispositif de dépollution (30) est réalisé par l'intermédiaire d'un raccord (40) conformé en « Y » dont la branche inférieure (42) de stabilisation des gaz d'échappement est reliée en aval à la première branche supérieure (44) de recirculation et à la deuxième branche supérieure (46) d'échappement et qui s'étend sur au moins une longueur déterminée de manière à réduire les perturbations dans l'écoulement des gaz d'échappement sortant du dispositif de dépollution (30) et les pertes de charges en entrée du conduit de recirculation (36).
Description
"Groupe motopropulseur comportant des moyens pour optimiser la
recirculation des gaz d'échappement" La présente invention concerne un groupe motopropulseur comportant des moyens pour optimiser la recirculation des gaz 5 d'échappement du moteur à combustion interne. La présente invention concerne plus particulièrement un groupe motopropulseur, notamment pour un véhicule automobile, comportant un moteur à combustion interne comportant au moins un compresseur qui est agencé dans un conduit d'admission en io amont du collecteur d'admission du circuit d'admission et entraîné en rotation par une turbine qui est agencée dans un conduit d'échappement en aval du collecteur d'échappement du circuit d'échappement. Les moteurs à combustion interne produisent et émettent is dans les gaz d'échappement des substances polluantes toxiques, en particulier des oxydes d'azote ou NOx et des particules de suies. Or, les normes antipollution applicables aux véhicules automobiles imposent aux constructeurs des quantités maximales 20 de substances polluantes rejetées dans l'atmosphère qui doivent être de plus en plus faibles. C'est la raison pour laquelle l'utilisation d'un dispositif de dépollution des gaz d'échappement, tel qu'un filtre à particules, en aval du moteur pour éliminer des gaz d'échappement les 25 particules de suie produites lors de la combustion, est devenue presque incontournable. Un tel dispositif de dépollution des gaz d'échappement est donc agencé dans la partie du conduit d'échappement qui est située en aval de la turbine et il comporte respectivement au 30 moins un orifice d'entrée OE et un orifice de sortie OS. Pour la même raison, la recirculation des gaz d'échappement, encore appelée EGR pour "Exhaust Gas Recirculation" en terminologie anglaise, constitue une autre des solutions connues qui s'est généralisée et qui est mise en ceuvre seule ou en combinaison avec un dispositif de dépollution des gaz d'échappement pour réduire les rejets et satisfaire aux normes antipollution. De manière connue, la recirculation des gaz d'échappement consiste à injecter une partie des gaz brûlés dans la chambre de combustion de cylindre par l'intermédiaire d'un circuit, dit de recirculation. Un tel circuit de recirculation des gaz d'échappement comporte généralement au moins un moyen de régulation io commandé, tel qu'une vanne, apte à contrôler la recirculation d'au moins une partie des gaz d'échappement vers le moteur par l'intermédiaire d'au moins un conduit de recirculation qui est raccordé en dérivation entre le conduit d'échappement et le conduit d'admission. is On distingue principalement dans l'état de la technique deux conceptions de circuit de recirculation des gaz d'échappement en fonction notamment de l'agencement du conduit de recirculation dans le moteur à combustion interne suralimenté. 20 Selon une première conception connue, le circuit de recirculation est du type dit "haute pression" lorsque le piquage d'entrée du conduit de recirculation sur le conduit d'échappement est réalisé en amont de la turbine et le raccordement de la sortie dans le conduit d'admission est en aval du compresseur. 25 Un tel circuit de recirculation présente cependant des inconvénients. En effet, le taux de recirculation des gaz d'échappement ou taux d'EGR est insuffisant à bas régimes (ou faibles charges) du fait notamment du débit d'air relativement faible à l'admission et de la capacité du compresseur qui est 30 limitée par le phénomène de pompage. Au contraire, à hauts régimes (ou fortes charges), le taux d'EGR est important mais préjudiciable car en diminuant le débit des gaz d'échappement traversant la turbine, il limite corrélativement la charge maximale pouvant être fournie à l'admission par le compresseur puisque le compresseur est directement entraîné par la turbine. Selon une deuxième conception connue, le circuit de recirculation est du type dit "basse pression" lorsque le piquage d'entrée du conduit de recirculation sur le conduit d'échappement est réalisé en aval de la turbine et le raccordement de la sortie dans le conduit d'admission est en amont du compresseur. Un tel circuit de recirculation basse pression permet de résoudre les inconvénients précités des circuits du type haute io pression tels que le phénomène de pompage ou la limitation de charge maximale à l'admission. En effet, le piquage du conduit de recirculation étant réalisé en aval de la turbine, le débit des gaz d'échappement traversant la turbine est toujours maximal quel que soit le régime is et le débit des gaz est sensiblement constant lorsque le taux d'EGR augmente de sorte que le point de fonctionnement obtenu s'éloigne des valeurs limites de pompage. Toutefois, les gaz d'échappement comportent des particules de suies qui sont susceptibles de provoquer des 20 problèmes d'encrassement et de corrosion, en particulier de la vanne EGR, du compresseur et du refroidisseur d'air de suralimentation. Le piquage du conduit de recirculation est donc généralement réalisé en aval d'un dispositif de dépollution, tel 25 qu'un filtre à particules, qui est agencé dans le conduit d'échappement en aval de la turbine. Cependant, les circuits de recirculation basse pression présentent d'autres inconvénients, à savoir principalement le fait que le taux d'EGR obtenu est inférieur à ceux des circuits haute 30 pression. En effet, dans un circuit basse pression, la différence entre la pression en sortie du dispositif de dépollution et la pression en entrée du compresseur est plus faible que la différence entre la pression en amont de la turbine et la pression à l'admission d'un circuit haute pression. Les solutions connues de l'état de la technique pour résoudre ce problème ne donnent pas satisfaction.
On a par exemple proposé d'augmenter la perméabilité du circuit de recirculation en augmentant la section du conduit de recirculation, mais la mise en ceuvre d'une telle solution est rendue particulièrement difficile du fait de la compacité toujours plus grande nécessaire à l'implantation du moteur dans le véhicule. On a aussi proposé de réaliser un vannage à l'échappement en aval du point de raccordement du conduit de recirculation sur le conduit d'échappement de manière à augmenter la contre-pression d'échappement pour favoriser la is circulation des gaz d'échappement en recirculation en optimisant la différence de pression. Une telle solution présente toutefois des inconvénients au nombre desquels figure notamment l'augmentation des différences de pression dans le moteur et de la consommation de 20 carburant. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et particulièrement d'optimiser l'écoulement du flux de gaz d'échappement à la sortie du dispositif de dépollution pour favoriser la recirculation et limiter le phénomène de contrepression(s) à l'échappement dans un circuit de recirculation du type basse pression. Dans ce but, l'invention propose un groupe motopropulseur, notamment pour un véhicule automobile, comportant un moteur à combustion interne, un dispositif de 30 dépollution, du type décrit précédemment, et comportant un circuit de recirculation des gaz d'échappement comportant au moins un moyen de régulation commandé pour contrôler la recirculation d'au moins une partie des gaz d'échappement vers le moteur par l'intermédiaire d'au moins un conduit de recirculation qui est raccordé en dérivation sur la partie du conduit d'échappement s'étendant en aval de l'orifice de sortie du dispositif de dépollution de manière à réaliser un circuit de recirculation des gaz d'échappement de type basse pression, caractérisé en ce que s le raccordement du conduit de recirculation et de la partie aval du conduit d'échappement avec l'orifice de sortie du dispositif de dépollution est réalisé par l'intermédiaire d'un raccord conformé en Y comportant une branche inférieure, dite de stabilisation des gaz d'échappement, qui est reliée en entrée à l'orifice de io sortie et en sortie respectivement à une première branche supérieure, dite de recirculation, dont la sortie est reliée au conduit de recirculation et à une deuxième branche supérieure, dite d'échappement, dont la sortie est reliée à la partie aval du conduit d'échappement, la branche inférieure de stabilisation des is gaz d'échappement s'étendant sur au moins une longueur déterminée de manière à réduire les perturbations dans l'écoulement des gaz d'échappement sortant du dispositif de dépollution et les pertes de charges en entrée du conduit de recirculation. 20 Avantageusement, les paramètres géométriques du raccord selon l'invention sont susceptibles d'être optimisés pour une application donnée en fonction du taux d'EGR souhaité pour les différents points de fonctionnement du moteur. Grâce à l'invention, on peut avantageusement limiter 25 l'utilisation de moyens commandés de vannage à l'échappement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - la branche inférieure de stabilisation se raccorde respectivement à la première branche supérieure de recirculation par l'intermédiaire d'une première zone de raccordement 30 présentant un premier rayon de raccordement déterminé et à la deuxième branche supérieure d'échappement par l'intermédiaire d'une deuxième zone de raccordement présentant un deuxième rayon de raccordement déterminé, les valeurs des premier et deuxième rayons de raccordement étant déterminées de manière à limiter les pertes de charge dans le raccord ; -la première branche supérieure de recirculation se raccorde à la troisième branche supérieure d'échappement par l'intermédiaire d'une troisième zone de raccordement présentant un troisième rayon de raccordement déterminé ; - la valeur de l'aire de la section de la première branche supérieure de recirculation est inférieure ou égale à la valeur de l'aire de la section de la deuxième branche supérieure io d'échappement de manière à favoriser l'écoulement des gaz d'échappement vers la première branche supérieure de recirculation et le conduit de recirculation ; - la branche inférieure de stabilisation des gaz d'échappement s'étendant suivant un axe principal, la première is branche supérieure de recirculation s'étendant suivant un axe principal et la deuxième branche supérieure d'échappement s'étendant suivant un axe principal, au moins l'un des axes principaux est rectiligne ; - la branche inférieure de stabilisation des gaz 20 d'échappement s'étendant suivant un axe principal, la première branche supérieure de recirculation s'étendant suivant un axe principal et la deuxième branche supérieure d'échappement s'étendant suivant un axe principal, au moins l'un des axes principaux est curviligne ; 25 - l'intersection de l'axe principal de la branche inférieure de stabilisation du raccord avec l'axe principal de la première branche supérieure de recirculation détermine un premier angle aigu de manière qu'au moins une partie du flux des gaz d'échappement sortant du dispositif de dépollution subisse une 30 déviation vers la première branche supérieure de recirculation dont la valeur soit inférieure ou égale à 90 ; - l'intersection de l'axe principal de la branche inférieure de stabilisation du raccord avec l'axe principal de la deuxième branche supérieure d'échappement détermine un deuxième angle aigu de manière qu'au moins une partie du flux des gaz d'échappement sortant du dispositif de dépollution subisse une déviation vers la deuxième branche supérieure d'échappement dont la valeur soit inférieure ou égale à 90 ; - la valeur du premier angle est inférieure ou égale à la valeur du deuxième angle de manière à favoriser l'écoulement des gaz d'échappement de la branche inférieure de stabilisation vers la première branche supérieure de recirculation et le conduit de recirculation ; io - la valeur du premier angle est déterminée de manière que l'axe principal de la première branche supérieure de recirculation soit coaxial à l'axe principal du dispositif de dépollution pour limiter la perte d'énergie cinétique des gaz d'échappement en recirculation dans le conduit de recirculation ; 15 - la partie aval du conduit d'échappement comporte des moyens commandés susceptibles d'obturer tout ou partie du conduit d'échappement de manière à augmenter la contre-pression d'échappement dans le conduit d'échappement et à favoriser la recirculation des gaz d'échappement dans le conduit 20 de recirculation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : 25 - la figure 1 représente schématiquement un groupe motopropulseur comportant un conduit de recirculation dont le raccordement au conduit d'échappement du moteur est réalisé par l'intermédiaire d'un raccord en "Y" selon l'invention ; - la figure 2 représente une vue en coupe illustrant en 30 détail un premier exemple de réalisation d'un raccord en "Y" selon l'invention ; - la figure 3 représente une vue en coupe illustrant en détail un deuxième exemple de réalisation d'un raccord en "Y" selon l'invention.
De plus, les éléments identiques, similaires ou analogues de l'invention seront désignés par les mêmes chiffres de référence. Dans la description et les revendications, on utilisera à titre non limitatif les expressions, telles que "supérieure" et "inférieure", "amont" et "aval" en référence aux figures et définitions données dans la description. Ainsi, les expressions "amont" et "aval" sont déterminées par le sens de circulation de l'air frais et/ou des gaz io d'échappement de l'admission vers l'échappement du moteur. On a représenté schématiquement à la figure 1, un groupe motopropulseur 10 pour un véhicule automobile. Le groupe motopropulseur 10 comporte un moteur 12 à combustion interne suralimenté comportant un compresseur 14 is qui est agencé dans un conduit d'admission 16 en amont du collecteur d'admission 18 du circuit d'admission 20 et qui est entraîné en rotation par une turbine 22 qui est agencée dans un conduit d'échappement 24 en aval du collecteur d'échappement 26 du circuit d'échappement 28. 20 Le conduit d'admission 16 comporte respectivement une partie amont 16A s'étendant depuis l'entrée du conduit d'admission 16 jusqu'au compresseur 14 et une partie aval 16B s'étendant du compresseur 14 jusqu'aux cylindres du moteur 12. Avantageusement, la partie aval 16B du conduit 25 d'admission 16 comporte un refroidisseur d'air de suralimentation (non représenté). Le groupe motopropulseur 10 comporte de préférence un dispositif 30 de dépollution des gaz d'échappement qui est agencé dans le conduit d'échappement 24 en aval de la turbine 30 22 et qui comporte un orifice d'entrée OE et un orifice de sortie OS. Avantageusement, le dispositif 30 de dépollution des gaz d'échappement est par exemple constitué par un catalyseur et/ou un filtre à particules, et/ou un absorbeur d'oxydes d'azote (Nox).
Le conduit d'échappement 24 comporte respectivement une partie amont 24A s'étendant des cylindres du moteur 12 jusqu'à la turbine 22, une partie intermédiaire 24B comprise entre la turbine 22 et le dispositif de dépollution 30 et une partie aval 24C s'étendant du dispositif de dépollution 30 jusqu'à la sortie du conduit d'échappement 24. Le groupe motopropulseur 10 comporte un circuit de recirculation des gaz d'échappement 32 comportant au moins un moyen de régulation 34 commandé pour contrôler la recirculation io d'au moins une partie des gaz d'échappement vers le moteur 12 par l'intermédiaire d'au moins un conduit de recirculation 36 qui est raccordé en dérivation sur la partie 24C du conduit d'échappement 24 s'étendant en aval de l'orifice de sortie OS du dispositif de dépollution 30 de manière à réaliser un circuit de 15 recirculation des gaz d'échappement 32 de type basse pression. De manière connue, le moyen de régulation 34 commandé pour contrôler la recirculation d'au moins une partie des gaz d'échappement vers le moteur 12 est par exemple constituée par une vanne, dite vanne EGR, qui peut être agencée à l'entrée ou à 20 la sortie du conduit de recirculation 36. Conformément à l'invention, le raccordement du conduit de recirculation 36 et de la partie aval 24C du conduit d'échappement 24 avec l'orifice de sortie OS du dispositif de dépollution 30 est réalisé par l'intermédiaire d'un raccord 40 25 conformé en Y comportant une branche inférieure 42, dite de stabilisation des gaz d'échappement, qui est reliée en entrée à l'orifice de sortie OS et en sortie respectivement à une première branche supérieure 44, dite de recirculation, dont la sortie est reliée au conduit de recirculation 36 et à une deuxième branche 30 supérieure 46, dite d'échappement, dont la sortie est reliée à la partie aval 24C du conduit d'échappement 24. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la branche inférieure 42 de stabilisation des gaz d'échappement s'étend sur au moins une longueur L qui est l0 déterminée de manière à réduire les perturbations dans l'écoulement des gaz d'échappement sortant du dispositif de dépollution 30 et les pertes de charges en entrée du conduit de recirculation 36.
On a représenté sur les figures 2 et 3 le sens de circulation d'amont en aval des gaz d'échappement par des flèches. La figure 2 représente en détail un premier exemple de réalisation d'un raccord 40 en Y selon l'invention. La branche inférieure 42 de stabilisation se raccorde d'une io part à la première branche supérieure 44 de recirculation par l'intermédiaire d'une première zone de raccordement 48 présentant un premier rayon de raccordement R1 déterminé et, d'autre part, à la deuxième branche supérieure 46 d'échappement par l'intermédiaire d'une deuxième zone de raccordement 50 is présentant un deuxième rayon de raccordement R2 déterminé. Les gaz d'échappement sortant du dispositif de dépollution 30 parcourent sur une longueur L la branche inférieure 42 de stabilisation, la valeur de longueur L étant notamment déterminée en fonction de l'aire de la section S de la branche inférieure 42 20 pour obtenir une stabilisation optimale des gaz avant leur déviation vers la première 44 branche supérieure et la deuxième 46 branche supérieure. La branche inférieure 42 de stabilisation s'étend suivant un axe principal AO supérieur, la première branche supérieure 44 de 25 recirculation s'étendant suivant un axe principal Al supérieur de recirculation et la deuxième branche supérieure 46 d'échappement s'étendant suivant un axe principal A2 supérieur d'échappement. Avantageusement, au moins l'un des axes principaux A0, 30 Al, A2 est rectiligne et/ou au moins l'un des axes principaux A0, Al, A2 est curviligne. Dans le premier exemple de réalisation, les axes principaux A0, Al et A2 sont rectilignes.
L'axe principal AO de la branche inférieure 42 de stabilisation est ainsi rectiligne et avantageusement coaxial avec l'axe principal X du dispositif de dépollution 30 qui est aligné avec les orifices d'entrée OE et de sortie OS.
La première branche supérieure 44 de recirculation et la deuxième branche supérieure 46 d'échappement s'étendent respectivement suivant des axes principaux Al et A2 qui sont rectilignes. Les premier et second rayons de raccordement R1, R2 io déterminent ainsi la courbure de la paroi interne du raccord 40 suivie par l'écoulement des gaz d'échappement dans les zones de raccordement 48, 50 des branches 42, 44 et 46 rectilignes du raccord 40. De préférence, la première branche supérieure 44 de 15 recirculation se raccorde à la troisième branche supérieure 46 d'échappement par l'intermédiaire d'une troisième zone de raccordement 52 présentant un troisième rayon de raccordement R3 déterminé. Le troisième rayon de raccordement R3 détermine ainsi la 20 courbure de la paroi interne du raccord 40 entre la première branche 44 et la deuxième branche 46, c'est à dire la partie du raccord 40 qui divise le flux des gaz d'échappement en sortie de la branche inférieure de stabilisation 42 pour le dévier l'écoulement vers la première branche supérieure 44 de recircu- 25 lation ou la deuxième branche supérieure 46 d'échappement. Avantageusement, la troisième zone de raccordement 52 est ici alignée sur l'axe principal AO de la branche inférieure 42 de stabilisation et l'axe principal X du dispositif de dépollution 30. La valeur de longueur L correspond sensiblement à la 30 longueur de la branche inférieure 42, c'est-à-dire ici suivant l'axe AO à la distance comprise entre l'orifice de sortie OS et la troisième zone de raccordement 52.
En variante, la troisième zone de raccordement 52 présente un profil non curviligne, tel qu'un profil en V dont la pointe est orientée vers l'amont. Avantageusement, les valeurs des premier, deuxième et troisième rayons de raccordement R1, R2, et R3 sont déterminées de manière à limiter les pertes de charge dans le raccord 40 et à favoriser en particulier l'écoulement du flux des gaz d'échappement recirculés. Avantageusement, la valeur de l'aire de la section S1 de la io première branche supérieure 44 de recirculation est inférieure ou égale à la valeur de l'aire de la section S2 de la deuxième branche supérieure 46 d'échappement de manière à favoriser l'écoulement des gaz d'échappement vers la première branche supérieure 44 de recirculation et le conduit de recirculation 36. is L'intersection de l'axe principal AO de la branche inférieure de stabilisation 42 du raccord 40 avec l'axe principal Al de la première branche supérieure 44 de recirculation détermine un premier angle aigu (a1). La valeur du premier angle (a1) est déterminée de manière 20 qu'au moins une partie du flux des gaz d'échappement sortant par l'orifice de sortie OS du dispositif de dépollution 30 subisse, après avoir parcouru la branche inférieure de stabilisation 42 de longueur L, une déviation vers la première branche supérieure 44 de recirculation dont la valeur soit inférieure ou égale à 90 . 25 L'intersection de l'axe principal AO de la branche inférieure de stabilisation 42 du raccord 40 avec l'axe principal A2 de la deuxième branche supérieure 46 d'échappement détermine un deuxième angle aigu (a2). La valeur du deuxième angle (a2) est déterminée de 30 manière qu'au moins une partie du flux des gaz d'échappement sortant du dispositif de dépollution 30 subisse une déviation vers la deuxième branche supérieure 46 d'échappement dont la valeur soit inférieure ou égale à 90 .
Avantageusement, la valeur du deuxième angle (a2) est déterminée en fonction de la valeur du premier angle (a1) et d'autres paramètres tels que les aires des sections S, S1 et S2. De préférence, la valeur du premier angle (a1) est inférieure ou égale à la valeur du deuxième angle (a2) de manière à favoriser l'écoulement des gaz d'échappement de la branche inférieure de stabilisation 42 vers la première branche supérieure 44 de recirculation et le conduit de recirculation 36. La valeur du premier angle (a1) et du deuxième angle (a2) est donc comprise entre 0 et 90 , de préférence entre 30 et 60 . Dans le premier mode de réalisation illustré à la figure 2, les angles (a1) et (a2) sont égaux de sorte que la troisième zone de raccordement 52 soit globalement alignée avec la branche inférieure de stabilisation 42 rectiligne et l'orifice de sortie OS du is dispositif de dépollution 30. La valeur de l'aire de la section S1 de la première branche supérieure 44 de recirculation est ici sensiblement égale à la valeur de l'aire de la section S2 de la deuxième branche supérieure 46 d'échappement. 20 La figure 3 représente un deuxième exemple de réalisation d'un raccord 40 en Y selon l'invention qui sera décrit ci-après par comparaison avec le premier exemple de réalisation du raccord de la figure 2. La branche inférieure 42 de stabilisation des gaz 25 d'échappement s'étend sur une longueur L déterminée, de l'orifice de sortie OS jusqu'à la jonction de la branche inférieure 42 avec la première branche supérieure 44 de recirculation et suivant un axe principal AO qui est curviligne. L'axe principal Al de la première branche supérieure 44 de 30 recirculation est rectiligne et l'axe principal A2 de la deuxième branche supérieure 46 d'échappement du raccord 40 est curviligne, comme l'axe principal AO de la branche inférieure de stabilisation 42, avec lequel l'axe principal A2 est coaxial et confondu.
La valeur du deuxième angle (a2) est donc égale à zéro. La valeur du premier angle (a1) est déterminée de manière que l'axe principal Al de la première branche supérieure 44 de recirculation soit coaxial à l'axe principal X du dispositif de dépollution 30 afin que les gaz d'échappement ne subissent pas ou peu de déviation après avoir parcourus la branche inférieure de stabilisation 42. La première branche supérieure 44 de recirculation et le conduit de recirculation 36 sont donc alignés avec l'orifice de sortie OS du dispositif de dépollution 30 pour limiter la perte d'énergie cinétique des gaz d'échappement en recirculation vers le moteur 12 par le conduit de recirculation 36. La valeur de l'aire de la section S1 de la première branche supérieure 44 de recirculation est inférieure à la valeur de l'aire is de la section S2 de la deuxième branche supérieure 46 d'échappement. Avantageusement, le raccord 40 selon le deuxième exemple de réalisation permet ainsi de réaliser un coude pour le raccordement de la partie aval 24C du conduit d'échappement 24 20 de manière à faciliter l'implantation du moteur 12 pour certaines applications. En variante, le raccord 40 comporte aussi un tel coude dans la première branche supérieure 44 de recirculation pour le raccordement du conduit de recirculation 36.
25 Avantageusement, la partie aval 24C du conduit d'échappement 24 comporte des moyens commandés 54, tel qu'une vanne ou un volet, qui sont susceptibles d'obturer sélectivement tout ou partie du conduit d'échappement 24 de manière à augmenter la contre-pression d'échappement dans le 30 conduit d'échappement 24 et à favoriser ainsi la recirculation des gaz d'échappement dans le conduit de recirculation 36. La présente invention est susceptible d'être mise en ceuvre dans un véhicule automobile quel qu'en soit le type de moteur à combustion interne 12, c'est-à-dire aussi bien un moteur diesel qu'un moteur à essence. Dans le cas d'un moteur diesel, le dispositif de dépollution 30 des gaz d'échappement est composé de préférence d'au moins s un catalyseur et un filtre à particules et éventuellement d'un piège à oxydes d'azote (Nox). Dans le cas d'un moteur essence, le dispositif de dépollution 30 des gaz d'échappement est de préférence formé d'au moins un catalyseur et éventuellement d'un piège à Nox. io Dans ce dernier cas, le piquage des gaz d'échappement recirculés a lieu en sortie du catalyseur. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au moteur à combustion interne représenté et décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif de sorte que l'invention est aussi is susceptible d'être mise en ceuvre dans un moteur suralimenté comportant notamment deux turbocompresseurs dont les turbines fonctionnent en série ou en parallèle.
Claims (11)
1. Groupe motopropulseur (10), notamment pour un véhicule automobile, comportant : - un moteur (12) à combustion interne comportant au moins un compresseur (14) qui est agencé dans un conduit d'admission (16) en amont du collecteur d'admission (18) du circuit d'admission (20) et qu'entraîne en rotation une turbine (22) qui est agencée dans un conduit d'échappement (24) en aval du collecteur d'échappement (26) du circuit d'échappement (28), - un dispositif (30) de dépollution des gaz d'échappement qui est agencé dans le conduit d'échappement (24) en aval de la turbine (22) et qui comporte un orifice d'entrée (0E) et un orifice de sortie (OS) et, -un circuit de recirculation des gaz d'échappement (32) is comportant au moins un moyen de régulation (34) commandé pour contrôler la recirculation d'au moins une partie des gaz d'échappement vers le moteur (12) par l'intermédiaire d'au moins un conduit de recirculation (36) qui est raccordé en dérivation sur la partie (24C) du conduit d'échappement (24) s'étendant en aval 20 de l'orifice de sortie (OS) du dispositif de dépollution (30) de manière à réaliser un circuit de recirculation des gaz d'échappement (32) de type basse pression, caractérisé en ce que le raccordement du conduit de recirculation (36) et de la partie aval (24C) du conduit d'échappement (24) 25 avec l'orifice de sortie (OS) du dispositif de dépollution (30) est réalisé par l'intermédiaire d'un raccord (40) conformé en Y comportant une branche inférieure (42), dite de stabilisation des gaz d'échappement, qui est reliée en entrée à l'orifice de sortie (OS) et en sortie respectivement à une première branche 30 supérieure (44), dite de recirculation, dont la sortie est reliée au conduit de recirculation (36) et à une deuxième branche supérieure (46), dite d'échappement, dont la sortie est reliée à la partie aval (24C) du conduit d'échappement (24), la branche inférieure (42) de stabilisation des gaz d'échappement s'étendantsur au moins une longueur (L) déterminée de manière à réduire les perturbations dans l'écoulement des gaz d'échappement sortant du dispositif de dépollution (30) et les pertes de charges en entrée du conduit de recirculation (36).
2. Groupe motopropulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la branche inférieure (42) de stabilisation se raccorde respectivement à la première branche supérieure (44) de recirculation par l'intermédiaire d'une première zone de raccordement (48) présentant un premier rayon de raccordement io (R1) déterminé et à la deuxième branche supérieure (46) d'échappement par l'intermédiaire d'une deuxième zone de raccordement (50) présentant un deuxième rayon de raccordement (R2) déterminé, les valeurs des premier et deuxième rayons de raccordement (R1, R2) étant déterminées de is manière à limiter les pertes de charge dans le raccord (40).
3. Groupe motopropulseur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la première branche supérieure (44) de recirculation se raccorde à la troisième branche supérieure (46) d'échappement par l'intermédiaire d'une troisième zone de 20 raccordement (52) présentant un troisième rayon de raccordement (R3) déterminé.
4. Groupe motopropulseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur de l'aire de la section (Si) de la première branche supérieure (44) de 25 recirculation est inférieure ou égale à la valeur de l'aire de la section (S2) de la deuxième branche supérieure (46) d'échappement de manière à favoriser l'écoulement des gaz d'échappement vers la première branche supérieure (44) de recirculation et le conduit de recirculation (36). 30
5. Groupe motopropulseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la branche inférieure (42) de stabilisation des gaz d'échappement s'étendant suivant un axe principal (AO), la première branche supérieure (44) de recirculation s'étendant suivant un axe principal (Al) et ladeuxième branche supérieure (46) d'échappement s'étendant suivant un axe principal (A2), au moins l'un des axes principaux (A0, Al, A2) est rectiligne.
6. Groupe motopropulseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la branche inférieure (42) de stabilisation des gaz d'échappement s'étendant suivant un axe principal (AO), la première branche supérieure (44) de recirculation s'étendant suivant un axe principal (Al) et la deuxième branche supérieure (46) d'échappement s'étendant suivant un axe principal (A2), au moins l'un des axes principaux (A0, Al, A2) est curviligne.
7. Groupe motopropulseur selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que l'intersection de l'axe principal (AO) de la branche inférieure de stabilisation (42) du raccord (40) avec 1s l'axe principal (Al) de la première branche supérieure (44) de recirculation détermine un premier angle aigu (al) de manière qu'au moins une partie du flux des gaz d'échappement sortant du dispositif de dépollution (30) subisse une déviation vers la première branche supérieure (44) de recirculation dont la valeur 20 soit inférieure ou égale à 90 .
8. Groupe motopropulseur selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'intersection de l'axe principal (AO) de la branche inférieure de stabilisation (42) du raccord (40) avec l'axe principal (A2) de la deuxième branche supérieure (46) 25 d'échappement détermine un deuxième angle aigu (a2) de manière qu'au moins une partie du flux des gaz d'échappement sortant du dispositif de dépollution (30) subisse une déviation vers la deuxième branche supérieure (46) d'échappement dont la valeur soit inférieure ou égale à 90 . 30
9. Groupe motopropulseur selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la valeur du premier angle (al) est inférieure ou égale à la valeur du deuxième angle (a2) de manière à favoriser l'écoulement des gaz d'échappement de la brancheinférieure de stabilisation (42) vers la première branche supérieure (44) de recirculation et le conduit de recirculation (36).
10. Groupe motopropulseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur du premier angle (a1) est déterminée de manière que l'axe principal (Al) de la première branche supérieure (44) de recirculation soit coaxial à l'axe principal (X) du dispositif de dépollution (30) pour limiter la perte d'énergie cinétique des gaz d'échappement en recirculation dans le conduit de recirculation (36).
11. Groupe motopropulseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie aval (24C) du conduit d'échappement (24) comporte des moyens commandés (54) susceptibles d'obturer tout ou partie du conduit d'échappement (24) de manière à augmenter la contre-pression d'échappement is dans le conduit d'échappement (24) et à favoriser la recirculation des gaz d'échappement dans le conduit de recirculation (36).
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