FR2919680A3 - Exhaust gas fraction recycling device for e.g. oil engine, has exhaust gas intake duct emerging at intake point, and integrated to structure of compressor to form even and unique block with compressor, outer gas intake duct and outlet duct - Google Patents

Exhaust gas fraction recycling device for e.g. oil engine, has exhaust gas intake duct emerging at intake point, and integrated to structure of compressor to form even and unique block with compressor, outer gas intake duct and outlet duct Download PDF

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Abstract

The device has an outer gas intake duct (2) for inletting outer gas into a compressor (1), and an outlet duct (5) for releasing the gas compressed by the compressor towards an internal combustion engine. An exhaust gas intake duct (3) is arranged in a manner to emerge at the level of an outer gas intake point in the compressor for mixing a recuperated fraction of an exhaust gas of the engine with the outer gas. The exhaust gas intake duct is integrated to the structure of the compressor for forming an even and unique block with the compressor and the ducts (2, 5).

Description

Dispositif de recyclage de gaz d'échappement dans un turbocompresseur. LaExhaust gas recirculation device in a turbocharger The

présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de recyclage des gaz d'échappement de moteur et plus particulièrement aux dispositifs de recyclage des gaz d'échappement au niveau du turbocompresseur d'un moteur pour ensuite les réinjecter au niveau de l'admission d'air moteur. Pour faire face aux contraintes environnementales, il est de plus en plus fréquent qu'une partie des gaz d'échappement de moteur soit réutilisée to dans le fonctionnement du moteur. Ces gaz se trouvent ainsi recyclés et recircularisé en étant mélangé à des gaz externes utilisés habituellement pour le fonctionnement du moteur. Les dispositifs de recyclage de ces gaz, dits E.G.R. (Exhaust Gaz Recirculation), réalisent un prélèvement en sortie de moteur pour ensuite les réinjecter au niveau de l'admission d'air du moteur. is Cette remise en circulation d'une partie des gaz d'échappement a ainsi pour effet d'une part de ralentir la combustion du mélange et d'absorber une partie des calories, ce qui diminue la température de combustion et d'autre part de limiter la présence d'oxygène au niveau des cylindres. La combinaison de ces deux effets va alors entrainer une diminution de la production d'oxydes 20 d'azote lors du fonctionnement du moteur. Le prélèvement se réalise selon deux procédés. Le premier, l'E.G.R. HP (haute pression), qui est aussi le plus répandu, consiste à prélever des gaz d'échappement sur le collecteur échappement (avant la turbine du turbocompresseur) pour les acheminer à l'admission (après le compresseur 25 du turbocompresseur). Le second, l'E.G.R. BP (basse pression), celui qui nous intéresse pour l'invention, consiste à prélever des gaz d'échappement en aval du volume de dépollution des gaz d'échappement qui intègre au moins un catalyseur et/ou un filtre à particules (après la turbine du turbocompresseur) pour les acheminer à l'admission (avant le compresseur 30 du turbocompresseur).  The present invention relates to the field of engine exhaust gas recirculation devices and more particularly to exhaust gas recirculation devices at the turbocharger of an engine and then to reinject them at the level of the air intake. engine. In order to cope with the environmental constraints, it is more and more common that a portion of the engine exhaust gases are reused in the operation of the engine. These gases are thus recycled and recircularized by being mixed with external gases usually used for the operation of the engine. The devices for recycling these gases, called E.G.R. (Exhaust Gas Recirculation), take a sample at the engine output and then feed them back to the engine air intake. This recirculation of a portion of the exhaust gas thus has the effect of both slowing down the combustion of the mixture and absorbing a portion of the calories, which decreases the combustion temperature and on the other hand limit the presence of oxygen in the cylinders. The combination of these two effects will then result in a decrease in the production of nitrogen oxides during engine operation. The sampling is carried out according to two methods. The first, E.G.R. HP (high pressure), which is also the most common, is to take exhaust gas on the exhaust manifold (before the turbine of the turbocharger) to route to the intake (after the compressor 25 of the turbocharger). The second, E.G.R. BP (low pressure), which is of interest for the invention, consists in taking exhaust gases downstream of the exhaust gas pollution control volume which incorporates at least one catalyst and / or particulate filter (after the turbine turbocharger) to route to the intake (before the compressor 30 of the turbocharger).

Les dispositifs actuels qui permettent ce recyclage comportent plusieurs pièces différentes, chacune permettant la réalisation d'une fonction particulière, par exemple, une vanne de régulation du conduit des gaz d'échappement récupérés, un piquage du conduit des gaz d'échappement récupérés sur le conduit d'admission d'air, un conduit entre le piquage et la vanne de régulation, etc. Plusieurs accessoires, avec des fonctions différentes se trouvent ainsi positionnés ensemble pour réaliser un même dispositif de recyclage. Cependant, cette situation conduit à une multiplication du nombre de pièces à usiner puis à venir positionner et fixer lo sur le moteur, ce qui présente comme principaux désavantages non seulement de rallonger la durée du temps de montage mais encore d'augmenter les risques de casse. Par ailleurs, le conduit d'admission d'air et/ou des gaz externes est disposé entre le filtre à air et le compresseur. Le filtre à air étant fixé au 15 véhicule et le compresseur étant monté sur le moteur, les variations de mouvements entre ces deux éléments sont absorbés par la souplesse du conduit d'admissiion des gaz externes, généralement en caoutchouc. Le piquage du conduit des gaz d'échappement récupérés sur ce conduit d'admission d'air fait alors face d'une part à un problème de résistance à des 20 températures importantes, les gaz d'échappement récupérés présentant des températures de plusieurs centaines de degrés Celsius (200-300 C), et d'autre part, ici encore, à un problème d'espace, le conduit des gaz d'échappement récupérés étant généralement fixé avec sa vanne de régulation sur le carter du moteur. 25 La présente invention a pour objet de palier un ou plusieurs inconvénients de l'art antérieur et notamment de proposer un dispositif qui permette un recyclage de gaz d'échappement par un mélange optimal avec des gaz externes et pour lequel non seulement les risques de casse sont réduits, mais encore qui permette un gain de temps lors du montage voire 30 lors de l'usinage du dispositif. Cet objectif est atteint grâce à un dispositif de recyclage d'une fraction des gaz d'échappement d'un moteur à combustion et destiné à être intégré au compresseur d'un turbocompresseur en périphérie d'un moteur, le dispositif comprenant un premier conduit d'admission de gaz externes dans le compresseur et un conduit de sortie vers le moteur des gaz comprimés par le compresseur, ce conduit de sortie vers le moteur étant disposé en périphérie du compresseur de façon récupérer les gaz mélangés par la roue compresseur, caractérisé en ce que le dispositif comprend également un second conduit d'admission d'une fraction récupérée de gaz d'échappement du moteur, ce second conduit d'admission étant disposé de façon à déboucher au niveau du point d'admission des gaz externes dans le io compresseur du moteur, de façon à mélanger les gaz récupérés avec les gaz externes admis clans le compresseur, le second conduit d'admission étant intégré à la structure du compresseur pour former un même et unique bloc avec le compresseur, le premier conduit d'admission de gaz externes dans le compresseur et le conduit de sortie vers le moteur des gaz comprimés par le 15 compresseur. Selon une variante de l'invention, le dispositif de recyclage d'une fraction des gaz d'échappement d'un moteur à combustion est caractérisé en ce que le second conduit d'admission débouche à proximité du centre du compresseur et de l'axe de rotation de la roue du compresseur. 20 Selon une autre variante de l'invention, le dispositif de recyclage d'une fraction des gaz d'échappement d'un moteur à combustion est caractérisé en ce que le second conduit d'admission comprend, au niveau du point d'admission du second conduit dans le compresseur, au moins une paroi interne disposée de façon à être tangente à la paroi interne du premier 25 conduit d'admission au niveau du point d'admission du premier conduit d'admission dans le compresseur et/ou à une paroi interne d'un orifice d'admission dans le compresseur dont l'axe est sensiblement confondu avec l'axe de rotation de la roue du compresseur. Selon une autre variante de l'invention, le dispositif de recyclage 30 d'une fraction des gaz d'échappement d'un moteur à combustion est caractérisé en ce que le second conduit d'admission vient former une volute dont l'extrémité la plus courbée de la spirale débouche au niveau du point d'admission des gaz externes dans le compresseur du moteur. Selon une autre variante de l'invention, le dispositif de recyclage d'une fraction des gaz d'échappement d'un moteur à combustion est caractérisé en ce que le second conduit d'admission intègre au moins un moyen de régulation de l'admission des gaz d'échappement récupéré dans le compresseur, ce moyen de régulation étant formé par une vanne gérée par un moyen de contrôle. Selon une autre variante de l'invention, le dispositif de recyclage lo d'une fraction des gaz d'échappement d'un moteur à combustion est caractérisé en ce que la jonction de l'amenée de gaz d'échappement récupéré avec le second conduit d'admission fait intervenir au moins un moyen de connexion étanche capable de supporter des températures comprises entre 200 et 300 degré Celsius (200-300 C). 15 Selon une autre variante de l'invention, le dispositif de recyclage d'une fraction des gaz d'échappement d'un moteur à combustion est caractérisé en ce que le second conduit d'admission est connecté à un moyen de récupération des gaz d'échappement qui récupère des gaz en sortie d'un dispositif de dépollution des gaz d'échappement intégrant au 20 moins un catalyseur et/ou un filtre à particule, de sorte que la fraction de gaz d'échappement récupérée comprenne au moins des gaz d'échappement traités. L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence au dessin annexé 25 dans lequel : - la figure 1 représente le schéma d'un dispositif de recyclage selon l'invention selon une vue en perspective, - la figure 2 représente le schéma d'une coupe (ou sont les hachures de coupe) d'un dispositif de recyclage selon l'invention vu selon un axe 30 confondu avec l'axe de rotation de la roue du compresseur, la coupe passant par l'axe du conduit d'admission des gaz d'échappement dans le compresseur.  Current devices that allow this recycling comprise several different parts, each allowing the realization of a particular function, for example, a valve for regulating the exhaust gas duct recovered, a tapping of the exhaust gas duct recovered on the air intake duct, a duct between the quilting and the control valve, etc. Several accessories, with different functions are thus positioned together to achieve the same recycling device. However, this situation leads to a multiplication of the number of workpieces and to come to position and fix lo on the engine, which has as main disadvantages not only to extend the duration of the assembly time but also to increase the risk of breakage . Furthermore, the air intake duct and / or external gas is disposed between the air filter and the compressor. With the air filter attached to the vehicle and the compressor mounted to the engine, the movement variations between these two elements are absorbed by the flexibility of the external gas inlet duct, generally of rubber. The sewing of the exhaust gas duct recovered on this air intake duct then faces, on the one hand, a problem of resistance to high temperatures, the recovered exhaust gases having temperatures of several hundred percent. degrees Celsius (200-300 C), and secondly, here again, to a space problem, the recovered exhaust gas duct being generally fixed with its control valve on the crankcase of the engine. The present invention aims to overcome one or more disadvantages of the prior art and in particular to provide a device that allows an exhaust gas recycling by an optimal mixture with external gases and for which not only the risk of breakage are reduced, but still allows a saving of time during assembly or even 30 during the machining of the device. This objective is achieved by means of a device for recycling a fraction of the exhaust gases of a combustion engine and intended to be integrated into the compressor of a turbocharger on the periphery of an engine, the device comprising a first fuel pipe. admitting external gases into the compressor and an outlet duct towards the engine of the gases compressed by the compressor, this outlet duct towards the engine being disposed at the periphery of the compressor so as to recover the gases mixed by the compressor wheel, characterized in that that the device also comprises a second intake duct of a recovered fraction of exhaust gas from the engine, this second intake duct being arranged so as to open at the point of admission of the external gases into the compressor of the engine, so as to mix the recovered gases with the external gases admitted into the compressor, the second intake duct being integrated into the structure compressor to form a single block with the compressor, the first external gas inlet conduit in the compressor and the outlet conduit to the compressed gas engine by the compressor. According to a variant of the invention, the device for recycling a fraction of the exhaust gas of a combustion engine is characterized in that the second intake duct opens near the center of the compressor and the axis rotation of the compressor wheel. According to another variant of the invention, the device for recycling a fraction of the exhaust gases of a combustion engine is characterized in that the second intake duct comprises, at the intake point of the second conduit in the compressor, at least one inner wall disposed tangentially to the inner wall of the first inlet duct at the inlet point of the first intake duct in the compressor and / or to a wall internal of an intake port in the compressor whose axis is substantially coincident with the axis of rotation of the compressor wheel. According to another variant of the invention, the device 30 for recycling a fraction of the exhaust gases of a combustion engine is characterized in that the second intake duct forms a volute whose end most The curvature of the spiral opens out at the point of entry of the external gases into the engine compressor. According to another variant of the invention, the device for recycling a fraction of the exhaust gas of a combustion engine is characterized in that the second intake duct incorporates at least one admission control means exhaust gas recovered in the compressor, the control means being formed by a valve controlled by a control means. According to another variant of the invention, the recycle device lo of a fraction of the exhaust gas of a combustion engine is characterized in that the junction of the exhaust gas intake recovered with the second duct intake involves at least one sealed connection means capable of withstanding temperatures between 200 and 300 degrees Celsius (200-300 C). According to another variant of the invention, the device for recycling a fraction of the exhaust gases of a combustion engine is characterized in that the second intake duct is connected to a gas recovery means. exhaust which recovers gases leaving an exhaust gas cleaning device incorporating at least one catalyst and / or a particle filter, so that the fraction of recovered exhaust gas comprises at least exhaust treated. The invention, with its features and advantages, will emerge more clearly on reading the description given with reference to the appended drawing in which: FIG. 1 represents the diagram of a recycling device according to the invention according to a view in perspective, - Figure 2 shows the diagram of a section (or are the hatching of cutting) of a recycling device according to the invention seen along an axis 30 coincides with the axis of rotation of the compressor wheel, the cut passing through the axis of the exhaust gas intake duct in the compressor.

Le dispositif de recyclage de l'invention vient se positionner en s'intégrant au compresseur (1) du turbocompresseur d'un moteur à combustion interne, essence ou diesel. Le turbocompresseur permet d'augmenter la pression des gaz qui sont admis dans le moteur. Cette injection vient assurer un meilleur remplissage des cylindres du moteur en air grâce à une partie de l'énergie cinétique qui provient des gaz d'échappement du moteur et récupérée par une turbine (6) positionnée dans le flux des gaz d'échappement. La turbine (6), entrainée à grande vitesse, est reliée par au moins un arbre susceptible io d'être associé à un ou plusieurs engrenages au compresseur (1) du moteur. Les gaz utilisés pour le fonctionnement du moteur se trouvent ainsi à des pressions de l'ordre de plusieurs bars (2-3 Bars) entre le compresseur (1) et la turbine (6) du turbocompresseur et demeurent à des pressions de l'ordre de la pression atmosphérique en amont du compresseur (1) et en aval de la is turbine (6), on parle ainsi de gaz haute pression et de gaz basse pression . Le compresseur (1) aspire ainsi des gaz au niveau d'un conduit d'admission (2) pour les comprimer en les injectant dans les cylindres du moteur et en améliorer leur remplissage pour y augmenter la qualité du 20 mélange entre comburant et carburant et donc la puissance du moteur. Les gaz aspirés par le compresseur (1) au niveau de la partie centrale de la roue du compresseur (1), à proximité de son axe de rotation, sont mis en rotation par les pales de la roue pour être projetés par la force centrifuge vers la périphérie du compresseur puis éjectés au niveau d'un conduit de sortie (5) 25 des gaz vers le moteur. Le dispositif de l'invention vient s'intégrer au compresseur (1) en disposant un premier conduit d'admission (2) des gaz externes classiquement utilisés pour le fonctionnement d'un moteur à combustion. Ces gaz sont ainsi généralement formés par les différents constituants de 30 l'air et/ou tout autre comburant comme, par exemple, le dioxygène. A ce premier conduit d'admission (2) vient s'ajouter un second conduit (3) pour l'admission dans le compresseur (1) d'au moins une fraction de gaz d'échappement récupérée, de sorte que le premier conduit d'admission (2) de gaz externes dans le compresseur (1), le conduit de sortie (5) vers le moteur des gaz admis dans le compresseur (1) et le second conduit d'admission (3) des gaz viennent former avec le compresseur (1) un même et unique bloc monté à la périphérie du moteur. Ce regroupement des différents conduits (2, 3, 5) au niveau d'un même bloc permet une compaction des éléments avec différentes fonctions au niveau d'une zone définie de la périphérie du moteur et permet d'assurer un gain d'espace. De même, la limitation et la réduction du nombre de pièces à monter vient lo diminuer le temps d'usinage et de montage du groupe motopropulseur. Le premier conduit d'admission (2) de gaz dans le compresseur (1) est agencé de manière à venir se disposer selon un axe parallèle et/ou sensiblement identique à l'axe de rotation de la roue du compresseur (1), de sorte que la force centrifuge exercée sur les gaz dans le compresseur (1) soit is optimale pour permettre leur injection et leur compression dans les cylindres du moteur. Le second conduit d'admission (3) est alors positionné de façon à déboucher au même niveau et/ou à proximité du point d'admission où vient déboucher le premier conduit d'admission (2) dans le compresseur (1). En débouchant dans le compresseur (1) au niveau d'un même point 20 d'admission, le dispositif assure un mélange optimal des gaz d'échappement récupérés avec les gaz externes par les pales de la roue du compresseur (1). Selon un mode de réalisation particulier, le second conduit d'admission (3) est agencé selon un axe sensiblement perpendiculaire à 25 l'axe du premier conduit d'admission (2) et/ou à l'axe de rotation de la roue du compresseur (1) de façon à être disposé dans un plan sensiblement parallèle au plan de rotation de la roue du compresseur (1). Au niveau du point d'admission du second conduit d'admission (3) dans le compresseur (1), au moins une paroi interne du second conduit d'admission (3) est 30 positionnée de façon à se trouver tangente à la paroi interne du premier conduit d'admission (2) au niveau de son point d'admission dans le compresseur (1) et/ou à une paroi interne d'un orifice d'admission dans le compresseur dont l'axe est sensiblement confondu avec l'axe de rotation de la roue du compresseur (1). De plus, la forme du second conduit d'admission (3) se présente de façon à venir réaliser une volute dont l'extrémité la plus courbée de la spirale débouche au niveau du point d'admission du conduit s (3) dans le compresseur (1). Cette forme de volute, dont la face interne de la paroi extérieure de la spirale est tangente à la face interne d'une paroi d'un point d'admission dans le compresseur (1) et selon une direction similaire au sens de rotation de la roue du compresseur (1), permet d'une part d'imposer un début de rotation au gaz d'échappement récupérés lors de leur admission io dans le compresseur (1), et d'autre part d'éviter tout risque de perturbation de flux avec le mouvement de tourbillon généré par la roue du compresseur (1) en rotation. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le second conduit d'admission (2) est équipé d'un moyen de régulation (4) du flux de 15 gaz d'échappement récupéré dans le compresseur (1) qui permet de gérer la proportion de gaz d'échappement récupéré qui est admis dans le compresseur (1) par rapport à la proportion de gaz externe. Ce moyen de régulation (4) peut, par exemple, être réalisé par une vanne formée par un volet monté en rotation sur une tige qui vient former son axe de rotation, 20 cette tige monté du volet mobile venant se disposer en travers du second conduit d'admission (3). Le moyen de régulation (4) se trouve préférentiellement associé à un moyen de contrôle (4a) de la régulation susceptible d'être associé à un moteur qui, par exemple, actionne le positionnement du volet en travers du second conduit d'admission (3). Le 25 moyen de régulation (4) peut également être réalisé par un volet mobile de type guillotine qui se déplace selon un plan perpendiculaire à l'axe du conduit d'admission (3) pour venir réguler le flux à ce niveau en se refermant de façon totale ou partielle. Selon une variante de réalisation, le moyen de contrôle se trouve relié à un ou plusieurs capteurs disposés au niveau des 30 différents conduits (2, 3, 5) du dispositif de l'invention de sorte qu'une altération de la qualité du flux de gaz admis dans le compresseur (1) et/ou du mélange de gaz injecté dans les cylindres du moteur est détectée, la proportion de gaz d'échappement récupéré dans le mélange se trouve adaptée. Il est parfaitement entendu que la réalisation du moyen de régulation (4) est peut être faite selon tout moyen connu et susceptible d'être adapté par l'homme du métier. De même, selon un mode de réalisation particulier de l'invention, un moyen de régulation similaire ou différent de celui (4) qui contrôle le flux de gaz du second conduit d'admission (3) est installé au niveau du premier conduit d'admission (2) pour, là aussi, en réguler le flux. Afin d'obtenir que les gaz d'échappement du moteur destinés à être io recyclé présente une qualité indispensable à leur réutilisation par le moteur, ceux-ci traversent un dispositif de dépollution qui intègre au moins un catalyseur et/ou un filtre à particules. En sortant directement des cylindres des moteurs, les gaz d'échappement se trouvent à des pressions élevées (2-3 Bars). Après avoir traversé la turbine (6) du turbocompresseur, la pression is des gaz d'échappement récupéré retourne à la pression ambiante pour former des gaz dits basse pression . Les gaz d'échappement récupérés sont alors récupérés à basse pression , en sortie du dispositif de dépollution pour être acheminés vers le second conduit d'admission (2) du dispositif de l'invention.  The recycling device of the invention is positioned by integrating with the compressor (1) of the turbocharger of an internal combustion engine, gasoline or diesel. The turbocharger makes it possible to increase the pressure of the gases that are admitted into the engine. This injection ensures a better filling of the engine cylinders with air thanks to a part of the kinetic energy that comes from the exhaust gas of the engine and recovered by a turbine (6) positioned in the flow of the exhaust gas. The turbine (6), driven at high speed, is connected by at least one shaft which can be associated with one or more gears to the compressor (1) of the engine. The gases used for the operation of the engine are thus at pressures of the order of several bars (2-3 bars) between the compressor (1) and the turbine (6) of the turbocharger and remain at pressures of the order atmospheric pressure upstream of the compressor (1) and downstream of the turbine (6), it is called high pressure gas and low pressure gas. The compressor (1) thus sucks gases at an intake duct (2) to compress them by injecting them into the cylinders of the engine and to improve their filling to increase the quality of the mixture between the oxidant and the fuel and therefore the power of the engine. The gases sucked by the compressor (1) at the central part of the compressor wheel (1), near its axis of rotation, are rotated by the blades of the wheel to be projected by the centrifugal force to the periphery of the compressor and ejected at an outlet duct (5) 25 gas to the engine. The device of the invention is integrated with the compressor (1) by arranging a first intake duct (2) external gases conventionally used for the operation of a combustion engine. These gases are thus generally formed by the various constituents of air and / or any other oxidant such as, for example, dioxygen. To this first intake duct (2) is added a second duct (3) for the admission into the compressor (1) of at least one fraction of exhaust gas recovered, so that the first duct of intake (2) of external gases in the compressor (1), the outlet duct (5) to the engine of the gases admitted to the compressor (1) and the second intake duct (3) of the gases are formed with the compressor (1) a single block mounted on the periphery of the engine. This grouping of the different ducts (2, 3, 5) at the same block allows a compaction of the elements with different functions at a defined area of the periphery of the engine and provides space savings. Similarly, the limitation and reduction of the number of parts to be mounted lo l reduce the machining and assembly time of the powertrain. The first inlet duct (2) for gas in the compressor (1) is arranged so as to be disposed along an axis parallel to and / or substantially identical to the axis of rotation of the compressor wheel (1), so that the centrifugal force exerted on the gases in the compressor (1) is optimal to allow their injection and compression in the engine cylinders. The second intake duct (3) is then positioned to open at the same level and / or near the intake point where the first intake duct (2) opens into the compressor (1). By opening into the compressor (1) at the same point of admission, the device ensures an optimal mixture of the exhaust gas recovered with the external gases by the blades of the compressor wheel (1). According to a particular embodiment, the second intake duct (3) is arranged along an axis substantially perpendicular to the axis of the first intake duct (2) and / or to the axis of rotation of the impeller. compressor (1) so as to be disposed in a plane substantially parallel to the plane of rotation of the compressor wheel (1). At the intake point of the second intake duct (3) in the compressor (1), at least one inner wall of the second intake duct (3) is positioned so as to be tangent to the inner wall the first intake duct (2) at its inlet point in the compressor (1) and / or an internal wall of an intake port in the compressor whose axis is substantially coincident with the axis of rotation of the compressor wheel (1). In addition, the shape of the second intake duct (3) is to come to realize a volute whose curved end of the spiral opens at the inlet point of the duct s (3) in the compressor (1). This form of volute, whose inner face of the outer wall of the spiral is tangent to the inner face of a wall of an intake point in the compressor (1) and in a direction similar to the direction of rotation of the compressor wheel (1), allows on the one hand to impose a start of rotation exhaust gas recovered on admission to the compressor (1), and secondly to avoid any risk of disturbance of flow with the vortex motion generated by the rotating compressor wheel (1). According to a particular embodiment of the invention, the second intake duct (2) is equipped with a regulation means (4) for the flow of exhaust gas recovered in the compressor (1) which makes it possible to manage the proportion of recovered exhaust gas that is admitted into the compressor (1) relative to the proportion of external gas. This regulating means (4) may, for example, be produced by a valve formed by a shutter rotatably mounted on a rod which forms its axis of rotation, this mounted rod of the movable flap being disposed across the second duct. admission (3). The control means (4) is preferably associated with a control means (4a) for the regulation that can be associated with a motor which, for example, actuates the positioning of the flap across the second intake duct (3). ). The regulating means (4) can also be produced by a guillotine-type movable flap which moves in a plane perpendicular to the axis of the intake duct (3) to regulate the flow at this level by closing in. totally or partially. According to an alternative embodiment, the control means is connected to one or more sensors arranged at the level of the various conduits (2, 3, 5) of the device of the invention so that an alteration of the quality of the flow of gas admitted into the compressor (1) and / or gas mixture injected into the engine cylinders is detected, the proportion of exhaust gas recovered in the mixture is adapted. It is perfectly understood that the realization of the regulating means (4) can be made according to any known means and capable of being adapted by those skilled in the art. Similarly, according to a particular embodiment of the invention, a regulating means similar to or different from that (4) which controls the gas flow of the second intake duct (3) is installed at the level of the first duct of admission (2) to, again, regulate the flow. In order to obtain that the exhaust gas of the engine to be recycled has a quality essential for reuse by the engine, they pass through a pollution control device which incorporates at least one catalyst and / or a particulate filter. Leaving the engine cylinders directly, the exhaust gases are at high pressures (2-3 Bars). After passing through the turbine (6) of the turbocharger, the pressure is recovered exhaust gas returns to ambient pressure to form so-called low pressure gas. The recovered exhaust gas is then recovered at low pressure, at the outlet of the pollution control device to be routed to the second intake duct (2) of the device of the invention.

20 Si les gaz d'échappement sont récupérés à basse pression, en revanche, leurs températures sont de l'ordre de plusieurs centaines de degrés Celsius. Ces gaz traversent néanmoins un échangeur afin de les refroidir pour leur faire atteindre des températures de l'ordre de 200 à 300 degrés Celsius. L'amenée de ces gaz d'échappement se trouve alors formée 25 par un ou plusieurs conduits résistants à ces températures. La jonction de ces amenées sur le second conduit d'admission (3) s'effectue en faisant intervenir un moyen de connexion adapté à ces températures, la connexion de l'amenée des gaz d'échappement étant réalisée préférentiellement en amont du moyen de régulation (4) du flux de gaz dans le second conduit 30 d'admission (3) par rapport au sens du flux. Cette connexion d'amenée de gaz directement au niveau d'un bloc intégrant le conduit d'admission (3) des gaz d'échappement récupérés permet une admission de gaz présentant des températures élevées. De plus, le piquage du conduit d'admission (3) des gaz d'échappement se réalisant directement au niveau du compresseur (1), monté sur le carter du moteur comme au moins une partie de l'amenée des gaz d'échappement, on obtient ainsi une compaction des pièces qui évite un piquage et une jonction d'une amenée sur le second conduit d'admission (3) réalisés à distance du carter du moteur. Par ailleurs, les connexions des amenées de gaz externes et de récupération des gaz comprimés par le compresseur (1) s'effectuent généralement en emmanchant ces amenés, réalisées souvent en matière souple, par exemple en caoutchouc, pour io s'affranchir des vibrations du moteur, de tels conduits (2, 5) et de telles connexions ne supportent que des températures basses ou ambiantes, et sont inadaptés aux températures des gaz d'échappement récupérés. La proportion de gaz d'échappement chaud recyclé étant inférieure à la moitié de la quantité de gaz admis dans le compresseur (1), lors du 15 mélange des gaz par la roue du compresseur (1), la température du mélange s'homogénéise de sorte que la température des gaz comprimés et injectés dans les cylindres du moteur est adaptée à des amenées qui ne supportent que des températures inférieures à celles des gaz d'échappement recyclés. II est parfaitement entendu que les amenées de gaz externes et de 20 récupération des gaz comprimés par le compresseur (1) peuvent être réalisées de façon à être adaptées aux températures élevées, de la même manière que l'amenée de gaz d'échappement récupérés. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses 25 autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes.If the exhaust gases are recovered at low pressure, on the other hand, their temperatures are of the order of several hundred degrees Celsius. These gases nevertheless pass through an exchanger in order to cool them to reach temperatures of the order of 200 to 300 degrees Celsius. The supply of these exhaust gases is then formed by one or more conduits resistant to these temperatures. The junction of these feeds on the second intake duct (3) is effected by involving a connecting means adapted to these temperatures, the connection of the exhaust gas supply being preferably carried out upstream of the control means (4) the flow of gas in the second intake duct (3) with respect to the flow direction. This gas supply connection directly at a block integrating the intake duct (3) of the exhaust gas recovered allows a gas inlet having high temperatures. In addition, the tapping of the intake duct (3) of the exhaust gas occurring directly at the compressor (1), mounted on the motor housing as at least a portion of the exhaust gas supply, thus obtaining a compaction of parts that avoids a stitching and a junction of a supply on the second intake duct (3) made at a distance from the motor housing. Furthermore, the connections of the external gas feeds and recovery of the compressed gases by the compressor (1) are generally carried out by enclosing these feeds, often made of flexible material, for example rubber, to overcome the vibrations of the motor, such conduits (2, 5) and such connections only support low or ambient temperatures, and are unsuited to the exhaust gas temperatures recovered. Since the proportion of hot exhaust gas recycled is less than half the amount of gas admitted into the compressor (1), when the gases are mixed by the compressor wheel (1), the temperature of the mixture is homogenized by so that the temperature of the gases compressed and injected into the engine cylinders is adapted to feeds which only support temperatures lower than those of the recycled exhaust gases. It will be understood that the external gas supply and recovery of the compressed gases by the compressor (1) can be made to be adapted to the high temperatures, in the same manner as the supply of recovered exhaust gases. It should be obvious to those skilled in the art that the present invention allows embodiments in many other specific forms without departing from the scope of the invention as claimed. Therefore, the present embodiments should be considered by way of illustration but may be modified in the field defined by the scope of the appended claims.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de recyclage d'une fraction des gaz d'échappement d'un moteur à combustion et destiné à être intégré au compresseur (1) d'un turbocompresseur en périphérie d'un moteur, le dispositif comprenant un premier conduit d'admission (2) de gaz externes dans le compresseur (1) et un conduit de sortie (5) vers le moteur des gaz comprimés par le compresseur (1), ce conduit de sortie (5) vers le moteur étant disposé en périphérie du compresseur (1) de façon récupérer les gaz mélangés par la roue compresseur (1), caractérisé en ce que le dispositif comprend également un second conduit d'admission (3) d'une fraction récupérée de gaz d'échappement du moteur, ce second conduit d'admission (3) étant disposé de façon à déboucher au niveau du point d'admission des gaz externes dans le compresseur du moteur, de façon à mélanger les gaz récupérés avec les gaz externes admis dans le compresseur (1), le second conduit d'admission (3) étant intégré à la structure du compresseur (1) pour former un même et unique bloc avec le compresseur (1), le premier conduit d'admission (2) de gaz externes dans le compresseur (1) et le conduit de sortie (5) vers le moteur des gaz comprimés par le compresseur (1).  1. Device for recycling a fraction of the exhaust gas of a combustion engine and intended to be integrated in the compressor (1) of a turbocharger on the periphery of an engine, the device comprising a first intake duct (2) external gases in the compressor (1) and an outlet duct (5) to the compressed gas engine by the compressor (1), this outlet duct (5) to the engine being disposed at the periphery of the compressor ( 1) so as to recover the gases mixed by the compressor wheel (1), characterized in that the device also comprises a second intake duct (3) of a recovered fraction of the exhaust gas of the engine, this second duct inlet (3) being arranged to open at the point of admission of the external gases into the compressor of the engine, so as to mix the recovered gases with the external gases admitted into the compressor (1), the second conduit of admission (3) being integrated into the the structure of the compressor (1) to form a single block with the compressor (1), the first intake duct (2) of external gases in the compressor (1) and the outlet duct (5) to the engine of the compressed gases by the compressor (1). 2. Dispositif de recyclage d'une fraction des gaz d'échappement d'un moteur à combustion selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second conduit d'admission (3) débouche à proximité du centre du compresseur (1) et de l'axe de rotation de la roue du compresseur (1).  2. Device for recycling a fraction of the exhaust gas of a combustion engine according to claim 1, characterized in that the second intake duct (3) opens near the center of the compressor (1) and the axis of rotation of the compressor wheel (1). 3. Dispositif de recyclage d'une fraction des gaz d'échappement d'un moteur à combustion selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second conduit d'admission (3) comprend, au niveau du point d'admission du second conduit (3) dans le compresseur (1), au moins une paroi interne disposée de façon à être tangente à la paroi interne du premier conduit d'admission (2) au niveau du point d'admission du premier conduit d'admission (2) dans le compresseur (1) et/ou à une paroi interne d'un orifice 2919680 Il d'admission dans le compresseur dont l'axe est sensiblement confondu avec l'axe de rotation de la roue du compresseur (1).  3. Device for recycling a fraction of the exhaust gas of a combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the second intake duct (3) comprises, at the intake point of the second conduit (3) in the compressor (1), at least one inner wall arranged to be tangent to the inner wall of the first intake duct (2) at the intake point of the first intake duct (2). ) in the compressor (1) and / or an inner wall of an inlet 2919680 II inlet in the compressor whose axis is substantially coincident with the axis of rotation of the compressor wheel (1). 4. Dispositif de recyclage d'une fraction des gaz d'échappement d'un moteur à combustion selon une des revendications précédentes, caractérisé 5 en ce que le second conduit d'admission (3) vient former une volute dont l'extrémité la plus courbée de la spirale débouche au niveau du point d'admission des gaz externes dans le compresseur (1) du moteur.  4. A device for recycling a fraction of the exhaust gas of a combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the second intake duct (3) forms a volute whose end most curvature of the spiral opens at the point of admission of the external gases into the compressor (1) of the engine. 5. Dispositif de recyclage d'une fraction des gaz d'échappement d'un moteur à combustion selon une des revendications précédentes, caractérisé to en ce que le second conduit d'admission (3) intègre au moins un moyen de régulation (4) de l'admission des gaz d'échappement récupéré dans le compresseur (1), ce moyen de régulation (4) étant formé par une vanne gérée par un moyen de contrôle (4a).  5. Device for recycling a fraction of the exhaust gas of a combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the second intake duct (3) incorporates at least one control means (4). the intake of the exhaust gas recovered in the compressor (1), the control means (4) being formed by a valve controlled by a control means (4a). 6. Dispositif de recyclage d'une fraction des gaz d'échappement d'un 15 moteur à combustion selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la jonction de l'amenée de gaz d'échappement récupéré avec le second conduit d'admission (3) fait intervenir au moins un moyen de connexion étanche capable de supporter des températures comprises entre 200 et 300 degré Celsius (200-300 C). 20  6. A device for recycling a fraction of the exhaust gas of a combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the junction of the exhaust gas intake recovered with the second intake duct. (3) involves at least one sealed connection means capable of withstanding temperatures between 200 and 300 degrees Celsius (200-300 C). 20 7. Dispositif de recyclage d'une fraction des gaz d'échappement d'un moteur à combustion selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second conduit d'admission (3) est connecté à un moyen de récupération des gaz d'échappement qui récupère des gaz en sortie d'un dispositif de dépollution des gaz d'échappement intégrant au moins un 25 catalyseur et/ou un filtre à particule, de sorte que la fraction de gaz d'échappement récupérée comprenne au moins des gaz d'échappement traités.  7. A device for recycling a fraction of the exhaust gas of a combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the second intake duct (3) is connected to a gas recovery means. exhaust which recovers gases at the outlet of an exhaust gas depollution device incorporating at least one catalyst and / or a particle filter, so that the fraction of recovered exhaust gas comprises at least gas exhaust treated.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4312078A1 (en) * 1993-04-13 1994-10-20 Daimler Benz Ag Exhaust gas turbocharger for a supercharged internal combustion engine
EP1653048A2 (en) * 2004-08-24 2006-05-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Turbocompressor
WO2007073447A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-28 Caterpillar Inc. Compressor having integral egr valve and mixer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4312078A1 (en) * 1993-04-13 1994-10-20 Daimler Benz Ag Exhaust gas turbocharger for a supercharged internal combustion engine
EP1653048A2 (en) * 2004-08-24 2006-05-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Turbocompressor
WO2007073447A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-28 Caterpillar Inc. Compressor having integral egr valve and mixer

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