FR2917131A1

FR2917131A1 - Moteur a combustion interne comportant un dispositif apte a animer d'un mouvement tourbillonnaire ordonne les gaz d'echappement recircules injectes.

Info

Publication number: FR2917131A1
Application number: FR0755506A
Authority: FR
Inventors: Yvan Danet; Laurent Ollivier; Fano Rampanarivo
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2007-06-06
Filing date: 2007-06-06
Publication date: 2008-12-12

Abstract

L'invention concerne un moteur à combustion interne comportant un dispositif d'injection (50) des gaz d'échappement recirculés (G2) dans le conduit d'admission (22) qui, agencé à l'intérieur et en sortie (40) du conduit de recirculation (36), est traversé par les gaz d'échappement recirculés (G2) destinés à être injectés dans le conduit d'admission (22), le dispositif d'injection (50) comportant des moyens de conditionnement aérodynamique (52) qui sont aptes à provoquer dans lesdits gaz d'échappement recirculés (G2) un mouvement tourbillonnaire ordonné autour d'un axe (X) déterminé d'injection de manière à améliorer l'homogénéité du mélange desdits gaz d'échappement recirculés (G2) avec des gaz frais (G1) circulant d'amont en aval dans le conduit d'admission (22).

Description

"Moteur à combustion interne comportant un dispositif apte à animer d'un

mouvement tourbillonnaire ordonné les gaz d'échappement recirculés injectés" L'invention concerne un moteur à combustion interne comportant un dispositif apte à animer d'un mouvement tourbillonnaire ordonné les gaz d'échappement recirculés injectés dans le conduit d'admission. L'invention concerne plus particulièrement un moteur à combustion interne, notamment pour véhicule automobile, io comportant au moins un compresseur qui est agencé dans un conduit d'admission, en amont du répartiteur d'admission du circuit d'admission, et qui est entraîné en rotation par une turbine agencée dans un conduit d'échappement, en aval du collecteur d'échappement du circuit d'échappement, un circuit de 15 recirculation des gaz d'échappement comportant au moins un conduit de recirculation qui comporte au moins une entrée raccordée, en amont de la turbine, au circuit d'échappement et une sortie raccordée, en amont du répartiteur d'admission, au conduit d'admission, ledit conduit de recirculation comportant au 20 moins des moyens de régulation, telle qu'une vanne, commandée par un dispositif de commande associé de manière à réguler sélectivement le débit des gaz d'échappement recirculés dans le conduit de recirculation. On connaît de nombreux moteurs à combustion interne de 25 ce type, notamment des moteurs Diesel à injection directe, qui sont équipés d'au moins un turbocompresseur et un circuit de recirculation des gaz d'échappement. Les moteurs à combustion interne produisent et émettent dans les gaz d'échappement des substances polluantes, telles 30 que du monoxyde de carbone, des hydrocarbures imbrûlés, des particules et tout particulièrement des oxydes d'azote ou NOx . Or, les normes antipollution applicables aux véhicules automobiles sont de plus en plus sévères et imposent des 2 quantités maximales toujours plus faibles de ces substances polluantes rejetées dans l'atmosphère par les véhicules automobiles. Pour limiter les émissions de polluants et satisfaire aux normes, on a proposé différentes solutions au nombre desquelles figure la recirculation des gaz d'échappement qui consiste à réinjecter une partie des gaz d'échappement à l'admission et qui est usuellement appelée EGR qui est l'acronyme de Exhaust Gas Recirculation en terminologie anglaise. io La recirculation des gaz d'échappement permet, particulièrement en charge partielle, d'obtenir une réduction importante des rejets et de satisfaire aux normes antipollution. En effet, la recirculation d'au moins une partie des gaz d'échappement vers l'admission du moteur à combustion interne 15 permet d'abaisser la température de combustion, et donc de réduire la quantité des oxydes d'azote ou NOx émis par le moteur. Plus précisément, la réaction de formation des oxydes d'azote est favorisée par une température élevée et la présence d'un excès d'air, les oxydes d'azote se forment donc 20 principalement dans les zones de la chambre de combustion du cylindre dans lesquelles la richesse du mélange air-carburant est inférieure au rapport stoechiométrique. La recirculation des gaz d'échappement repose donc sur les propriétés thermodynamiques des gaz d'échappement qui, 25 contenant une fraction importante de dioxyde de carbone, ont une capacité calorifique supérieure à celle des autres espèces majoritairement présentes dans l'air frais telles que l'azote et l'oxygène. Ainsi, l'introduction de gaz d'échappement recirculés a un 30 premier effet, dit de dilution thermique, qui correspond au fait que la capacité calorifique des gaz d'échappement étant plus élevée que celle de l'air, leur réintroduction dans la chambre de 3 combustion provoque un abaissement des températures lors de la combustion. Ainsi, lors du dégagement d'énergie provoqué par combustion du carburant, le dioxyde de carbone absorbe une quantité d'énergie plus importante que celle qui serait absorbée par les autres espèces majoritairement présentes dans l'air frais. Par conséquent la température des gaz dans la chambre de combustion est réduite ce qui diminue fortement la quantité d'oxydes d'azote produite. io De plus, l'introduction de gaz d'échappement recirculés a un second effet, dit de dilution physique, qui correspond au fait que les gaz d'échappement recirculés occupent en partie la place de l'air, en particulier en charge partielle, limitant par conséquent les zones de faible richesse caractérisée par un excès d'air. 15 De manière connue, la recirculation des gaz d'échappement consiste donc à injecter dans la chambre de combustion des cylindres du moteur un mélange de gaz constitué d'une part de gaz d'échappement, dits recirculés, provenant du circuit d'échappement et, d'autre part, de gaz d'admission ou gaz frais 20 en provenance de l'extérieur via le circuit d'admission. Cependant, un des problèmes rencontrés est l'hétérogénéité du mélange des gaz d'échappement recirculés avec les gaz d'admission, laquelle se traduit par la formation de zones "pauvres" dans lesquelles la richesse est inférieure au 25 rapport stoechiométrique provoquant l'émission accrue de certains polluants, voir des instabilités de combustion. C'est la raison pour laquelle certains moteurs à combustion comportant un circuit de recirculation des gaz d'échappement sont encore équipés de dispositif de mélange ou de moyens de 30 perturbation destinés à favoriser le mélange des gaz frais d'admission et des gaz d'échappement recirculés pour améliorer l'homogénéité du mélange. 4 On connaît, par exemple du document DE-A-34.40.328, un dispositif de mélange des gaz agencé dans un conduit principal d'admission dans lequel s'écoulent, de l'amont vers l'aval, les gaz frais et les gaz d'échappement recirculés provenant du conduit de recirculation qui est raccordé au conduit d'admission. Plus précisément, le conduit de recirculation est raccordé au conduit d'admission en amont du répartiteur d'admission de manière que les gaz d'échappement recirculés s'écoulent, après leur injection, avec les gaz frais dans le conduit d'admission à io l'intérieur duquel sont agencés des moyens de perturbation. Les moyens de perturbation sont par exemple une pluralité d'éléments en forme d'ailettes incurvées destinées à créer des perturbations et des turbulences pour favoriser le mélange des gaz frais et des gaz d'échappement recirculés. 15 Un tel dispositif contribue à améliorer faiblement le mélange des gaz car leur fonctionnement est totalement indépendant de la pression des gaz, laquelle est directement fonction de la charge du moteur et du régime, et les mouvements turbulents créés dans le mélange gazeux les traversant sont 20 insuffisants pour améliorer sensiblement l'homogénéité de ce dernier. De plus, un tel dispositif provoque une perte de charge importante dans le conduit d'admission à l'intérieur duquel sont agencés les moyens de perturbation, car ces derniers gênent 25 l'écoulement des gaz. De surcroît, à certains régimes du moteur, la recirculation des gaz d'échappement n'est pas nécessaire, auxquels cas ces dispositifs de mélange des gaz présentent l'inconvénient de provoquer une perte de charge inutile. 30 De tels dispositifs ne donnent donc pas entière satisfaction, notamment en raison des pertes de charges provoquées, du peu d'efficacité sur l'amélioration de l'homogénéité du mélange des gaz d'échappement recirculés et d'admission ou encore en raison de l'impossibilité d'une mise en oeuvre sélective en fonction de la charge du moteur. La présente invention vise notamment à résoudre les inconvénients précités et tout particulièrement à améliorer 5 l'homogénéité du mélange des gaz d'admission et des gaz d'échappement recirculés afin de réduire les émissions de substances polluantes telles que les oxydes d'azote (NOx). Dans ce but, l'invention propose un moteur du type décrit précédemment, caractérisé en ce que le moteur comporte au io moins un dispositif d'injection des gaz d'échappement recirculés dans le conduit d'admission qui, agencé à l'intérieur et en sortie du conduit de recirculation, est traversé par les gaz d'échappement recirculés destinés à être injectés dans le conduit d'admission, le dispositif d'injection comportant des moyens de 15 conditionnement aérodynamique qui sont aptes à provoquer dans lesdits gaz d'échappement recirculés un mouvement tourbillonnaire ordonné autour d'un axe déterminé d'injection de manière à améliorer l'homogénéité du mélange desdits gaz d'échappement recirculés avec les gaz frais circulant d'amont en aval dans le 20 conduit d'admission. Avantageusement, le mouvement aérodynamique ordonné dont les gaz d'échappement recirculés sont animés va favoriser dès leur injection leur mélange avec les gaz frais d'admission et ainsi améliorer l'homogénéité du mélange gazeux destiné à être 25 introduit ensuite dans les chambres de combustion des cylindres du moteur. Grâce à l'invention, il est possible de mélanger efficacement et sélectivement les gaz d'échappement recirculés avec les gaz d'admission lorsque la recirculation des gaz 30 d'échappement est nécessaire. De plus, le dispositif d'injection selon l'invention étant agencé dans le conduit de recirculation ne provoque pas de pertes de charge dans le conduit principal d'admission, 6 notamment pas lorsque la recirculation des gaz d'échappement n'est pas nécessaire. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - le dispositif d'injection des gaz d'échappement recirculés comporte au moins un corps délimitant centralement un puits cylindrique de passage des gaz d'échappement recirculés qui, de section circulaire et s'étendant suivant l'axe déterminé d'injection, communique avec le conduit d'admission par une ouverture formant la sortie du conduit de recirculation et les moyens de io conditionnement aérodynamique sont constitués par au moins un perçage qui, traversant ledit corps du dispositif, est apte à établir une communication permettant la circulation des gaz d'échappement recirculés entre le conduit de recirculation et le puits d'injection, ledit au moins un perçage débouchant à 15 l'intérieur du puits tangentiellement à la surface cylindrique interne du corps délimitant le puits de manière à provoquer le mouvement tourbillonnaire ordonné dans les gaz d'échappement recirculés ; - l'axe d'injection des gaz d'échappement recirculés 20 s'étend verticalement, orthogonalement au flux des gaz frais circulant dans le conduit d'admission ; - le dispositif d'injection comporte quatre perçages qui sont répartis circonférentiellement de manière régulière dans le corps de section circulaire et qui débouchent à l'intérieur du puits 25 tangentiellement à la surface cylindrique interne ; - le corps du dispositif d'injection comporte au moins un premier tronçon, dit supérieur, comportant les perçages des moyens de conditionnement aérodynamique et un second tronçon, dit inférieur, le premier tronçon comportant une extrémité 30 supérieure reliée à une face interne de la paroi formant le conduit de recirculation et une extrémité inférieure se raccordant par l'intermédiaire d'un tronçon oblique de raccordement avec l'extrémité supérieure du second tronçon, l'extrémité inférieure du 7 second tronçon délimitant l'ouverture du puits débouchant dans le conduit d'admission ; - le premier tronçon circulaire à travers lequel les gaz d'échappement recirculés pénètrent latéralement par les perçages dans le puits vertical présente une première section de passage qui est supérieure à la seconde section de passage du second tronçon circulaire de manière à provoquer dans la partie inférieure une accélération du mouvement tourbillonnaire ordonné des gaz d'échappement recirculés avant leur injection dans le io conduit d'admission ; - le conduit d'admission comporte un tronçon comportant un rétrécissement de la section de passage de manière à former un venturi et l'ouverture du puits du dispositif d'injection des gaz d'échappement recirculés animés du mouvement tourbillonnaire 15 ordonné débouche dans le conduit d'admission à proximité dudit rétrécissement ; - les moyens de régulation sont intégrés au dispositif d'injection et constitués par au moins une vanne comportant une soupape munie d'une tête qui est apte à obturer l'ouverture du 20 puits, la soupape étant commandée en déplacement par le dispositif de commande de manière à ouvrir ou fermer sélectivement ladite ouverture du puits pour contrôler la recirculation des gaz d'échappement ; - le conduit de recirculation des gaz d'échappement 25 recirculés comporte un compresseur disposé en amont du dispositif d'injection de manière à accroître sélectivement, en fonction du régime moteur, la pression des gaz d'échappement recirculés ; - l'entrée du conduit de recirculation des gaz 30 d'échappement est raccordée au collecteur d'échappement du circuit d'échappement du moteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la 8 compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique illustrant un moteur à combustion interne comportant un circuit de recirculation des gaz d'échappement muni d'un exemple de réalisation d'un dispositif d'injection à moyens de conditionnement aérodynamique selon l'invention ; - les figures 2 et 3 sont des vues de détail de la figure 1 qui représentent, en coupe par un plan vertical, la zone de io jonction du conduit de recirculation et du conduit d'admission dans laquelle est agencé le dispositif selon l'invention et qui illustrent un mode de réalisation préféré selon lequel la vanne EGR est intégrée aux moyens de conditionnement aérodynamiques du dispositif, les figures 2 et 3 illustrant 15 respectivement les positions fermé et ouverte de ladite vanne ; - la figure 4 est une vue de détail qui représente en coupe par le plan horizontal IV-IV le dispositif selon la figure 2 et qui illustre les perçages qui débouchant tangentiellement dans le puits constituent les moyens de conditionnement aérodynamique 20 des gaz d'échappement recirculés. Dans la description et les revendications, on utilisera à titre non limitatif les termes "amont" et "aval", "supérieur" et "inférieur", etc. et les orientations "longitudinale", "verticale" et "transversale" pour désigner respectivement des éléments selon 25 les définitions données dans la description et par rapport au trièdre (L, V, T) représenté sur les figures. Par convention, le sens d'écoulement des gaz d'admission, des gaz d'échappement, recirculés ou non, sera considéré comme s'effectuant d'amont vers l'aval dans les conduits et circuits 30 respectifs du moteur à combustion interne. A la figure 1, la référence 10 désigne dans son ensemble un moteur à combustion interne, notamment destiné à équiper un véhicule automobile. 9 De préférence, le moteur 10 à combustion interne est un moteur Diesel, avantageusement à injection directe et équipé d'un turbocompresseur. Le moteur 10 comporte une culasse 12 représentée schématiquement ici avec quatre cylindres 14.

Le moteur 10 comporte principalement un circuit d'admission 16, un circuit d'échappement 18 et un circuit de recirculation 20, dit circuit EGR, pour la recirculation d'au moins une partie des gaz d'échappement vers le circuit d'admission 16 du moteur 10. io Le circuit d'admission 16 comporte un conduit d'admission 22 à l'extrémité amont duquel est admis depuis l'extérieur de l'air frais, représenté sur les figures par la flèche G1, le flux d'air frais G1 circulant vers l'aval en direction d'un répartiteur d'admission 24 comportant des ramifications pour amener le mélange gazeux 15 jusqu'à la chambre de combustion (non représentée) de chaque cylindre 14 du moteur 10. De préférence, le conduit d'admission 22 comporte, en amont du répartiteur 24, un compresseur 26 destiné à comprimer le flux d'air frais G1 et un refroidisseur d'air de suralimentation 28 20 agencé dans le conduit 22 en aval du compresseur 26. Le compresseur 26 est entraîné en rotation par une turbine 30 qui est agencée dans un conduit d'échappement 32, en aval du collecteur d'échappement 34 du circuit d'échappement 18 dans lequel s'écoulent des gaz d'échappement G du moteur 10. 25 Comme pour l'admission, les gaz d'échappement G qui sortent des cylindres 14 après chaque cycle de combustion du moteur 10 empruntent des ramifications qui débouchent dans le collecteur d'échappement 34 avant de s'écouler vers l'aval dans le conduit d'échappement 32 en direction de la turbine 30, en aval 30 de laquelle les gaz d'échappement sont évacués vers l'extérieur. Le circuit 20 de recirculation des gaz d'échappement du moteur 10 comporte un conduit de recirculation 36 qui comporte au moins une entrée 38 raccordée, en amont de la turbine 30, au 2917131 i0 circuit d'échappement 18 et une sortie 40 raccordée au conduit d'admission 22, en amont du répartiteur d'admission 24. De préférence, l'entrée 38 du conduit de recirculation 36 est située au plus prêt du collecteur d'échappement 34. 5 Avantageusement, l'entrée 38 du conduit de recirculation 36 se raccorde directement sur le collecteur d'échappement 34 afin de réduire les pertes de pression dans la partie des gaz d'échappement qui, représentée par la flèche G2, est destinée à être mise en recirculation via le conduit 36. io Avantageusement, la sortie 40 du conduit de recirculation 36 se raccorde sur un tronçon 42 du conduit d'admission 22 qui s'étend, d'amont vers l'aval, entre le refroidisseur 28 et le répartiteur d'admission 24. De préférence, le conduit de recirculation 36 comporte des 15 moyens de régulation 44 (voir figure 2), telle qu'au moins une vanne commandée par un dispositif de commande 46 associé de manière à réguler sélectivement le débit des gaz d'échappement recirculés G2 dans le conduit de recirculation 36. Avantageusement, le tronçon 42 du conduit d'admission 22 20 comporte, au voisinage de sa jonction avec la sortie 40 du conduit de recirculation 36, un rétrécissement 48, c'est à dire une section de passage réduite par rapport à la section principale du conduit 22, de manière à former un "venturi", encore appelé aussi "tube de venturi". 25 Avantageusement, le moteur 10 comporte au moins un dispositif 50, dit d'injection des gaz d'échappement recirculés G2 dans le conduit d'admission 22, qui est agencé à l'intérieur et à la sortie 40 du conduit de recirculation 36 de manière que le dispositif est obligatoirement traversé par les gaz d'échappement 30 recirculés destinés à être injectés dans le conduit d'admission 22 en étant animés d'un mouvement tourbillonnaire ordonné. Conformément à l'invention, le dispositif d'injection 50 comporte des moyens de conditionnement aérodynamique 52 qui 2917131 Il sont aptes à provoquer dans les gaz d'échappement recirculés G2 le traversant un mouvement tourbillonnaire ordonné défini comme un mouvement d'enroulement des gaz autour d'un axe X déterminé d'injection. 5 Le conditionnement aérodynamique a pour but de créer ou de provoquer dans les gaz d'échappement recirculés G2 un tel mouvement tourbillonnaire ordonné de manière que, lors de l'injection, l'homogénéité du mélange desdits gaz d'échappement recirculés G2 avec les gaz frais G1 circulant d'amont en aval dans io le conduit d'admission 22 soit améliorée. En effet, le mouvement tourbillonnaire ordonné va favoriser le mélange entre les gaz G1 et G2 et par conséquent réduire l'hétérogénéité du mélange d'admission G3. Grâce au mouvement tourbillonnaire ordonné dont les gaz 15 d'échappement recirculés sont animés, on améliore le mélange entre ces gaz d'échappement G2 et le flux d'air frais G1 circulant dans le conduit d'admission 22 et par conséquent l'homogénéité du mélange gazeux admis G3 résultant du mélange entre les gaz d'échappement recirculés G2 et l'air frais G1 . 20 La combustion est ainsi améliorée, en particulier à moyennes charges, et les émissions de substances polluantes telles que les NOx avantageusement réduites. Selon un exemple de réalisation préféré, le dispositif 50 d'injection des gaz d'échappement recirculés G2 comporte au 25 moins un corps 54 délimitant centralement un puits cylindrique 56 constituant l'unique passage pour les gaz d'échappement recirculés G2, et en ce sens un passage obligé pour les gaz G2 entre le conduit de recirculation 36 d'une part et le conduit d'admission 22 d'autre part. 30 De préférence, le puits cylindrique 56 est de section globalement circulaire et s'étend verticalement suivant l'axe vertical X d'injection, ledit puits 56 communiquant avec le conduit 12 d'admission 22 par une ouverture 58 formant la sortie 40 du conduit de recirculation 36. Avantageusement, l'axe X d'injection des gaz d'échappement recirculés G2 constituant l'axe de référence du mouvement tourbillonnaire ordonnée s'étend donc verticalement, c'est-à-dire orthogonalement au flux des gaz frais G1 circulant longitudinalement d'amont en aval dans le conduit d'admission 22. L'angle d'injection défini par l'intersection de l'axe X et l'axe principal Y longitudinal du conduit d'admission est donc avantageusement de 90 . En variante, la valeur de l'angle d'injection est comprise entre 90 et 0 , les gaz d'échappement recirculés G2 étant alors injectés sensiblement parallèlement au flux des gaz frais G1. Avantageusement, les moyens de conditionnement aérodynamique 52 sont constitués par au moins un perçage 60 qui, traversant ledit corps 54 du dispositif 50 pour former une ouverture d'entrée, est apte à établir une communication univoque permettant la circulation des gaz d'échappement recirculés G2 entre le conduit de recirculation 36 et le puits d'injection 56 qui communique en sortie avec le conduit d'admission 22 par l'ouverture 58. Selon un mode de réalisation préféré et tel qu'illustré à la figure 4, le dispositif d'injection 50 comporte avantageusement quatre perçages 60a, 60b, 60c et 60d qui sont répartis circonférentiellement de manière régulière dans le corps circulaire 54 de manière à déboucher à l'intérieur du puits 56, tangentiellement à la surface cylindrique interne 62 délimitant le puits ce qui provoque un mouvement tourbillonnaire ordonné dans les gaz d'échappement recirculés G2.

En variante (non représentée), le dispositif d'injection 50 comporte deux perçages 60 qui sont diamétralement opposés par rapport au centre défini par l'axe vertical X formant l'axe de symétrie du corps circulaire 54 et du puits 56. 13 De préférence, les perçages 60a à 60d sont cylindriques, de section circulaire et comportent chacun respectivement un axes a, b, c et d rectiligne formant un axe de symétrie pour chaque perçage.

Avantageusement, les axes des perçages 60 sont compris dans un même plan horizontal qui est orthogonal à l'axe vertical X du puits 56. Comme on peut le voir sur la figure 4, les axes a et c des perçages 60a et 60c diamétralement opposés sont encore orthogonaux au plan vertical PLM d'orientation longitudinale passant par l'axe X et les axes b et d des perçages 60b et 60d diamétralement opposés sont orthogonaux au plan vertical PTM d'orientation transversale passant par l'axe X. Chaque perçage 60a, 60b, 60c, 60d débouche donc à l'intérieur du puits 56 tangentiellement à la surface cylindrique interne 62 délimitant le puits 56 de telle sorte que en débouchant de chaque perçage 60a à 60d les gaz d'échappement recirculés G2 vont suivre la portion de la surface cylindrique interne 62 du puits 56 qui est adjacente et vont ainsi s'enrouler à l'intérieur du puits de section circulaire tout en progressant verticalement vers le bas en direction de l'ouverture 58 et du conduit d'admission 22. Les perçages 60 constituent des moyens de conditionne-ment aérodynamique 52 aptes à provoquer un mouvement tourbillonnaire ordonné dans les gaz d'échappement recirculés G2 lorsque les dits gaz d'échappement G2 traversent successivement les perçages 60a à 60d puis descendent verticalement par le puits 56 afin d'être injectés dans le conduit d'admission 22 à l'intérieur duquel les gaz d'échappement recirculés G2 se mélangent alors de manière homogène aux gaz frais G1 .

De préférence, le corps 54 du dispositif d'injection 50 comporte au moins un premier tronçon 64, dit supérieur, comportant les perçages 60a à 60d formant les moyens de 14 conditionnement aérodynamique 52 et un second tronçon 66, dit inférieur. Le premier tronçon 64 comporte une extrémité supérieure reliée à une face interne 68 de la paroi formant le conduit de recirculation 36 et une extrémité inférieure se raccordant avec l'extrémité supérieure du second tronçon 66 par l'intermédiaire d'un tronçon oblique de raccordement 70, l'extrémité inférieure du second tronçon 66 délimitant l'ouverture 58 du puits 56 débouchant verticalement dans le conduit d'admission 22.

De préférence, le premier tronçon 64 de section circulaire à travers lequel les gaz d'échappement recirculés G2 pénètrent latéralement par les perçages 60a à 60d pour atteindre le puits vertical 56 présente une première section S1 de passage qui est supérieure à la seconde section S2 de passage du second tronçon circulaire 66 de manière à provoquer dans le puits 56 une accélération du mouvement tourbillonnaire ordonné animant les gaz d'échappement recirculés G2. Avantageusement, le "venturi" formé par le rétrécissement 48 de la section de passage du tronçon 42 du conduit d'admission 22 permet encore d'améliorer le mélange entre les gaz d'échappement recirculés G2 animés du mouvement tourbillonnaire ordonné et l'air frais G1. Avantageusement, l'ouverture inférieure 58 du puits 56 débouche orthogonalement au rétrécissement 48 formant le venturi, en variante juste en amont du rétrécissement 48. De préférence, les moyens de régulation 44 sont agencés dans le conduit de recirculation 36, en amont du dispositif d'injection 50, par exemple à l'entrée 38 du conduit 36 se raccordant avantageusement sur le collecteur d'échappement 34 du circuit 18. Avantageusement et selon un mode de réalisation préféré, les moyens de régulation 44 sont intégrés au dispositif d'injection 50 et sont par exemple constitués par au moins une vanne 72. 15 L'intégration des moyens de régulation 44 permet de réduire le nombre de pièces et par conséquent de réduire le coût de fabrication tout en facilitant le montage d'un seul et unique dispositif assurant une double fonction.

La vanne 72 de régulation comporte une soupape 74 comportant une tête 76 qui est apte à obturer l'ouverture 58 du puits 56. Avantageusement, la soupape 74 est commandée en déplacement selon l'axe vertical X d'injection par le dispositif de commande 46 entre une position haute de fermeture (figure 2) et une position basse d'ouverture (figure 3) de manière à ouvrir ou fermer sélectivement ladite ouverture 58 du puits 56 afin de contrôler la recirculation des gaz d'échappement G2. De préférence, la soupape 74 est susceptible d'occuper des positions intermédiaires entre les positions extrêmes d'ouverture et de fermeture de manière à faire varier le débit des gaz d'échappement recirculés G2. Avantageusement, le conduit de recirculation 36 des gaz d'échappement recirculés G2 comporte un compresseur 78 qui, représenté sur la figure 1, est disposé en amont du dispositif d'injection 50 de manière à accroître sélectivement, en fonction notamment du régime moteur, la pression des gaz d'échappement recirculés G2. Grâce au compresseur 78, la pression des gaz d'échappe-ment recirculés G2 est, indépendamment de la charge et du régime du moteur 10, toujours suffisante pour permettre au dispositif d'injection 50 de conditionner aérodynamiquement les gaz d'échappement recirculés G2 en ycréant un mouvement tourbillonnaire ordonné favorable à l'obtention d'un mélange homogène des gaz d'échappement recirculés G2 et des gaz frais G1. Bien entendu, le nombre et les caractéristiques géométriques des perçages 60 ne sont nullement limités à 16 l'exemple de réalisation représenté à la figure 4, de nombreuses variantes de réalisation dont les perçages déboucheraient à l'intérieur du puits et tangentiellement à la surface cylindrique interne pouvant être envisagées .

Avantageusement, les axes des perçages 60 sont rectilignes mais sont respectivement compris dans un plan oblique qui n'est pas orthogonal à l'axe vertical X du puits 56.

Claims

REVENDICATIONS

1. Moteur (10) à combustion interne, notamment pour véhicule automobile, comportant au moins un compresseur (26) qui est agencé dans un conduit d'admission (22), en amont du répartiteur d'admission (24) du circuit d'admission (16), et qui est entraîné en rotation par une turbine (30) agencée dans un conduit d'échappement (32), en aval du collecteur d'échappement (34) du circuit d'échappement (18), un circuit (20) de recirculation des gaz d'échappement comportant au moins un conduit de io recirculation (36) qui comporte au moins une entrée (38) raccordée, en amont de la turbine (30), au circuit d'échappement (18) et une sortie (40) raccordée, en amont du répartiteur d'admission (24), au conduit d'admission (22), ledit conduit de recirculation (36) comportant au moins des moyens de régulation 15 (44) commandée par un dispositif de commande (46) associé de manière à réguler sélectivement le débit des gaz d'échappement recirculés (G2) dans le conduit de recirculation (36), caractérisé en ce que le moteur (10) comporte au moins un dispositif d'injection (50) des gaz d'échappement recirculés (G2) 20 dans le conduit d'admission (22) qui, agencé à l'intérieur et en sortie (40) du conduit de recirculation (36), est traversé par les gaz d'échappement recirculés (G2) destinés à être injectés dans le conduit d'admission (22), le dispositif d'injection (50) comportant des moyens de conditionnement aérodynamique (52) 25 qui sont aptes à provoquer dans lesdits gaz d'échappement recirculés (G2) un mouvement tourbillonnaire ordonné autour d'un axe (X) déterminé d'injection de manière à améliorer l'homogénéité du mélange desdits gaz d'échappement recirculés (G2) avec des gaz frais (G1) circulant d'amont en aval dans le 30 conduit d'admission (22).

2. Moteur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'injection (50) des gaz d'échappement recirculés (G2) comporte au moins un corps (54) délimitant centralement un 18 puits cylindrique (56) de passage des gaz d'échappement recirculés (G2) qui, de section circulaire et s'étendant suivant l'axe (X) déterminé d'injection, communique avec le conduit d'admission (22) par une ouverture (58) formant la sortie (40) du conduit de recirculation (36) et en ce que les moyens de conditionnement aérodynamique (52) sont constitués par au moins un perçage (60) qui, traversant ledit corps (54) du dispositif (50), est apte à établir une communication permettant la circulation des gaz d'échappement recirculés (G2) entre le io conduit de recirculation (36) et le puits (56) d'injection, ledit au moins un perçage (60) débouchant à l'intérieur du puits (56) tangentiellement à la surface cylindrique interne (62) du corps (54) délimitant le puits (56) de manière à provoquer le mouvement tourbillonnaire ordonné dans les gaz d'échappement recirculés 15 (G2).

3. Moteur (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'axe (X) d'injection des gaz d'échappement recirculés (G2) s'étend verticalement, orthogonalement au flux des gaz frais (G1) circulant dans le conduit d'admission (22). 20

4. Moteur (10) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif d'injection (50) comporte quatre perçages (60a, 60b, 60c, 60d) qui sont répartis circonférentiellement de manière régulière dans le corps (54) de section circulaire et qui débouchent à l'intérieur du puits (56) 25 tangentiellement à la surface cylindrique interne (62).

5. Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le corps (54) du dispositif d'injection (50) comporte au moins un premier tronçon (64), dit supérieur, comportant les perçages (60a, 60b, 60c, 60d) des moyens de 30 conditionnement aérodynamique (52) et un second tronçon (66), dit inférieur, le premier tronçon (64) comportant une extrémité supérieure reliée à une face interne (68) de la paroi formant le conduit de recirculation (36) et une extrémité inférieure se 19 raccordant par l'intermédiaire d'un tronçon oblique de raccordement (70) avec l'extrémité supérieure du second tronçon (66), l'extrémité inférieure du second tronçon (66) délimitant l'ouverture (58) du puits (56) débouchant dans le conduit d'admission (22).

6. Moteur (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier tronçon (64) circulaire présente une première section (Si) de passage qui est supérieure à la seconde section (S2) de passage du second tronçon (66) circulaire de manière à provoquer dans la partie inférieure une accélération du mouvement tourbillonnaire ordonné des gaz d'échappement recirculés (G2) avant leur injection dans le conduit d'admission (22).

7. Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le conduit d'admission (22) comporte un tronçon (42) comportant un rétrécissement (48) de la section de passage de manière à former un venturi et en ce que l'ouverture (58) du puits (56) du dispositif d'injection (50) des gaz d'échappement recirculés (G2) animés du mouvement tourbillonnaire ordonné débouche dans le conduit d'admission (22) à proximité dudit rétrécissement (48).

8. Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les moyens de régulation (44) sont intégrés au dispositif d'injection (50) et constitués par au moins une vanne (72) comportant une soupape (74) munie une tête (76) qui est apte à obturer l'ouverture (58) du puits (56), la soupape (74) étant commandée en déplacement par le dispositif de commande (46) de manière à ouvrir ou fermer sélectivement ladite ouverture (58) du puits (56) pour contrôler la recirculation des gaz d'échappement (G2).

9. Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conduit de recirculation (36) des gaz d'échappement recirculés (G2) comporte un 20 compresseur (78) disposé en amont du dispositif d'injection (50) de manière à accroître sélectivement, en fonction du régime moteur, la pression des gaz d'échappement recirculés (G2).

10. Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entrée (38) du conduit de recirculation (36) des gaz d'échappement (G2) est raccordée au collecteur d'échappement (34) du circuit d'échappement (18) du moteur (10).