FR3039856B1 - HEATED PIPING OF CARTER GAS RECYCLING - Google Patents
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Abstract
L'invention porte sur une canalisation (4) de recyclage de gaz de carter dans un moteur à combustion interne comportant un débouchant (7) destiné à être connecté à une entrée d'un système d'admission (1) d'air du moteur, caractérisée en ce qu'une portion dite chauffée du débouchant (7) est entourée d'une pièce de chauffage (5) présentant une entrée (5a) et une sortie (5a) de fluide de chauffage destinées à être connectées sur un circuit d'un fluide de refroidissement du moteur ou d'un élément auxiliaire du moteur pour un prélèvement d'une partie du fluide de refroidissement et une circulation du fluide à l'intérieur de la pièce (5) en tant que fluide de chauffage, le débouchant (7) et la pièce de chauffage (5) étant en un matériau de forte conductivité thermique.The invention relates to a pipe (4) for recycling crankcase gas in an internal combustion engine having a through opening (7) intended to be connected to an inlet of an engine air intake system (1). , characterized in that a so-called heated portion of the opening (7) is surrounded by a heating element (5) having an inlet (5a) and an outlet (5a) for heating fluid intended to be connected to a heating circuit. a cooling fluid of the engine or of an auxiliary element of the engine for a sampling of a part of the cooling fluid and a circulation of the fluid inside the part (5) as a heating fluid, the opening (7) and the heating part (5) being made of a material of high thermal conductivity.
Description
CANALISATION CHAUFFEE DE RECYCLAGE DES GAZ DE CARTERHEATED PIPING OF CARTER GAS RECYCLING
[0001] La présente invention concerne une canalisation de recyclage des gaz de carter chauffée pour un moteur à combustion thermique de véhicule automobile. La présente invention concerne aussi un procédé permettant d’éviter le gel des gaz de carter qui sont recyclés dans un moteur à combustion interne, celui-ci présentant au moins une chambre de combustion, un système d’admission d’air pour l’acheminement de l’air au moteur et un système d’échappement pour l’évacuation des gaz d’échappement du moteur.The present invention relates to a heated crankcase gas recirculation duct for a combustion engine of a motor vehicle. The present invention also relates to a method for preventing the freezing of the crankcase gases which are recycled in an internal combustion engine, the latter having at least one combustion chamber, an air intake system for the conveyance from the air to the engine and an exhaust system for exhausting the engine exhaust.
[0002] Durant le fonctionnement d’un moteur à combustion interne, une partie des gaz de la chambre de combustion pénètre dans la portion inférieure du moteur. Ce passage de gaz s’effectue du fait de fuites au niveau de la segmentation du ou des pistons présents dans la ou les chambres de combustion et cela quel que soit l’état d’usure de cette segmentation. Ces gaz sont appelés gaz de carter et sont aussi désignés sous l’appellation anglo-saxonne de « blow-by gas ».During operation of an internal combustion engine, a portion of the combustion chamber gases enters the lower portion of the engine. This gas passage takes place due to leaks in the segmentation of the piston or pistons present in the combustion chamber or chambers and this regardless of the state of wear of this segmentation. These gases are called crankcase gases and are also referred to as "blow-by gas" (Anglo-Saxon).
[0003] La règlementation actuelle concernant la pollution impose de recycler les gaz de carter. Les constructeurs automobiles renvoient donc les gaz de carter, préalablement déshuilés dans un décanteur d’huile, au système d’admission d’air du moteur. Dans les moteurs suralimentés donc comprenant un turbocompresseur, les gaz de carter sont renvoyés à l'entrée du compresseur faisant partie du système d’admission d’air par une canalisation de recyclage de gaz de carter.The current regulations on pollution requires recycling crankcase gases. Car manufacturers therefore return the crankcase gases, previously de-oiled in an oil separator, to the air intake system of the engine. In turbocharged supercharged engines, the crankcase gases are returned to the inlet of the compressor forming part of the air intake system through a crankcase recycle line.
[0004] Lors d’un fonctionnement continu et prolongé du moteur, les gaz de carter sont généralement maintenus à température élevée du fait de la température élevée qu’atteint le moteur. Cependant, ceci n’est pas le cas quand le moteur n’a pas encore atteint une température de fonctionnement normale, par exemple après un démarrage à froid du véhicule succédant à un arrêt prolongé du véhicule et à une baisse de la température du moteur, ceci notamment quand la température extérieure est basse.During continuous and extended operation of the engine, the crankcase gases are generally maintained at high temperature due to the high temperature reached by the engine. However, this is not the case when the engine has not yet reached a normal operating temperature, for example after a cold start of the vehicle following a prolonged stoppage of the vehicle and a drop in the temperature of the engine, this especially when the outside temperature is low.
[0005] Dans ce cas de figure, durant leur acheminement vers le système d'admission d'air à travers la canalisation de recyclage, ces gaz sont susceptibles de se refroidir jusqu'à des températures provoquant la solidification de certains résidus contenus dans les gaz de carter. Ces résidus solides ainsi formés peuvent provoquer des avaries dans le moteur.In this case, during their transport to the air intake system through the recycle line, these gases are likely to cool to temperatures causing the solidification of certain residues contained in the gases. of crankcase. These solid residues thus formed can cause damage in the engine.
[0006] Ainsi, au débouchant entre la canalisation de recyclage des gaz de carter et l'entrée du compresseur, il peut être observé des phénomènes de gel des résidus contenus dans les gaz de carter pouvant conduire à une montée en pression dans le carter, une expulsion d'huile et dans le pire de cas, un incendie.Thus, at the opening between the recycle line of the crankcase gases and the inlet of the compressor, it can be observed freezing phenomena residues contained in the crankcase gases can lead to a rise in pressure in the crankcase, an expulsion of oil and in the worst case, a fire.
[0007] Selon l’état de la technique, il est connu d’utiliser un ou des réchauffeurs électriques pour chauffer le débouchant de la canalisation de recyclage des gaz de carter, ceci particulièrement pour des pays catalogués comme étant des pays froids. Par exemple, la Chine étant considérée comme un pays froid, la plupart des moteurs vendus là-bas sont équipés d'un réchauffeur électrique de canalisation de gaz de carter. Ceci peut être fait systématiquement pour tous les moteurs quel que soit leur destination pour éviter des diversités de production néfastes au rendement.According to the state of the art, it is known to use one or electric heaters to heat the opening of the crankcase recycle line, this particularly for countries cataloged as being cold countries. For example, China being considered a cold country, most engines sold there are equipped with an electric crankcase gas heater. This can be done systematically for all engines regardless of their destination to avoid production diversity that is detrimental to performance.
[0008] Cependant, de tels réchauffeurs électriques ajoutent un surcoût par moteur tout en n’atteignant en opération un niveau d’efficacité inférieur à 1ppm de résidus solidifiés qui est le critère d'acception pour le gel dans une canalisation de recyclage de gaz de carter.However, such electric heaters add an additional cost per engine while not achieving in operation a level of efficiency less than 1ppm solidified residues which is the acceptance criterion for the gel in a gas recycle pipe. casing.
[0009] Le document US-A-4 768 493 décrit un dispositif de réchauffement de gaz de carter à partir du liquide de refroidissement dans un circuit de fluide de refroidissement d’un moteur thermique. L’objectif recherché par un tel dispositif est de réchauffer les gaz de carter jusqu’à ce que ceux-ci atteignent une température évitant le gel des résidus dans ces gaz.US-A-4768493 discloses a crankcase heating device from the coolant in a cooling fluid circuit of a heat engine. The objective sought by such a device is to heat the crankcase gases until they reach a temperature avoiding freezing residues in these gases.
[0010] Ceci nécessite cependant un chauffage prolongé des gaz qui, par exemple, peut se faire sur une grande partie de la canalisation de recyclage de gaz de carter. Ceci implique donc, d’une part, un coût de chauffage élevé et, d’autre part, un dispositif de chauffage présentant un grand encombrement à un endroit environnant le moteur ne bénéficiant pas d’un grand espace pour l’insertion d’éléments auxiliaires au moteur.However, this requires prolonged heating of the gases which, for example, can be done on a large part of the crankcase recycle line. This therefore implies, on the one hand, a high heating cost and, on the other hand, a heater with a large footprint at a location around the engine does not have a large space for the insertion of elements auxiliary to the engine.
[0011] Par conséquent le problème à la base de l’invention est d’éviter le gel des gaz de carter dans une canalisation de recyclage des gaz de carter vers l’entrée d’admission d’air d’un moteur à combustion interne, ceci de manière fiable tout en dépensant une énergie de chauffage la plus réduite possible.Therefore the problem underlying the invention is to prevent the freezing of the crankcase gases in a crankcase recycle line to the air intake inlet of an internal combustion engine , this reliably while spending as little heating energy as possible.
[0012] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention une canalisation de recyclage de gaz de carter dans un moteur à combustion interne comportant un débouchant destiné à être connecté à une entrée d’un système d’admission d’air du moteur, caractérisée en ce qu’une portion dite chauffée du débouchant est entourée d’une pièce de chauffage présentant une entrée et une sortie de fluide de chauffage destinées à être connectées sur un circuit d’un fluide de refroidissement du moteur ou d’un élément auxiliaire du moteur pour un prélèvement d’une partie du fluide de refroidissement et circulation du fluide à l’intérieur de la pièce en tant que fluide de chauffage, le débouchant et la pièce de chauffage étant en un matériau de forte conductivité thermique.To achieve this objective, it is provided according to the invention a crankcase recycle line in an internal combustion engine having an opening for connection to an inlet of an air intake system of the motor, characterized in that a so-called heated portion of the opening is surrounded by a heating part having an inlet and a heating fluid outlet for connection to a circuit of a cooling fluid of the engine or a auxiliary element of the engine for taking a part of the cooling fluid and circulating the fluid inside the part as a heating fluid, the opening and the heating part being a material of high thermal conductivity.
[0013] L’effet technique est d’obtenir une montée en température du fluide de chauffage et de la portion chauffée aussi rapide que la montée en température du fluide provenant d’un circuit de fluide de refroidissement intégré au moteur ou à un élément auxiliaire du moteur. La montée en température du fluide de refroidissement est plus rapide et sa température opérationnelle alors atteinte est plus haute, par exemple vers les 90°C, que le réchauffeur électrique qui n’atteint que la température de 40 °C environ.The technical effect is to obtain a rise in temperature of the heating fluid and the heated portion as fast as the temperature rise of the fluid from a cooling fluid circuit integrated in the engine or an auxiliary element of the motor. The rise in temperature of the cooling fluid is faster and its operating temperature then reached is higher, for example towards 90 ° C, than the electric heater which reaches only the temperature of 40 ° C.
[0014] Le mode de chauffage par fluide caloporteur d’une portion limitée du débouchant de la canalisation offre une meilleure fiabilité que le réchauffeur électrique. Etant donné le chauffage très localisé sur une portion réduite du débouchant de la canalisation, le coût du chauffage selon la présente invention est fortement réduit par rapport à un réchauffeur électrique. L’utilisation d’une pièce de chauffage permet de supprimer les deux possibilités de montage en usine avec ou sans réchauffeur, ce qui imposait de monter le débouchant de la canalisation de gaz de carter en toute dernière étape de montage en usine terminale.The heat transfer fluid heating mode of a limited portion of the opening of the pipe provides better reliability than the electric heater. Given the very localized heating over a reduced portion of the opening of the pipe, the cost of heating according to the present invention is greatly reduced compared to an electric heater. The use of a heating element eliminates the two possibilities of factory assembly with or without a heater, which made it necessary to mount the opening of the crankcase gas line at the very last stage of assembly in the terminal plant.
[0015] Le fait d’avoir une pièce de chauffage et une portion chauffée du débouchant présentant chacune un bon coefficient de conduction thermique de même que l’intégration dans la pièce de chauffage du circuit de fluide caloporteur permet de réchauffer la portion du débouchant à la température du fluide caloporteur. Lorsque le débouchant atteint une température supérieure à 0°C, le gel de résidus dans les gaz de carter ne peut plus se former dans le débouchant.The fact of having a heating part and a heated portion of the opening each having a good coefficient of thermal conduction as well as the integration in the heating part of the heat transfer fluid circuit allows to heat the portion of the opening to the temperature of the coolant. When the opening reaches a temperature above 0 ° C, the residue gel in the crankcase gases can no longer be formed in the opening.
[0016] Avantageusement, le débouchant présente une portion d’entrée pénétrant dans une conduite principale de la canalisation et une portion de sortie pénétrant dans le système d’admission d’air, la portion chauffée du débouchant présentant une longueur étant entre le vingtième et le dixième de la longueur totale du débouchant.Advantageously, the opening has an inlet portion penetrating into a main pipe of the pipe and an outlet portion penetrating into the air intake system, the heated portion of the opening having a length being between twentieth and one tenth of the total length of the opening.
[0017] Avantageusement, la portion chauffée est portée par une portion intermédiaire intercalée entre les portions d’entrée et de sortie, la portion intermédiaire présentant une longueur étant entre le quart et la moitié de la longueur totale du débouchant.Advantageously, the heated portion is carried by an intermediate portion interposed between the inlet and outlet portions, the intermediate portion having a length being between one quarter and one half of the total length of the opening.
[0018] Avantageusement, les portions d’entrée et de sortie du débouchant présentent des moyens de fixation amovible respectivement avec la conduite principale de canalisation et le système d’admission d’air.Advantageously, the inlet and outlet portions of the opening have removable fastening means respectively with the main pipe and the air intake system.
[0019] Avantageusement, les moyens de fixation amovible sont des moyens d’encliquetage.Advantageously, the removable fixing means are latching means.
[0020] Avantageusement, le débouchant et la pièce de chauffage sont en aluminium ou en laiton.Advantageously, the opening and the heating part are aluminum or brass.
[0021] L’invention concerne aussi un ensemble moteur comprenant un moteur à combustion interne comportant un système d’admission d’air, au moins une chambre de combustion, un ou des éléments auxiliaires et au moins un circuit de fluide de refroidissement pour le moteur ou au moins un de ses éléments auxiliaires, caractérisé en ce qu’il comprend une telle canalisation de recyclage de gaz de carter.The invention also relates to an engine assembly comprising an internal combustion engine comprising an air intake system, at least one combustion chamber, one or more auxiliary elements and at least one cooling fluid circuit for the engine. engine or at least one of its auxiliary elements, characterized in that it comprises such a crankcase recycle line.
[0022] On utilise le circuit de fluide de refroidissement du moteur ou d’un élément auxiliaire au moteur avec une circulation de fluide chauffé dès le démarrage du moteur. Il est donc profité de la montée rapide en température du fluide de refroidissement pour transmettre des calories à la portion à chauffer, ce qui représente une synergie et une économie de moyens. Le fluide de refroidissement perd des calories de par cet échange, ce qui se révèle avantageux car le moteur ou l’élément auxiliaire du moteur est mieux refroidi et, de plus, ces calories sont réutilisées pour chauffer efficacement la portion chauffée du débouchant, ce qui permet d’obtenir deux avantages appréciables simultanément.Using the cooling fluid circuit of the engine or an auxiliary element to the engine with a heated fluid circulation from the start of the engine. It is therefore benefited by the rapid rise in temperature of the cooling fluid to transmit calories to the portion to be heated, which represents a synergy and an economy of means. The coolant loses calories from this exchange, which is advantageous because the engine or the auxiliary element of the engine is better cooled and, in addition, these calories are reused to effectively heat the heated portion of the opening, which provides two significant benefits simultaneously.
[0023] Avantageusement, l’ensemble moteur présente, d’une part, une ligne de recirculation des gaz d’échappement au système d’admission du moteur munie d’une vanne et d’un échangeur de chaleur incluant un circuit de fluide de refroidissement pour au moins la vanne ou l’échangeur de chaleur et/ou, d’autre part, un turbocompresseur avec un palier comportant un circuit de fluide de refroidissement du palier, la pièce de chauffage présentant des piquages d’entrée et de sortie au moins soit sur le circuit de fluide de refroidissement du moteur, soit sur le circuit de fluide de refroidissement de la vanne ou de l’échangeur de chaleur de la ligne ou soit sur le circuit de fluide de refroidissement du palier du turbocompresseur.Advantageously, the motor assembly has, on the one hand, an exhaust gas recirculation line to the engine intake system provided with a valve and a heat exchanger including a fluid circuit. cooling for at least the valve or the heat exchanger and / or, on the other hand, a turbocharger with a bearing comprising a cooling circuit of the bearing, the heating part having inlet and outlet connections at the minus either on the engine coolant circuit, on the coolant circuit of the valve or line heat exchanger or on the turbocharger bearing coolant circuit.
[0024] Avantageusement, quand l’ensemble comprend un turbocompresseur, la canalisation est reliée par son débouchant à une entrée d’air du turbocompresseur.Advantageously, when the assembly comprises a turbocharger, the pipe is connected by its opening to an air inlet of the turbocharger.
[0025] L’invention concerne aussi un procédé de réchauffage d’une canalisation de recyclage de gaz de carter dans un ensemble moteur comprenant un moteur à combustion interne comportant un système d’admission d’air, au moins une chambre de combustion, un ou des éléments auxiliaires et au moins un circuit de fluide de refroidissement pour le moteur ou au moins un de ses éléments auxiliaires, la canalisation de recyclage présentant un débouchant à une entrée du système d’admission d’air, caractérisé en ce qu’une portion du débouchant à proximité de l’entrée du système d’admission d’air est chauffée par une pièce de chauffage présentant des piquages d’entrée et de sortie sur ledit au moins un circuit de fluide de refroidissement pour une circulation du fluide en son intérieur et entourant ladite portion, le débouchant et la pièce étant en un matériau de forte conductivité thermique.The invention also relates to a method of heating a crankcase recycle line in an engine assembly comprising an internal combustion engine comprising an air intake system, at least one combustion chamber, a or auxiliary elements and at least one cooling fluid circuit for the engine or at least one of its auxiliary elements, the recycling pipe having an opening at an inlet of the air intake system, characterized in that portion of the opening near the inlet of the air intake system is heated by a heating element having inlet and outlet taps on said at least one cooling fluid circuit for a circulation of the fluid in its and surrounding said portion, the opening and the piece being a material of high thermal conductivity.
[0026] D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d’une vue en coupe longitudinale d’une canalisation de recyclage des gaz de carter avec un dispositif de chauffage électrique selon l’état de la technique, - la figure 2 est une représentation schématique d’une vue en coupe longitudinale d’une canalisation de recyclage des gaz de carter avec une pièce de chauffage par fluide de refroidissement selon la présente invention, - la figure 3 est une représentation schématique d’une vue en coupe transversale de la pièce de chauffage de la canalisation de recyclage montrée à la figure 2, - la figure 4 est une représentation schématique d’une vue en coupe longitudinale d’une portion d’un ensemble moteur selon la présente invention avec la canalisation de recyclage des gaz de carter montrée à la figure 2.Other features, objects and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows and with reference to the accompanying drawings given by way of non-limiting examples and in which: - Figure 1 is a schematic representation of a longitudinal sectional view of a crankcase recycle line with an electric heating device according to the state of the art, - Figure 2 is a schematic representation of a longitudinal sectional view of a crankcase recycle line with a cooling fluid heating element according to the present invention; - Figure 3 is a schematic representation of a cross-sectional view of the recycle line heating element shown in FIG. FIG. 4 is a schematic representation of a longitudinal sectional view of a portion of an engine assembly according to FIG. invention with the crankcase recycle line shown in FIG.
[0027] Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.It is to be borne in mind that the figures are given by way of examples and are not limiting of the invention. They constitute schematic representations of principle intended to facilitate the understanding of the invention and are not necessarily at the scale of practical applications. In particular, the dimensions of the various elements illustrated are not representative of reality.
[0028] Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées.In what follows, it is referred to all the figures taken in combination. When reference is made to one or more specific figures, these figures are to be taken in combination with the other figures for the recognition of the designated reference numerals.
[0029] En se référant à la figure 1, celle-ci montre une canalisation 4 de recyclage des gaz de carter dans un moteur à combustion thermique avec un dispositif de chauffage électrique ou réchauffeur électrique 9 selon l’état de la technique. A cette figure, la canalisation 4 présente un débouchant 7 formant sa portion de sortie vers une entrée d’un système d’admission d’air au moteur. Ce qui est dénommé débouchant 7 est la conduite de sortie de la canalisation 4 de recyclage des gaz de carter.Referring to Figure 1, it shows a pipe 4 for recycling the crankcase gases in a thermal combustion engine with an electric heating device or electric heater 9 according to the state of the art. In this figure, the pipe 4 has an opening 7 forming its outlet portion to an inlet of an air intake system to the engine. What is denoted as opening 7 is the outlet pipe of the crankcase recycling pipe 4.
[0030] A la figure 1, il est visible que presque tout le débouchant 7 de la canalisation 4 est recouvert par le dispositif de chauffage 9 qui prend donc une grande place autour du débouchant 7 de la canalisation 4. De plus, étant donné la surface importante du débouchant 7 de la canalisation 4 à chauffer, il s’ensuit une grande dépense d’énergie.In Figure 1, it is visible that almost all the opening 7 of the pipe 4 is covered by the heating device 9 which takes a large place around the opening 7 of the pipe 4. In addition, given the important surface of the opening 7 of the pipe 4 to be heated, it follows a great expenditure of energy.
[0031] En se référant aux figures 2 à 4, le principe de l'invention est pour un moteur à combustion thermique de remplacer le réchauffeur électrique proposé par l’état de la technique pour le débouchant 7 de la canalisation 4 de recyclage des gaz de carter par une pièce de chauffage 5 dans laquelle circule un fluide caloporteur pour le chauffage du débouchant 7.Referring to Figures 2 to 4, the principle of the invention is for a thermal combustion engine to replace the electric heater proposed by the state of the art for the opening 7 of the pipe 4 for recycling of gases of a casing by a heating part 5 in which circulates a coolant for heating the opening 7.
[0032] Le débouchant 7 est une conduite de sortie de la canalisation 4 de recyclage des gaz de carter reliée à cette canalisation 4. Le débouchant 7 peut être d’un seul tenant avec la canalisation ou solidarisé à cette canalisation 4, avantageusement de manière amovible.The opening 7 is an outlet pipe of the line 4 for recycling crankcase gases connected to this pipe 4. The opening 7 may be integral with the pipe or secured to this pipe 4, advantageously so removable.
[0033] Ainsi, la canalisation 4 de recyclage de gaz de carter présente toujours un débouchant 7 comme dans l’état de la technique le plus proche mais la pièce de chauffage 5 est appliquée autour d’une portion limitée du débouchant 7, la portion étant dénommée ci-après portion chauffée. La pièce de chauffage 5 utilise un fluide caloporteur pour le chauffage de la portion chauffée 5, celle-ci s’étendant sur une longueur limitée du débouchant 7 de la canalisation 4. Le chauffage effectué sur le débouchant 7 par la pièce de chauffage 5 est donc très localisé.Thus, the casing gas recycle line 4 still has a through opening 7 as in the closest state of the art, but the heating part 5 is applied around a limited portion of the opening 7, the portion being hereinafter referred to as heated portion. The heating part 5 uses a coolant for heating the heated portion 5, which extends over a limited length of the opening 7 of the pipe 4. The heating performed on the opening 7 by the heating part 5 is therefore very localized.
[0034] Ainsi, selon la présente invention, la canalisation 4 de recyclage de gaz de carter dans un moteur à combustion interne présente un débouchant 7 prolongeant la canalisation 4 vers et en étant destiné à être connecté à une entrée d’un système d’admission 1 d’air du moteur pour la réintroduction des gaz de carter dans l’air frais alimentant le moteur à combustion thermique.Thus, according to the present invention, the crankcase gas recycle line 4 in an internal combustion engine has a through opening 7 extending the pipe 4 to and being intended to be connected to an inlet of a combustion chamber system. admission 1 of engine air for the reintroduction of the crankcase gases into the fresh air supplying the combustion engine.
[0035] La portion chauffée du débouchant 7 est entourée d’une pièce de chauffage 5 présentant une entrée 5a et une sortie 5a de fluide de chauffage destinées à être connectées sur un circuit d’un fluide de refroidissement du moteur ou d’un élément auxiliaire du moteur pour un prélèvement d’une partie du fluide de refroidissement et une circulation du fluide à l’intérieur de la pièce 5 en tant que fluide de chauffage.The heated portion of the opening 7 is surrounded by a heating element 5 having an inlet 5a and an outlet 5a of heating fluid intended to be connected to a circuit of a cooling fluid of the engine or an element. auxiliary engine for a sample of a portion of the cooling fluid and a flow of fluid within the room 5 as a heating fluid.
[0036] Ceci permet d’utiliser la chaleur contenue dans le fluide de refroidissement du moteur ou d’un de ses éléments auxiliaires pour réchauffer la portion chauffée du débouchant 7 donc de procéder à un chauffage local du débouchant 7 ne nécessitant pas autant d’énergie que le chauffage proposé par l’état de la technique.This allows to use the heat contained in the engine cooling fluid or one of its auxiliary elements to heat the heated portion of the opening 7 so to conduct a local heating outlet 7 not requiring as much of energy than the heating proposed by the state of the art.
[0037] Pour que le chauffage soit le plus rapide et le plus efficace possible, le débouchant 7 et la pièce de chauffage 5 sont en un matériau de forte conductivité thermique, de sorte à procéder à un échange de chaleur entre le fluide caloporteur contenu dans la pièce de chauffage 5 et la portion chauffée qui est de longueur réduite. Par forte conductivité thermique, on entend ici une conductivité thermique supérieure à 100 W/m.K. à 20°C. Dans cette plage de conductivité thermique, le débouchant 7 et la pièce de chauffage 5 est de préférence en en aluminium ou en laiton.For heating to be as fast and as efficient as possible, the opening 7 and the heating part 5 are made of a material of high thermal conductivity, so as to proceed to a heat exchange between the heat transfer fluid contained in the heating part 5 and the heated portion which is of reduced length. High thermal conductivity here means a thermal conductivity greater than 100 W / m.K. at 20 ° C. In this range of thermal conductivity, the opening 7 and the heating part 5 is preferably made of aluminum or brass.
[0038] Dans une forme de réalisation préférentielle, le débouchant 7 présente une portion d’entrée 7a pénétrant dans une conduite principale 4a de la canalisation 4 et une portion de sortie 7b pénétrant dans le système d’admission 1 d’air.In a preferred embodiment, the opening 7 has an inlet portion 7a penetrating into a main pipe 4a of the pipe 4 and an outlet portion 7b penetrating the intake system 1 of air.
[0039] La portion chauffée du débouchant 7 peut présenter une longueur comprise entre le vingtième et le dixième de la longueur totale du débouchant 7, ce qui permet un chauffage localisé du débouchant 7 plus efficace et moins consommateur d’énergie qu’un chauffage de toute la longueur du débouchant 7.The heated portion of the opening 7 may have a length between one twentieth and one tenth of the total length of the opening 7, which allows localized heating of the outlet 7 more efficient and less energy consuming than a heating of the entire length of the opening 7.
[0040] La conduite principale 4a provient de la sortie d’un déshuileur étant donné que les gaz de carter ont besoin d’être déshuilés avant d’être réinjectés dans le système d’admission 1 d’air au moteur.The main pipe 4a comes from the outlet of an oil separator since the crankcase gases need to be deoiled before being reinjected into the intake system 1 of air to the engine.
[0041] Par exemple, la portion chauffée est de longueur plus petite que la portion du débouchant 7 intercalée entre les portions d’entrée 7a et de sortie 7b, cette portion du débouchant dite portion intermédiaire étant la plus accessible de l’extérieur entre portions d’entrée 7a et de sortie 7b qui sont internes respectivement à une conduite principale 4a de canalisation et à l’entrée du système d’admission d’air.For example, the heated portion is of shorter length than the portion of the opening 7 interposed between the inlet portions 7a and 7b outlet, this portion of the opening said intermediate portion being the most accessible from the outside between portions 7a inlet and 7b outlet which are respectively internal to a main pipe 4a of the pipe and the inlet of the air intake system.
[0042] L’entrée du système d’admission d’air peut être l’entrée d’un compresseur quand le moteur est un moteur suralimenté comprenant un turbocompresseur.The inlet of the air intake system may be the inlet of a compressor when the engine is a supercharged engine comprising a turbocharger.
[0043] La portion intermédiaire du débouchant 7 peut présenter une longueur comprise entre le quart et la moitié de la longueur totale du débouchant 7. Il s’ensuit que le débouchant 7 est suffisamment en contact avec, d’une part, le reste de la canalisation 4 matérialisé notamment par la conduite principale 4a et, d’autre part, le système d’admission d’air au moteur à combustion thermique.The intermediate portion of the opening 7 may have a length of between one quarter and one half of the total length of the opening 7. It follows that the opening 7 is sufficiently in contact with, on the one hand, the rest of the pipe 4 materialized in particular by the main pipe 4a and on the other hand, the air intake system to the combustion engine.
[0044] Pour une solidarisation à la fois ferme et amovible du débouchant 7 avec le reste de la canalisation 4 et le système d’admission 1 d’air, les portions d’entrée 7a et de sortie 7b du débouchant 7 peuvent présenter des moyens de fixation amovible 6, 8 respectivement avec la conduite principale 4a de canalisation 4 et le système d’admission 1 d’air. Ces moyens de fixation amovible 6, 8 peuvent être des moyens d’encliquetage.For securing both firmly and removably the opening 7 with the rest of the pipe 4 and the air intake system 1, the inlet portions 7a and outlet 7b of the opening 7 may have means detachable fastener 6, 8 respectively with the main pipe 4a of pipe 4 and the air intake system 1. These removable fastening means 6, 8 may be latching means.
[0045] Aux figures 2 à 4, le débouchant 7 est de forme cylindrique. La pièce de chauffage 5 présente alors une section circulaire avec un corps 5c sensiblement cylindrique entourant le débouchant 7 sur une longueur limitée avec une extrémité d’entrée 5a du fluide caloporteur et une extrémité diamétralement opposée de sortie 5b du fluide caloporteur qui est le fluide de chauffage.In Figures 2 to 4, the opening 7 is of cylindrical shape. The heating part 5 then has a circular section with a substantially cylindrical body 5c surrounding the opening 7 over a limited length with an inlet end 5a of the coolant and a diametrically opposite outlet end 5b of the heat transfer fluid which is the fluid of heating.
[0046] L’invention concerne aussi un ensemble moteur comprenant un moteur à combustion interne comportant un système d’admission 1 d’air, au moins une chambre de combustion, un ou des éléments auxiliaires et au moins un circuit de fluide de refroidissement pour le moteur ou au moins un de ses éléments auxiliaires. Cet ensemble moteur comprend une canalisation 4 de recyclage de gaz de carter telle que précédemment décrite.The invention also relates to an engine assembly comprising an internal combustion engine comprising an air intake system 1, at least one combustion chamber, one or more auxiliary elements and at least one cooling fluid circuit for the engine or at least one of its auxiliary elements. This engine assembly comprises a pipe 4 for recycling of crankcase gas as previously described.
[0047] Comme précédemment mentionné, la présente invention prévoit avantageusement d’utiliser en tant que fluide caloporteur le fluide de refroidissement du moteur et/ou le fluide de refroidissement d’un composant d’un élément auxiliaire associé au moteur. Comme éléments auxiliaires associés au moteur, il peut être cité une ligne de recirculation de gaz d’échappement à l’admission du moteur aussi connue sous la dénomination de ligne RGE comme elle va être désignée ci-après, auquel cas le composant muni d’un circuit de fluide de refroidissement peut être un échangeur de chaleur et/ou une vanne faisant partie de la ligne RGE.As previously mentioned, the present invention advantageously provides to use as cooling fluid the engine cooling fluid and / or the cooling fluid of a component of an auxiliary element associated with the engine. As auxiliary elements associated with the engine, there may be mentioned an exhaust gas recirculation line at the intake of the engine also known by the name of EGR line as it will be designated hereinafter, in which case the component provided with a cooling fluid circuit may be a heat exchanger and / or a valve forming part of the EGR line.
[0048] Il peut aussi être cité un turbocompresseur dans le cas où le moteur est un moteur suralimenté. Dans ce cas, le composant à refroidir peut être un palier de turbocompresseur disposant de son circuit de fluide de refroidissement. D’autres éléments auxiliaires sont aussi possibles.It can also be cited a turbocharger in the case where the engine is a supercharged engine. In this case, the component to be cooled may be a turbocharger bearing having its cooling fluid circuit. Other auxiliary elements are also possible.
[0049] Ainsi, la pièce de chauffage 5 peut présenter des piquages d’entrée 2 et de sortie 3 au moins soit sur le circuit de fluide de refroidissement du moteur, soit sur le circuit de fluide de refroidissement de la vanne ou de l’échangeur de chaleur de la ligne ou soit sur le circuit de fluide de refroidissement du palier du turbocompresseur. Il est possible de prévoir de réaliser plusieurs piquages en parallèle sur différents circuits de fluide de refroidissement.Thus, the heating part 5 may have inlet 2 and outlet 3 connections at least on the engine cooling fluid circuit, or on the cooling fluid circuit of the valve or the heat exchanger from the line or be on the turbocharger bearing coolant circuit. It is possible to provide several connections in parallel on different cooling fluid circuits.
[0050] Dans une forme de réalisation préférentielle, la présente invention propose donc d’utiliser au moins un fluide de refroidissement, avantageusement à base d’eau, circulant en sortie du palier de turbocompresseur ou en sortie d’une culasse du moteur à combustion interne ou en sortie de la vanne ou de l’échangeur de la ligne RGE afin d'avoir rapidement à disposition un fluide caloporteur déjà chaud pour réchauffer la portion chauffée du débouchant 7 de la canalisation 4 de recyclage des gaz de carter.In a preferred embodiment, the present invention therefore proposes to use at least one cooling fluid, advantageously water-based, flowing at the outlet of the turbocharger bearing or at the outlet of a cylinder head of the combustion engine. internal or at the outlet of the valve or the exchanger of the EGR line in order to quickly have available an already hot heat transfer fluid to heat the heated portion of the opening 7 of the pipe 4 for recycling the crankcase gases.
[0051] Dans le cas où l’ensemble comprend un compresseur d’un turbocompresseur présentant une entrée d’air pour de l’air frais qu’il comprime, la canalisation 4 est reliée par son débouchant 7 à l’entrée d’air du compresseur.In the case where the assembly comprises a compressor of a turbocharger having an air inlet for fresh air that it compresses, the pipe 4 is connected by its opening 7 to the air inlet of the compressor.
[0052] L’invention concerne aussi un procédé de réchauffage d’une canalisation 4 de recyclage de gaz de carter dans un ensemble moteur, notamment un ensemble moteur tel que précédemment décrit. La canalisation 4 de recyclage présente un débouchant 7 à une entrée du système d’admission 1 d’air avec une portion du débouchant 7 à proximité de l’entrée du système d’admission 1 d’air chauffée par une pièce de chauffage 5.The invention also relates to a method of heating a pipe 4 for recycling crankcase gas in a motor assembly, including a motor assembly as previously described. The recycle line 4 has an opening 7 at an inlet of the air admission system 1 with a portion of the opening 7 near the inlet of the air admission system 1 heated by a heating part 5.
[0053] La pièce de chauffage 5 présente des piquages d’entrée et de sortie sur un circuit de fluide de refroidissement du moteur ou d’au moins un des éléments auxiliaires du moteur pour une circulation du fluide à l’intérieur de la pièce de chauffage 5. La pièce de chauffage 5 entoure la portion du débouchant 7. La pièce de chauffage 5 est en un matériau de forte conductivité thermique pour permettre un excellent échange de chaleur entre le fluide de refroidissement ayant pénétré dans la pièce de chauffage 5 et la portion chauffée du débouchant 7. Par forte conductivité thermique, on entend également ici une conductivité thermique supérieure à 100 W/m.K. à 20°C.The heating part 5 has inlet and outlet connections on a cooling fluid circuit of the engine or at least one of the auxiliary elements of the engine for a circulation of the fluid inside the part of the engine. heating 5. The heating part 5 surrounds the portion of the opening 7. The heating part 5 is made of a material of high thermal conductivity to allow an excellent heat exchange between the cooling fluid having entered the heating part 5 and the heated portion of the opening 7. By high thermal conductivity, here also means a thermal conductivity greater than 100 W / mK at 20 ° C.
[0054] L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.The invention is not limited to the described and illustrated embodiments which have been given only as examples.
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