FR3049981A1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE COMPRISING AN INTEGRATED EXHAUST GAS REDIRECTION DRIVE AT THE CYLINDER HEAD - Google Patents
INTERNAL COMBUSTION ENGINE COMPRISING AN INTEGRATED EXHAUST GAS REDIRECTION DRIVE AT THE CYLINDER HEAD Download PDFInfo
- Publication number
- FR3049981A1 FR3049981A1 FR1653173A FR1653173A FR3049981A1 FR 3049981 A1 FR3049981 A1 FR 3049981A1 FR 1653173 A FR1653173 A FR 1653173A FR 1653173 A FR1653173 A FR 1653173A FR 3049981 A1 FR3049981 A1 FR 3049981A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- internal combustion
- combustion engine
- cylinder head
- exhaust
- exhaust gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/12—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems characterised by means for attaching parts of an EGR system to each other or to engine parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/243—Cylinder heads and inlet or exhaust manifolds integrally cast together
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
- F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
- F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/40—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling cylinder heads with means for directing, guiding, or distributing liquid stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
- F02M26/29—Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
- F02M26/32—Liquid-cooled heat exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/41—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories characterised by the arrangement of the recirculation passage in relation to the engine, e.g. to cylinder heads, liners, spark plugs or manifolds; characterised by the arrangement of the recirculation passage in relation to specially adapted combustion chambers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
L'invention porte principalement sur un moteur à combustion interne comportant: - une culasse (41), - une conduite de redirection (40) de gaz d'échappement apte à rediriger une partie des gaz d'échappement issus d'un collecteur d'échappement (20) vers une admission (51) dudit moteur à combustion interne, caractérisé en ce que ladite conduite de redirection (40) est intégrée à ladite culasse (41) et connectée audit collecteur d'échappement (20) via un piquage (43) réalisé dans une paroi dudit collecteur d'échappement (20).The invention relates primarily to an internal combustion engine comprising: - a cylinder head (41), - an exhaust gas redirection pipe (40) able to redirect a part of the exhaust gases coming from a collector of exhaust (20) to an inlet (51) of said internal combustion engine, characterized in that said redirection pipe (40) is integrated with said cylinder head (41) and connected to said exhaust manifold (20) via a quill (43). ) made in a wall of said exhaust manifold (20).
Description
MOTEUR A COMBUSTION INTERNE COMPORTANT UNE CONDUITE DE REDIRECTION DES GAZ D'ECHAPPEMENT INTEGREE A LA CULASSEINTERNAL COMBUSTION ENGINE COMPRISING AN INTEGRATED EXHAUST GAS REDIRECTION DRIVE AT THE CYLINDER HEAD
[0001] La présente invention porte sur un moteur à combustion interne comportant une conduite de redirection des gaz d'échappement intégrée à la culasse. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des véhicules automobiles.The present invention relates to an internal combustion engine having an exhaust pipe redirection integrated in the cylinder head. The invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application in the field of motor vehicles.
[0002] Dans un moteur à combustion interne, les quatre temps du cycle thermodynamique - admission de gaz combustible et d'air, compression du mélange gazeux, détente due à l'explosion du mélange, échappement - se déroulent successivement dans des enceintes des cylindres du moteur, dites chambres de combustion. Les gaz introduits dans ces chambres de combustion sont constitués d'une part d'air et d'autre part d'essence ou de gasoil, selon des proportions dosées de manière adéquate suivant les moteurs et les systèmes d'allumage utilisés. Le mélange gazeux est alors enflammé dans la chambre de combustion.In an internal combustion engine, the four stages of the thermodynamic cycle - admission of fuel gas and air, compression of the gas mixture, expansion due to the explosion of the mixture, exhaust - take place successively in the enclosures of the cylinders engine, said combustion chambers. The gases introduced into these combustion chambers consist on the one hand of air and on the other hand of gasoline or gas oil, in proportions proportionally dosed according to the engines and ignition systems used. The gas mixture is then ignited in the combustion chamber.
[0003] Les gaz d'échappement des moteurs à combustion interne équipant la plupart des véhicules automobiles contiennent un certain nombre de polluants dont il est souhaitable de réduire les rejets dans l'atmosphère (notamment des oxydes d'azote, du monoxyde de carbone, des hydrocarbures imbrûlés, des particules et du dioxyde de carbone). Les réglementations applicables en matière de pollution par des véhicules automobiles abaissent régulièrement les plafonds de rejets acceptables.[0003] The exhaust gases of internal combustion engines fitted to most motor vehicles contain a certain number of pollutants which it is desirable to reduce the discharges into the atmosphere (in particular nitrogen oxides, carbon monoxide, unburned hydrocarbons, particulates and carbon dioxide). The regulations applicable to pollution by motor vehicles regularly lower the limits of acceptable discharges.
[0004] Une grande partie des polluants générés par un moteur à combustion interne est due à une combustion incomplète du carburant. Pour réduire les rejets de polluants pénétrant dans la ligne d'échappement, il est connu d'utiliser un système dit EGR (acronyme pour "Exhaust Gas Recirculation") permettant de faire re-circuler une partie des gaz d'échappement vers la conduite d'admission du moteur à combustion interne.A large part of the pollutants generated by an internal combustion engine is due to incomplete combustion of the fuel. To reduce the discharge of pollutants entering the exhaust line, it is known to use an EGR system (acronym for "Exhaust Gas Recirculation") for recirculating a portion of the exhaust gas to the exhaust pipe. admission of the internal combustion engine.
[0005] A cet effet, le système EGR comporte une conduite de redirection de gaz d'échappement apte à rediriger une partie des gaz d'échappement issus du collecteur d'échappement vers l'admission du moteur après passage dans un échangeur de chaleur.For this purpose, the EGR system comprises an exhaust gas redirection pipe adapted to redirect a portion of the exhaust gas from the exhaust manifold to the engine inlet after passing through a heat exchanger.
Une vanne EGR permet de gérer la quantité de gaz d'échappement réinjecté à l'admission.An EGR valve is used to manage the amount of exhaust gas re-injected at the intake.
[0006] Une telle architecture est toutefois encombrante du fait de la présence de la conduite de redirection contournant la culasse. En outre, la température des gaz de combustion en sortie du collecteur d'échappement étant élevée (entre 850 et 1050 degrés), il est nécessaire de mettre en oeuvre des dispositifs annexes pour refroidir les gaz d'échappement avant leur entrée dans la vanne EGR qui est limitée en tenue thermique.Such an architecture is however cumbersome because of the presence of the redirection duct bypassing the cylinder head. In addition, since the temperature of the combustion gases at the outlet of the exhaust manifold is high (between 850 and 1050 degrees), it is necessary to use auxiliary devices to cool the exhaust gases before entering the EGR valve. which is limited in thermal resistance.
[0007] L'invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un moteur à combustion interne comportant: - une culasse, - une conduite de redirection de gaz d'échappement apte à rediriger une partie des gaz d'échappement issus d'un collecteur d'échappement vers une admission du moteur à combustion interne, caractérisé en ce que la conduite de redirection est intégrée à la culasse et connectée au collecteur d'échappement via un piquage réalisé dans une paroi du collecteur d'échappement.The invention aims to overcome these disadvantages by providing an internal combustion engine comprising: - a cylinder head, - an exhaust gas redirection pipe adapted to redirect a portion of the exhaust gas from a collector exhaust system to an intake of the internal combustion engine, characterized in that the redirection pipe is integrated with the cylinder head and connected to the exhaust manifold via a nozzle in a wall of the exhaust manifold.
[0008] L'invention permet ainsi, grâce à l'intégration de la conduite de redirection dans la culasse, d'augmenter la compacité du moteur. Cela facilite l'implantation d'autres fonctionnalités notamment pour minimiser l'émission de particules polluantes provenant du moteur thermique.The invention thus allows, thanks to the integration of the redirection pipe in the cylinder head, to increase the compactness of the engine. This facilitates the implementation of other features including to minimize the emission of polluting particles from the engine.
[0009] Selon une réalisation, la conduite de redirection s'étend entre deux noyaux d'eau. L'invention permet ainsi un gain thermique puisque les gaz provenant du collecteur d'échappement sont refroidis par les noyaux d'eau. La vanne EGR peut alors fonctionner à des températures moins contraignantes thermiquement.In one embodiment, the redirection pipe extends between two water cores. The invention thus allows a thermal gain since the gases from the exhaust manifold are cooled by the water cores. The EGR valve can then operate at temperatures less thermally constraining.
[0010] Selon une réalisation, les noyaux d'eau correspondent respectivement à un noyau d'eau supérieur et à un noyau d'eau inférieur de la culasse.In one embodiment, the water cores respectively correspond to an upper water core and a lower water core of the cylinder head.
[0011] Selon une réalisation, le collecteur d'échappement est intégré à la culasse.In one embodiment, the exhaust manifold is integrated with the cylinder head.
[0012] Selon une réalisation, une sortie de la conduite de redirection est en communication avec une vanne, dite vanne EGR, apte à gérer une quantité de gaz d'échappement passant à travers un échangeur de chaleur lequel est en communication avec un répartiteur d'admission du moteur à combustion interne.According to one embodiment, an output of the redirection pipe is in communication with a valve, called the EGR valve, adapted to manage a quantity of exhaust gas passing through a heat exchanger which is in communication with a distributor of heat. admission of the internal combustion engine.
[0013] Selon une réalisation, le moteur à combustion interne comporte un support rapporté fixé sur la culasse et destiné à recevoir la vanne EGR.According to one embodiment, the internal combustion engine comprises an attached support attached to the cylinder head and for receiving the EGR valve.
[0014] Selon une réalisation, le support comporte une première interface de fixation pour autoriser une fixation du support sur la culasse de manière qu'une ouverture d'entrée de la vanne soit positionnée en face d'une extrémité de sortie de la conduite de redirection.According to one embodiment, the support comprises a first fixing interface to allow attachment of the support on the cylinder head so that an inlet opening of the valve is positioned in front of an outlet end of the pipe. redirection.
[0015] Selon une réalisation, le support comporte une deuxième interface de fixation pour autoriser une fixation de l'échangeur de chaleur sur le support de manière qu'une ouverture de sortie de la vanne soit positionnée en face d'une entrée de l'échangeur de chaleur.According to one embodiment, the support comprises a second fixing interface to allow attachment of the heat exchanger on the support so that an outlet opening of the valve is positioned in front of an inlet of the heat exchanger.
[0016] L'invention à également pour objet un véhicule automobile comportant un moteur à combustion interne tel que précédemment défini.The invention also relates to a motor vehicle comprising an internal combustion engine as previously defined.
[0017] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.The invention will be better understood from reading the following description and examining the figures that accompany it. These figures are given for illustrative but not limiting of the invention.
[0018] La figure 1 est une représentation schématique d'une architecture de moteur à combustion interne équipée d'un système de recirculation des gaz d'échappement selon la présente invention; [0019] La figure 2 est une vue en perspective du système de recirculation des gaz d'échappement muni de sa vanne EGR et d'un échangeur en communication avec le répartiteur d'admission; [0020] Les figures 3 et 4 sont respectivement des vues de dessus et en perspective détaillée d'une culasse selon l'invention intégrant la conduite de redirection des gaz d'échappement; [0021] La figure 5 est une vue en coupe de la culasse selon l'invention illustrant le positionnement de la conduite de redirection entre un noyau d'eau supérieur et un noyau d'eau inférieur de la culasse; [0022] La figure 6 est une vue en perspective illustrant la fixation du support de la vanne EGR auquel est relié l'échangeur du système EGR selon l'invention.[0018] Figure 1 is a schematic representation of an internal combustion engine architecture equipped with an exhaust gas recirculation system according to the present invention; Figure 2 is a perspective view of the exhaust gas recirculation system provided with its EGR valve and an exchanger in communication with the intake distributor; Figures 3 and 4 are respectively top views and a detailed perspective of a cylinder head according to the invention incorporating the exhaust gas redirection pipe; Figure 5 is a sectional view of the cylinder head according to the invention illustrating the positioning of the redirect pipe between an upper water core and a lower water core of the cylinder head; Figure 6 is a perspective view illustrating the attachment of the support of the EGR valve which is connected to the exchanger of the EGR system according to the invention.
[0023] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.Identical elements, similar, or the like retain the same reference from one figure to another.
[0024] La figure 1 montre une architecture 1 comportant un moteur à combustion interne 5 suralimenté par un turbocompresseur 2 comprenant un compresseur 3 et une turbine 4. Le compresseur 3 permet de comprimer l'air d'admission de manière à optimiser le remplissage des cylindres du moteur 5. A cet effet, le compresseur 3 est disposé sur une conduite d’admission 8 en amont du moteur 5. L'écoulement des gaz d'échappement entraîne en rotation la turbine 4 disposée sur une conduite d'échappement 9, laquelle entraîne alors en rotation le compresseur 3 par l'intermédiaire d'un arbre d'accouplement. Une vanne 15 de commande de turbocompresseur 2 située en amont de la turbine 4 permet de gérer la quantité de gaz d'échappement circulant à travers la turbine 4 et la quantité de gaz passant par une conduite de décharge 16.[0024] Figure 1 shows an architecture 1 comprising an internal combustion engine 5 supercharged by a turbocharger 2 comprising a compressor 3 and a turbine 4. The compressor 3 compresses the intake air to optimize the filling of engine cylinders 5. For this purpose, the compressor 3 is disposed on an intake pipe 8 upstream of the engine 5. The flow of the exhaust gas drives in rotation the turbine 4 disposed on an exhaust pipe 9, which then rotates the compressor 3 via a coupling shaft. A turbocharger control valve 2 located upstream of the turbine 4 makes it possible to manage the quantity of exhaust gas flowing through the turbine 4 and the quantity of gas passing through a discharge pipe 16.
[0025] De manière à maintenir la densité de l’air acquise en sortie du compresseur 3, on utilise un échangeur de chaleur 10 dit RAS (pour Refroidisseur d'Air de Suralimentation) apte à refroidir l’air circulant dans la conduite d’admission 8. L'échangeur 10 est monté en aval du compresseur 3 et en amont d'un doseur d'air 18.In order to maintain the density of the air acquired at the outlet of the compressor 3, a heat exchanger 10 called RAS (for cooling air cooler) is used to cool the air flowing in the duct. intake 8. The exchanger 10 is mounted downstream of the compressor 3 and upstream of an air metering device 18.
[0026] Le moteur à combustion interne 5 comporte une culasse 41 recouvrant un bloc-cylindres et un joint de culasse monté entre ces deux éléments (non représentés). Le bloc-cylindres et la culasse 41 sont réalisés typiquement dans un alliage d'aluminium. Comme cela est représenté sur les figures 2 et 3, la culasse 41 comporte des logements 26 pour le montage des ensembles bougie/injecteur. Pour chaque cylindre, la culasse 41 comporte deux passages 27 de soupapes d'admission et deux autres passages 28 de soupapes d'échappement. En outre, la culasse 41 comporte également un circuit de refroidissement parcouru par un liquide de refroidissement, par exemple de l'eau contenant de l'anti-gel.The internal combustion engine 5 comprises a cylinder head 41 covering a cylinder block and a cylinder head gasket mounted between these two elements (not shown). The cylinder block and the cylinder head 41 are typically made of an aluminum alloy. As shown in Figures 2 and 3, the yoke 41 has housing 26 for mounting sets candle / injector. For each cylinder, the cylinder head 41 has two passages 27 of intake valves and two other passages 28 of exhaust valves. In addition, the yoke 41 also comprises a cooling circuit traversed by a cooling liquid, for example water containing antifreeze.
[0027] Par ailleurs, un système 23 de recirculation des gaz d'échappement (dit "EGR" pour "Exhaust Gaz Recirculation" en anglais) comporte une conduite de redirection 40 des gaz d'échappement apte à rediriger une partie des gaz d'échappement issus d'un collecteur d'échappement 20 vers l'admission 51 du moteur 5 après passage dans un échangeur 14.Furthermore, a system 23 for recirculating exhaust gas (called "EGR" for "Exhaust Gas Recirculation" in English) comprises a redirection pipe 40 of the exhaust gas adapted to redirect a portion of the exhaust gases. exhaust from an exhaust manifold 20 to the inlet 51 of the engine 5 after passing through an exchanger 14.
[0028] Ainsi, une partie des gaz d'échappement du moteur 5 est rejetée vers l'extérieur du véhicule automobile à travers la conduite d'échappement 9 et une autre partie des gaz est recyclée. La quantité de gaz devant être remise en circulation est contrôlée par la vanne EGR 25 montée entre la sortie de la conduite de redirection 40 et l'échangeur de chaleur 14 lequel est en communication avec le répartiteur d'admission 45 bien visible en figure 2.Thus, a portion of the exhaust gas of the engine 5 is rejected to the outside of the motor vehicle through the exhaust pipe 9 and another part of the gas is recycled. The quantity of gas to be recirculated is controlled by the EGR valve 25 mounted between the outlet of the redirection pipe 40 and the heat exchanger 14 which is in communication with the inlet manifold 45 clearly visible in FIG.
[0029] La conduite de redirection 40 est intégrée à la culasse 41 et connectée au collecteur d'échappement 20 via un piquage 43 bien visible en figure 4 réalisé dans une paroi du collecteur d'échappement 20. Par "intégrée", on entend le fait que la conduite de redirection 40 est monobloc avec la culasse 41. La conduite de redirection 40 est en l'occurrence moulée avec la culasse 41 mais elle pourrait en variante être usinée dans la culasse 41. Le collecteur d'échappement 20 est également intégré à la culasse 41 en étant de préférence moulé avec la culasse 41. En variante, le collecteur d'échappement 20 pourra toutefois être rapporté par rapport à la culasse 41.The redirection pipe 40 is integrated with the yoke 41 and connected to the exhaust manifold 20 via a stitching 43 clearly visible in Figure 4 formed in a wall of the exhaust manifold 20. By "integrated" is meant the The redirection duct 40 is in this case molded with the cylinder head 41 but could alternatively be machined in the cylinder head 41. The exhaust manifold 20 is also integrated. at the breech 41 being preferably molded with the breech 41. In a variant, the exhaust manifold 20 may, however, be brought relative to the breech 41.
[0030] De manière obtenir un gain thermique lors du passage des gaz d'échappement à travers la conduite de redirection 40, la conduite 40 s'étend avantageusement entre deux noyaux d'eau, de préférence un noyau d'eau supérieur 49 et un noyau d'eau inférieur 50 de la culasse 41, comme cela est visible sur les figures 4 et 5. Les indications spatiales « supérieur » et « inférieur » se réfèrent au moteur en position de montage ou d'utilisation dans un véhicule automobile disposé sur un plan horizontal.In order to obtain a thermal gain during the passage of the exhaust gas through the redirection pipe 40, the pipe 40 advantageously extends between two water cores, preferably an upper water core 49 and a lower water core 50 of the cylinder head 41, as can be seen in FIGS. 4 and 5. The "upper" and "lower" space indications refer to the engine in the mounting or operating position in a motor vehicle disposed on a horizontal plane.
[0031] Ainsi, les gaz d'échappement provenant du collecteur d'échappement 20 sont refroidis par les deux noyaux d'eau 49, 50 jusqu'à la vanne EGR 25. Cette architecture permet de refroidir les gaz recirculés de l'ordre de 200 °C, ce qui permet une meilleure tenue thermique de la vanne EGR 25.Thus, the exhaust gas from the exhaust manifold 20 are cooled by the two water cores 49, 50 to the valve EGR 25. This architecture allows to cool the recirculated gases of the order of 200 ° C, which allows a better thermal resistance of the EGR valve 25.
[0032] Comme on peut le voir clairement sur la figure 6, un support rapporté 46, par exemple réalisé en aluminium, est fixé à la culasse 41 et est destiné à recevoir la vanne 25. A cet effet, le support 46 comporte une première interface de fixation 47 pour autoriser une fixation du support 46 sur la culasse 41, de manière qu'une ouverture d'entrée de la vanne 25 soit positionnée en face d'une extrémité de sortie de la conduite de redirection 40. A cet effet, la première interface de fixation 47 comporte des ouvertures pour le passage d'organes de fixation, tels que des vis, en trois ou quatre zones de fixation.As can be seen clearly in Figure 6, an attached support 46, for example made of aluminum, is fixed to the cylinder head 41 and is intended to receive the valve 25. For this purpose, the support 46 comprises a first fixing interface 47 to allow attachment of the support 46 on the yoke 41, so that an inlet opening of the valve 25 is positioned opposite an outlet end of the redirection pipe 40. For this purpose, the first attachment interface 47 has openings for the passage of fasteners, such as screws, in three or four attachment areas.
[0033] En outre, le support 46 comporte une deuxième interface de fixation 48 pour autoriser une fixation de l'échangeur de chaleur 14 sur le support 46, de manière qu'une ouverture de sortie de la vanne 25 soit positionnée en face d'une entrée de l'échangeur de chaleur 14. A cet effet, la deuxième interface de fixation 48 comporte des ouvertures pour le passage d'organes de fixation, tels que des vis en trois ou quatre zones de fixation.In addition, the support 46 includes a second attachment interface 48 to allow attachment of the heat exchanger 14 on the support 46, so that an outlet opening of the valve 25 is positioned opposite the an input of the heat exchanger 14. For this purpose, the second attachment interface 48 comprises openings for the passage of fasteners, such as screws in three or four attachment areas.
[0034] Dans une variante de réalisation, le support d'interface 46 est intégré à la culasse 41.In an alternative embodiment, the interface support 46 is integrated with the cylinder head 41.
[0035] L'invention permet ainsi, grâce au positionnement de la conduite de redirection 40 à travers la culasse 41, d'augmenter la compacité du moteur, ce qui autorise l'intégration par exemple d'autres fonctionnalités minimisant l'émission de polluant provenant d'un véhicule automobile. Par ailleurs, l'invention permet également un gain thermique puisque les gaz provenant du collecteur d'échappement 20 sont refroidis par les noyaux d'eau supérieur 49 et inférieur 50 de la culasse 41.The invention thus allows, thanks to the positioning of the redirection pipe 40 through the yoke 41, to increase the compactness of the engine, which allows the integration for example of other functionalities minimizing the emission of pollutant from a motor vehicle. Furthermore, the invention also allows a thermal gain since the gases from the exhaust manifold 20 are cooled by the upper water cores 49 and lower 50 of the cylinder head 41.
[0036] Dans certaines configurations, l'échangeur EGR 14 pourra éventuellement comporter une conduite de dérivation des gaz d'échappement permettant aux gaz de court-circuiter les conduits de refroidissement de l'échangeur 14 et un volet interne (non visible sur les figures) permettant de gérer la quantité de gaz recirculée qui sera refroidie par l'échangeur 14 et la quantité de gaz recirculée qui ne le sera pas.In certain configurations, the EGR exchanger 14 may optionally comprise an exhaust gas bypass line allowing the gas to bypass the cooling ducts of the exchanger 14 and an inner flap (not visible in the figures ) for managing the amount of recirculated gas that will be cooled by the exchanger 14 and the amount of recirculated gas that will not be.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1653173A FR3049981B1 (en) | 2016-04-11 | 2016-04-11 | INTERNAL COMBUSTION ENGINE INCLUDING AN EXHAUST GAS REDIRECTION DUCT INTEGRATED IN THE CYLINDER HEAD |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1653173A FR3049981B1 (en) | 2016-04-11 | 2016-04-11 | INTERNAL COMBUSTION ENGINE INCLUDING AN EXHAUST GAS REDIRECTION DUCT INTEGRATED IN THE CYLINDER HEAD |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3049981A1 true FR3049981A1 (en) | 2017-10-13 |
FR3049981B1 FR3049981B1 (en) | 2021-04-16 |
Family
ID=56101696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR1653173A Active FR3049981B1 (en) | 2016-04-11 | 2016-04-11 | INTERNAL COMBUSTION ENGINE INCLUDING AN EXHAUST GAS REDIRECTION DUCT INTEGRATED IN THE CYLINDER HEAD |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3049981B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220364532A1 (en) * | 2020-03-13 | 2022-11-17 | Yanmar Power Technology Co., Ltd. | Engine |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1006272A2 (en) * | 1998-12-01 | 2000-06-07 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Cylinder head structure in multi-cylinder engine |
JP2000161131A (en) * | 1998-12-01 | 2000-06-13 | Honda Motor Co Ltd | Cylinder head structure for multiple-cylinder engine |
EP1154144A1 (en) * | 2000-05-12 | 2001-11-14 | IVECO FIAT S.p.A. | An internal-combustion engine provided with an exhaust gas recirculation system, in particular for a vehicle |
DE102005031300A1 (en) * | 2005-07-05 | 2007-01-18 | Daimlerchrysler Ag | Internal combustion engine with cooling system and exhaust gas recirculation system |
US20110315098A1 (en) * | 2010-06-29 | 2011-12-29 | Mazda Motor Corporation | Cooling device of water-cooled engine and method of manufacturing the same |
DE102011101826A1 (en) * | 2011-05-17 | 2012-11-22 | Daimler Ag | Retaining arrangement for cooling device for cooling recycled exhaust gas of combustion engine in cylinder head of combustion engine of motor vehicle, has retaining element which holds cooling device having canal arrangement |
-
2016
- 2016-04-11 FR FR1653173A patent/FR3049981B1/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1006272A2 (en) * | 1998-12-01 | 2000-06-07 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Cylinder head structure in multi-cylinder engine |
JP2000161131A (en) * | 1998-12-01 | 2000-06-13 | Honda Motor Co Ltd | Cylinder head structure for multiple-cylinder engine |
EP1154144A1 (en) * | 2000-05-12 | 2001-11-14 | IVECO FIAT S.p.A. | An internal-combustion engine provided with an exhaust gas recirculation system, in particular for a vehicle |
DE102005031300A1 (en) * | 2005-07-05 | 2007-01-18 | Daimlerchrysler Ag | Internal combustion engine with cooling system and exhaust gas recirculation system |
US20110315098A1 (en) * | 2010-06-29 | 2011-12-29 | Mazda Motor Corporation | Cooling device of water-cooled engine and method of manufacturing the same |
DE102011101826A1 (en) * | 2011-05-17 | 2012-11-22 | Daimler Ag | Retaining arrangement for cooling device for cooling recycled exhaust gas of combustion engine in cylinder head of combustion engine of motor vehicle, has retaining element which holds cooling device having canal arrangement |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220364532A1 (en) * | 2020-03-13 | 2022-11-17 | Yanmar Power Technology Co., Ltd. | Engine |
US11739717B2 (en) * | 2020-03-13 | 2023-08-29 | Yanmar Power Technology Co., Ltd. | Engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR3049981B1 (en) | 2021-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2908832A1 (en) | CARTER FOR HEAT EXCHANGER | |
FR3079880A1 (en) | DUAL FLOW ADMISSION MODULE | |
FR2967215A1 (en) | GAS DISTRIBUTION COLLECTOR AND CORRESPONDING GAS ADMISSION MODULE | |
EP3217006B1 (en) | Combustion engine with system for recirculation of exhaust gases | |
EP1432907B1 (en) | Improved device for thermally controlling the intake air of the internal combustion engine of a motor vehicle | |
FR3049981A1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE COMPRISING AN INTEGRATED EXHAUST GAS REDIRECTION DRIVE AT THE CYLINDER HEAD | |
EP3707365A1 (en) | Air intake device for a heat engine | |
EP3234335A1 (en) | Valve comprising actuating means between two intake pipes | |
FR3041033A1 (en) | EXHAUST LINE AND AIR CIRCUIT FOR MOTOR VEHICLE MOTOR FOR OPTIMIZED INTEGRATION OF THE EXHAUST GAS RECIRCULATION CIRCUIT | |
EP1683957B1 (en) | Internal combustion engine with indirect injection | |
EP1908951A1 (en) | Device for recirculating exhaust gas from an internal combustion engine and internal combustion engine equipped with such a device | |
EP2024630B1 (en) | Internal combustion engine comprising an exhaust gas recirculation system | |
EP3550120A1 (en) | Dual-flow intake module of a heat engine | |
EP3347581A1 (en) | Electric compressor with bypass valve | |
WO2007093729A2 (en) | Air intake circuit for internal combustion engine | |
FR3063772A1 (en) | HP EGR EXCHANGER INTERFACE FOR THERMAL ENGINE | |
FR2857417A1 (en) | Air intake circuit for internal combustion engine, has distribution chamber with control circuit connecting inputs and outputs in one position and cross connecting inputs and outputs in another position | |
FR2893976A3 (en) | Particle filter regeneration device for internal combustion engine of motor vehicle, has injector to perform fuel injection, associated to oxidizer injection zone, between engine outlet and filter inlet to attain increase of temperature | |
FR2892767A1 (en) | Motor vehicle internal combustion engine has inlet for additional fresh gas into combustion chamber to scavenge combustion gases | |
FR3085725A1 (en) | DIVIDED CYCLE EXTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
EP1431541A1 (en) | Internal combustion engine having means to vary the swirl intensity | |
FR3054611A1 (en) | PLATE FOR MIXING A RECIRCULATED EXHAUST GAS FLOW WITH AN INTAKE GAS FLOW FOR A THERMAL ENGINE | |
FR2961860A1 (en) | Connector for junction of exhaust fumes of internal combustion engine e.g. thermal engine such as thermal diesel engine, of motor vehicle, has wall forming obstacle against which exhaust fumes flow emerging in primary conduit is stopped | |
FR2922956A3 (en) | Internal combustion engine for motor vehicle, has three-way flow control valve for controlling flow of burnt gas in gas recirculation line along direction of heat exchanger and in exhaust line along direction of exhaust gas outlet | |
FR2836184A1 (en) | Exhaust gas recirculation control for motor vehicle diesel I.C. engine, parallel gas return branches with cooler and throttling butterflies |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20171013 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |
|
CD | Change of name or company name |
Owner name: STELLANTIS AUTO SAS, FR Effective date: 20240423 |