CH620740A5 - - Google Patents

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CH620740A5
CH620740A5 CH1313777A CH1313777A CH620740A5 CH 620740 A5 CH620740 A5 CH 620740A5 CH 1313777 A CH1313777 A CH 1313777A CH 1313777 A CH1313777 A CH 1313777A CH 620740 A5 CH620740 A5 CH 620740A5
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CH
Switzerland
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engine
value
compressor
control
operating
Prior art date
Application number
CH1313777A
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English (en)
Inventor
Andre Ecomard
Pierre Eyzat
Original Assignee
Inst Francais Du Petrole
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/44Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs
    • F02B33/446Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs having valves for admission of atmospheric air to engine, e.g. at starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/16Control of the pumps by bypassing charging air
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Description

La présente invention concerne les moteurs à combustion interne suralimentés, utilisant un organe compresseur entraîné par une turbine actionnée par les gaz d'échappement. On désigne par moteur à combustion interne aussi bien les moteurs du type à allumage commandé que ceux du type à allumage par compression.
Plus précisément, l'invention propose un procédé et un dispositif permettant d'obtenir un meilleur fonctionnement des moteurs du type indiqué plus haut, en améliorant, par exemple mais non exclusivement, le pouvoir d'accélération de ces moteurs (et notamment le pouvoir d'accélération rapide).
On sait tous les avantages (gain de poids, gain de place, consommation réduite, etc.) qui sont obtenus lorsqu'on substitue à un moteur de cylindrée importante un moteur suralimenté de cylindrée moindre qui, en régime établi et dès que la vitesse de rotation du moteur atteint une certaine valeur, peut avoir des performances maximales identiques à celles du moteur non suralimenté.
Mais la réponse d'un moteur suralimenté à un ordre d'accélération n'est pas aussi rapide que celle d'un moteur non suralimenté ayant des performances maximales équivalentes, l'écart de performance entre les deux types de moteur étant d'autant plus grand que la cylindrée du moteur suralimenté est plus faible ou que la vitesse de rotation (ou régime de fonctionnement du moteur) est plus basse. Cela constitue un inconvénient majeur lorsqu'un moteur suralimenté doit équiper un véhicule automobile pour lequel on requiert généralement la possibilité d'accélérer rapidement, quel que soit le régime de fonctionnement du moteur.
L'objet de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif améliorant le fonctionnement des moteurs suralimentés par un turbocompresseur, en vue de supprimer, ou au moins d'atténuer notablement, certains au moins des inconvénients des moteurs suralimentés tels qu'ils sont actuellement utilisés.
A cet effet, le procédé selon l'invention présente les caractéristiques spécifiées dans la revendication 1.
Ainsi, le but recherché est atteint en passant brusquement de l'alimentation du moteur en air à partir d'une source délivrant de l'air sous une pression indépendante des conditions de fonctionnement du moteur à l'alimentation du moteur en air délivré par le turbocompresseur et vice versa, lorsque les conditions de fonctionnement du moteur sont modifiées, et en maintenant à un faible niveau le travail de compression fourni par le compresseur lorsque le moteur est alimenté en air par la source statique.
L'invention pourra être bien comprise et tous ses avantages apparaîtront à la lecture de la description des différents modes de réalisation de l'invention illustrés par les figures du dessin annexé dans lequel :
la fig. 1 représente schématiquement un moteur suralimenté par un turbocompresseur, équipé d'un dispositif selon l'invention ;
les fig. 2 et 2A illustrent des variantes de la fig. 1 ;
la fig. 3 montre de façon plus détaillée un exemple non limitatif de réalisation de l'organe distributeur et de l'élément de commande;
les fig. 3A à 3F montrent le fonctionnement du dispositif;
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la fig. 4 schématise un autre exemple de réalisation de l'invention, et les fig. 5, 6 et 7 représentent différents modes de réalisation de l'organe distributeur 7.
La fig. 1 représente schématiquement un moteur à combustion interne 1 comportant une admission d'air 2 reliée au moteur 1, et un échappement 3 des gaz brûlés.
Ce moteur peut être du type Diesel ou du type à allumage commandé, l'admission d'air étant dans ce cas constituée par l'entrée d'air du carburateur qui n'est pas représenté.
La suralimentation du moteur 1 est obtenue par un turbocompresseur comportant une turbine 4 actionnée par les gaz d'échappement, et qui entraîne un compresseur d'air 5, par exemple du type centrifuge, dont la sortie communique avec l'admission d'air 2 du moteur par une canalisation 6 qui sera de préférence de longueur aussi faible que possible et de diamètre maximal pour réduire les pertes de charge dans l'écoulement d'air.
Le fonctionnement d'un moteur suralimenté, bien connu de l'homme de l'art, n'est pas rappelé ici.
Il est possible d'améliorer le fonctionnement d'un moteur suralimenté en effectuant les opérations suivantes, en fonction des valeurs prises par au moins une grandeur mesurée, représentative du fonctionnement du moteur:
a) connexion de l'admission d'air du moteur à une source capable de délivrer de l'air sous une pression déterminée qui peut être sensiblement constante, lorsque la grandeur mesurée prend une première valeur arbitrairement fixée, et maintien du compresseur dans des conditions de fonctionnement telles qu'il ne produise tout au plus qu'une faible énergie de compression;
b) alimentation du moteur exclusivement par le compresseur lorsque ladite grandeur mesurée a une seconde valeur prédéterminée différente de ladite première valeur, chacune de ces opérations étant réalisée dans un intervalle de temps aussi court que possible.
Un dispositif pour mettre en œuvre le procédé selon l'invention est illustré schématiquement sur la fig. 1. Il comporte essentiellement un organe distributeur 7, par exemple du type vanne à trois voies et deux positions. Dans le cas représenté, cet organe est connecté à l'admission 2, à l'entrée du compresseur 5 et à l'admission générale d'air schématisée par un filtre à air 8.
Dans une première position, l'organe 7 met en communication le filtre à air 8 et l'admission 2, tandis qu'il obstrue totalement l'entrée du compresseur 5. Comme il découle de ce qui précède, la source fournissant de l'air sous pression déterminée et constante, lorsque l'organe 7 est dans sa première position, est, dans ce mode de réalisation, constituée par l'atmosphère.
Dans une seconde position, l'organe distributeur 7 relie le filtre à air 8 et l'entrée du compresseur 5 et empêche, simultanément, toute communication entre le filtre à air et l'admission 2.
Un élément de commande 9 actionne l'organe 7 en fonction de la valeur d'au moins une grandeur représentative du fonctionnement du moteur. Cette grandeur pourra être la position de la commande d'accélération (pédale d'accélérateur) ou de tout élément qui lui est associé, tel que tringlerie, papillon du carburateur lorsque le moteur est un moteur à allumage commandé. Cette grandeur pourra être aussi le régime du moteur, la vitesse de déplacement de la commande d'accélération, la pression dans la tubulure d'admission du moteur, etc.
Le mode de fonctionnement du dispositif selon l'invention peut varier sensiblement et l'élément de commande 9 est conçu en conséquence.
On indique ci-dessous un premier mode de fonctionnement du dispositif selon l'invention représenté par la fig. 1.
L'organe de commande 9 agit en fonction de la valeur de la grandeur représentative de fonctionnement du moteur en étant, par exemple, associé à la commande d'accélération (pédale d'accélérateur) ou à la tringlerie qui la prolonge.
Lorsque la valeur de la grandeur est inférieure à un seuil Si, l'élément de commande 9 maintient l'organe 7 dans sa première position pour laquelle le compresseur 5 ne débite pas, son entrée étant obturée, et pour laquelle l'admission 2 est en communication avec le filtre 8. Le moteur fonctionne alors en aspiration naturelle. Les auteurs de l'invention ont constaté que la vitesse de rotation du compresseur 5, qui ne débite pas, s'établit à une valeur notablement supérieure à celle qu'elle aurait si l'entrée du compresseur 5 était restée ouverte.
Lorsque la valeur de la grandeur varie et atteint le seuil Si, l'élément de commande 9 place rapidement l'organe 7 dans sa deuxième position pour laquelle le moteur est suralimenté. On constate alors que, grâce au phénomène d'inertie, la vitesse du compresseur n'est tout d'abord pas sensiblement modifiée, ce qui favorise une bonne suralimentation du moteur, cette vitesse augmentant ensuite progressivement comme le régime du moteur.
Lorsque la valeur de la grandeur atteint, en variant en sens inverse, un seuil S2, l'élément de commande 9 place à nouveau l'organe 7 dans sa première position.
Pour éviter qu'apparaissent des phénomènes de pompage dans le fonctionnement du moteur et obtenir une bonne stabilité de fonctionnement, il est préférable que les seuils Si et S2 soient différents.
De préférence, et bien que cela ne soit pas limitatif, le seuil Si sera choisi tel qu'il corresponde à un régime moteur voisin de 60% du régime maximal, sur le rapport le plus long, lorsque le véhicule se déplace sur un terrain plat ou palier.
De même, l'expérience a montré qu'il est préférable que le passage rapide d'une position à l'autre de l'organe 7 s'effectue en un temps aussi court que possible, la valeur minimale étant limitée par les caractéristiques mécaniques du dispositif (inertie, etc.) et la valeur maximale étant limitée au tiers du temps minimal nécessaire à un opérateur pour déplacer la pédale de l'accélérateur entre les positions extrêmes qu'elle peut occuper. En général, le temps de passage d'une position à l'autre de l'organe 7 sera de l'ordre du dixième de seconde.
La fig. 2 représente une première variante du dispositif illustré par la fig. 1 selon laquelle, dans une première position, l'organe 7 obture la sortie du compresseur 5 et relie simultanément l'admission 2 du moteur au filtre à air 8, tandis que, dans sa deuxième position, il met en communication la sortie du compresseur 5 et l'admission 2 du moteur.
Selon une seconde variante de réalisation illustrée par la fig. 2A, le distributeur 7 est du type à quatre voies et deux positions. Dans la première position, d'une part, il met en communication le filtre à air 8 et l'admission 2 du moteur et, d'autre part, il relie l'entrée et la sortie du compresseur, alors que dans la deuxième position, il relie l'entrée du compresseur 5 au filtre à air 8 et la sortie du compresseur à l'admission du moteur.
Selon une variante possible de fonctionnement, l'élément de commande 9 est adapté à maintenir, en régime permanent, l'organe 7 dans la position assurant la suralimentation du moteur par le compresseur 5, à provoquer le passage de cet organe dans son autre position correspondant à la connexion de l'admission du moteur 2 au filtre à air 8 lorsque, simultanément, la commande d'accélération (pédale d'accélérateur) est déplacée rapidement dans le sens de l'accélération et que le point de fonctionnement du moteur est situé dans une zone prédéterminée, puis à maintenir l'organe 7 dans cette position pendant un intervalle de temps déterminé.
Les modes de réalisation de l'organe distributeur 7 et de l'élément de commande 9 qui lui est associé pourront être divers.
La fig. 3 représente schématiquement un exemple de réalisation simple, robuste et peu coûteux de l'organe 7 et de l'élément de commande 9. Dans ce cas particulier, on a choisi d'actionner l'organe 7 en fonction de la position de la commande d'accélération (pédale d'accélérateur), le régime de fonctionnement du moteur étant en relation avec la position de la commande d'accélération.
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L'organe 7, qui est du type de celui illustré par la fig. 1, est composé d'un corps creux 10 en forme de Y ou de T dont les extrémités sont reliées respectivement au filtre à air 8, à l'admission 2 du moteur et à l'entrée du compresseur 5. Un volet 11, placé à l'intérieur du corps 10 et articulé autour d'un axe fixe 12, peut obturer l'une des branches du corps 10 reliées à l'admission 2 et à l'entrée du compresseur 5. Le déplacement du volet 11 est assuré par un levier de commande 13 dont l'extrémité porte un galet 13a qui s'engage dans une rainure 14 pratiquée dans une bague 15 déplaçable axialement sur un arbre fixe 16. Dans l'alésage de la bague 15 sont usinées deux rainures 17a, 17b séparées par une butée 18. L'arbre 16 porte un logement radial 19, contenant un ressort taré 19a et une bille 19b qui peut coopérer avec l'une ou l'autre des rainures 17a et 17b.
L'élément de commande 9 comporte également une pièce mobile ou étrier 20 déplaçable en fonction du déplacement de la commande d'accélération (pédale d'accélérateur). Cette pièce est par exemple solidaire en translation d'une tringlerie, non représentée, associée à la commande d'accélération. La pièce 20 porte deux flasques 21 et 22 traversés par l'arbre 16 et qui, lors du montage, sont positionnés de part et d'autre de la bague 15. Des ressorts 23 et 24 sont interposés entre les flasques 21, 22 et la bague 15.
Les fig. 3A à 3E illustrent le fonctionnement mécanique de l'ensemble représenté à la fig. 3. Pour la clarté des figures, seul le volet 11, son axe d'articulation 12, son levier de commande 13 et l'élément de commande 9 ont été représentés.
La fig. 3A représente la position des différents éléments lorsque aucune action n'est exercée sur la commande d'accélération (pédale d'accélérateur). Le volet 11 est dans la position correspondant à celle schématisée en trait continu sur la fig. 3. Le réglage de l'ensemble est tel que le ressort 24 exerce sur la bague 15 un effort supérieur à celui produit par le ressort 23. L'effort résultant F supporté par la bague a pour valeur
I F0 i = | k2h-kih | (1)
ki et k2 étant respectivement les raideurs des ressorts 23 et 24 et li et I2 les longueurs sur lesquelles les ressorts ont été comprimés.
L'effort F dirigé vers la droite de la fig. 3A est transmis au levier 13 qui maintient le clapet dans sa position représentée en trait continu sur la fig. 3. Dans cette position, la bille 19b pénètre dans la rainure 17a en prenant appui contre la butée 18.
Dans ces conditions, qui correspondent aux faibles régimes de fonctionnement du moteur, l'admission 2 communique avec le filtre à air 8, autrement dit le moteur fonctionne en aspiration naturelle.
Lorsqu'on agit sur la pédale de l'accélérateur pour obtenir une augmentation du régime du moteur, l'étrier 20 se déplace vers la gauche de la fig. 3A d'une valeur correspondante x. La force résultante exercée sur la bague 15 par les ressorts 23 et 24 diminue, s'annule, puis croît en changeant de sens sans provoquer le basculement du volet 11. Après un déplacement xi, la force résultante appliquée à la bague 20 atteint la valeur Fi (fig. 3B) pour laquelle le ressort 19a a été taré.
A cet instant (fig. 3C), sous l'action de la force Fi, la bague 15 se déplace brusquement vers la gauche de la figure d'une quantité X2, la bille 19b se logeant dans la rainure 17b. Cela provoque le basculement du volet 11 dans la deuxième position, représentée en trait interrompu sur la fig. 3, pour laquelle l'entrée du compresseur 5 communique avec le filtre à air 8. A partir de cette position de l'étrier 20 qui correspond au seuil Si du régime de fonctionnement du moteur, on obtient la suralimentation du moteur par le compresseur 5. Dans cette nouvelle position, la force résultante appliquée à la bague 15 par les ressorts 23 et 24 est telle que cette bague ne peut revenir dans sa première position. Un déplacement supplémentaire de la pièce 20 vers la gauche de la fig. 3C provoque une compression supplémentaire du ressort 23
qui maintient le volet 11 dans sa position représentée en trait interrompu sur la fig. 3.
Lorsqu'on relâche l'accélérateur, la pièce 20 est déplacée vers la droite de la figure et le régime de fonctionnement du moteur décroît. Ce mouvement diminue la compression du ressort 23 et augmente celle du ressort 24. La pièce 20 atteint, en se déplaçant vers la droite de la figure, la position représentée sur la fig. 3C sans provoquer le basculement du volet 11. Un déplacement supplémentaire X3 (fig. 3D) augmente jusqu'à la valeur F2 la résultante des forces appliquées à la bague 15.
A cet instant, la bague 15 bascule brusquement pour revenir dans sa première position (fig. 3E). A partir de cette position de l'étrier 20 qui correspond à un seuil S2 de fonctionnement, le moteur 1 fonctionne à nouveau en aspiration naturelle.
Comme on peut le voir sur les fig. 3A à 3E, le basculement de la bague 15 d'une position à l'autre peut être obtenu pour des positions différentes de la pièce 20, suivant que l'on accélère ou que l'on décélère.
Par exemple, en utilisant des ressorts 23 et 24 de mêmes caractéristiques (raideurs k, etc.) et en désignant par xo la différence (I2—li), la valeur de la force Fo peut s'écrire
I F0 I = I k-x0 I
Si, de plus, le ressort 19a est taré pour que Fi = Fo et si le déplacement de la bague 15 s'effectue sur une longueur X2 = 0,5xo, on constate que la valeur xi = xo et que X3 = 0,5xo.
Dans ces conditions, le déplacement de la bague 15 pendant les périodes d'accélération (fig. 3B et 3C) se déclenche lorsque la pièce 20 est à une distance xi = xo de sa position d'origine représentée sur la fig. 3A, alors que le retour de la bague 15 à sa position initiale (fig. 3D et 3E) s'amorce lorsque l'étrier 20 est à une distance X4=9,5xo de sa position d'origine.
Les courbes de la fig. 3F montrent le déplacement x de l'étrier 20 en fonction du temps, ce déplacement s'effectuant entre le point A et le point B lorsqu'on agit sur la commande d'accélération (pédale d'accélérateur) pour augmenter le régime du moteur et du point B vers le point A lorsqu'on cesse toute action sur la commande d'accélération.
La courbe I en trait continu correspond au mouvement le plus rapide que l'on peut imposer à l'étrier 20 en agissant brusquement sur l'accélérateur. La courbe II en trait interrompu correspond à un mouvement continu, mais plus lent, de l'étrier 20.
En comparant les deux courbes, qui ont à l'instant to la même origine Ao, on peut voir que l'étrier 20 atteint les points Ci, ou C2, correspondant au point C tel que AC = xi (fig. 3B) aux instants tci, ou tc2* Si l'on désigne par Àt le temps mis par le volet pour basculer complètement, autrement dit le temps nécessaire pour que la bague passe de la position représentée sur la fig. 3B à celle illustrée sur la fig. 3C, on peut voir que, dans le cas de la courbe I, le basculement du clapet est totalement terminé pour le point Di, correspondant au déplacement AD de l'étrier 20, tandis que, dans le cas de la courbe II, ce déplacement est égal à AE, tel que AE<AD.
Par contre, lors d'une décélération, le basculement du volet 11 débute aux points Fi et F2 respectivement, c'est-à-dire lorsque l'étrier 20 est à une distance X4=AF de sa position d'origine.
Le temps de basculement At étant lié au mode de réalisation de l'organe 7 et de l'élément de commande 9, on choisit de préférence, et pour éviter des à-coups dans le fonctionnement du moteur, la position de l'étrier 20 pour laquelle commence le basculement du volet 11, de telle sorte que ce basculement soit totalement terminé avant que l'étrier 20 ait parcouru son déplacement maximal, quelle que soit sa vitesse de déplacement, ce qui peut être traduit par la formule mathématique suivante AD~ AB.
La fig. 5 montre un mode préféré de réalisation du distributeur 7 qui est ici constitué d'un corps 29 dans lequel ont été ménagés deux alésages cylindriques 30 et 31 dont les axes sont parallèles. Perpendiculairement à ces axes, le corps 29 du distribu-
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teur est traversé par une tige de commande 32 pouvant tourner autour de son axe et maintenue en place par exemple par des circlips 33. Deux papillons d'obturation 34 et 35, placés dans les alésages 30 et 31, sont solidaires de la tige 32. Ces papillons ont des formes complémentaires de celles des conduits dans lesquels ils sont placés et sont disposés dans deux plans sensiblement perpendiculaires. Ainsi, dans la position de la tige 32 représentée sur la fig. 5, le papillon 35 obture quasi totalement l'alésage 31, alors que le papillon 34 libère totalement le passage de l'alésage 30. Une rotation d'environ 90° de la tige 32 place le papillon 34 dans sa position d'obturation de l'alésage 30 et le papillon 35 libère totalement l'alésage 31. Un premier orifice de chacun des alésages 30 et 31 est relié au filtre à air 8 par une tubulure 36, le second orifice de l'alésage 30 étant relié par une tubulure 37 à l'admission 2 du moteur et le second orifice de l'alésage 31 communiquant par une tubulure 38 avec l'entrée du compresseur 5, lorsque le distributeur est placé comme indiqué sur la fig. 1.
Dans le cas où le distributeur est placé comme indiqué sur la fig. 2, la canalisation 36 communiquera non plus avec le filtre à air 8, mais avec l'admission 2 du moteur, la canalisation 37 étant alors connectée au filtre à air 8 et la canalisation 38 à la sortie du compresseur.
La tige de commande 32 est, par exemple, liée en rotation avec le levier 13 dont l'extrémité 13a s'engage dans la rainure 14 de la bague mobile 15 représenté sur la fig. 3.
La fig. 6 représente un autre mode de réalisation du distributeur 7 à trois voies et deux positions comportant un corps tubu-laire 39. Le corps est relié par une canalisation 42 au filtre à air 8, à l'admission 2 du moteur par une tubulure 43 et à l'entrée du compresseur par une tubulure 44. Un barillet 40, dans lequel est ménagé un conduit 41, est placé dans l'alésage du corps 39 et a une première position (représentée en traits continus sur la fig. 6) dans laquelle le conduit 41 met en communication les tubulures 42 et 43 et une seconde position (représentée en traits interrompus) qui fait communiquer les tubulures 42 et 44.
La fig. 7 représente un élément distributeur 7 du même type que celui de la fig. 6, adapté à réaliser la connexion de l'entrée et de la sortie du compresseur dans l'une des positions du barillet 40 qui possède à cette fin un second conduit 46 reliant la tubulure 44 à une tubulure 45 connectée à la sortie du compresseur 5.
La fig. 4 montre schématiquement un autre exemple de réalisation de l'invention fonctionnant selon la variante indiquée précédemment.
L'organe distributeur 7 est constitué par une électrovanne à trois voies et deux positions, ayant une première position, représentée sur la fig. 4, dans laquelle le filtre à air 8 communique avec l'entrée du compresseur 5, et une seconde position dans laquelle le filtre à air communique exclusivement et directement avec l'admission 2 du moteur. Cette vanne est commandée par une motorisation électrique 7a actionnée par l'élément de commande désigné dans son ensemble par la référence 9. Cet élément de commande comporte un détecteur 25 capable de délivrer un signal lorsque, d'une part, le déplacement de la commande d'accélération 28 (pédale d'accélérateur) est effectué avec une vitesse au moins égale à une valeur prédéterminée et lorsque, d'autre part, le déplacement correspond à une commande d'accélération du moteur 1.
Un exemple simple, peu coûteux et robuste de réalisation du détecteur 25 est schématisé sur la fig. 4. Ce détecteur est constitué par un bobinage électrique à l'intérieur duquel peut se déplacer un noyau magnétique solidaire en mouvement de la tringlerie 28a associée à la commande d'accélération 28.
De plus, un organe de contrôle 27 associé à un interrupteur 26 valide l'action du détecteur 25 en permettant la transmission à la motorisation 7a du signal produit par le détecteur 25 uniquement lorsque le déplacement de la commande d'accélération n'a pas atteint une valeur correspondant au seuil Si indiqué précédemment.
Le fonctionnement du dispositif est simple: tant que la vitesse de déplacement v de la commande d'accélération 28 n'atteint pas une valeur vo prédéterminée qui correspond à un ordre d'accélération rapide, le détecteur 25 ne délivre aucun signal. Pour une valeur égale ou supérieure à vo, le détecteur 25 produit un signal qui ne peut être transmis à la motorisation 7a qu'après sa validation par l'organe de contrôle 27. Lorsque, simultanément à la production du signal par le détecteur 25, la validation de ce signal est effectuée, l'organe de contrôle 27 maintient l'interrupteur 26 dans sa position de fermeture permettant la transmission du signal à la motorisation 7a. Cette dernière actionne la vanne pour la placer dans sa deuxième position. Un élément temporisé (non représenté), éventuellement réglable, maintient la vanne dans sa deuxième position pendant un intervalle de temps At puis replace automatiquement la vanne dans sa première position.
L'organe de contrôle 27 peut être du type détecteur de position.
Dans le cas particulier d'un moteur à allumage commandé, l'organe de contrôle 27 peut être constitué par une capsule mano-métrique qui est soumise à la pression de l'entrée 2 du moteur et qui ouvre l'interrupteur 26 uniquement lorsque cette pression est au moins égale à une valeur choisie, inférieure à la pression atmosphérique.
Bien entendu, des modifications pourront être apportées sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, dans une de ses positions, l'organe 7 pourra connecter l'admission 2, non pas directement au filtre à air 8, mais à un accumulateur d'air sous pression, chargé à une pression supérieure à la pression atmosphérique, la charge de cet accumulateur pouvant être obtenue par un élément approprié actionné par exemple par le moteur 1 ou un de ses accessoires (batterie, dynamo, alternateur, etc.) à des moments où le moteur n'est pas utilisé au maximum de ses performances.
L'organe 7 pourra également être constitué par une vanne du type à barillet rotatif, ou encore par une vanne du type à tiroir déplaçable sous l'action d'un vérin soumis à la pression d'un fluide.
Le détecteur composant l'élément de commande 9 pourra être de tout type connu autre que ceux représentés à titre indicatif sur les figures : on pourra par exemple utiliser un détecteur du type compte-tours électronique, etc.
On peut également utiliser un élément de commande comportant un détecteur du type capsule manométrique qui actionne l'organe 7 en fonction de la pression dans la tubulure d'admission du moteur, ce mode de réalisation étant plus particulièrement réservé au cas d'un moteur à allumage commandé.
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1. Procédé de mise en action d'un moteur à combustion interne ayant une admission d'air, et équipé d'une turbine actionnée par les gaz d'échappement, cette turbine entraînant un compresseur d'air capable de délivrer, par son orifice de sortie, de l'air sous pression, lorsque son orifice d'admission communique avec l'atmosphère, caractérisé en ce que, pendant le fonctionnement du moteur, on repère au moins une grandeur représentative du fonctionnement, on impose au moteur un mode de fonctionnement choisi parmi un premier et un second mode de fonctionnement, ledit premier mode de fonctionnement étant obtenu en alimentant le moteur en air sous une pression déterminée, exclusivement à partir d'une source statique, tandis que l'on maintient à une valeur sensiblement nulle le travail de compression produit par le compresseur, ledit second mode de fonctionnement du moteur correspondant à l'alimentation du moteur en air délivré exclusivement par le compresseur, le passage de l'un à l'autre des modes de fonctionnement étant réalisé brusquement.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pendant ledit premier mode de fonctionnement du moteur, on obture totalement l'orifice d'admission du compresseur.
2
REVENDICATIONS
3
620 740
pour laquelle le régime de fonctionnement du moteur atteint en croissant un premier seuil déterminé.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pendant ledit premier mode de fonctionnement du moteur, on obture totalement l'orifice de sortie du compresseur.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pendant ledit premier mode de fonctionnement du moteur, on met en communication les orifices d'entrée et de sortie du compresseur.
5
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au démarrage, on impose au moteur ledit premier mode de fonctionnement, en ce qu'on provoque le passage dudit premier audit second mode de fonctionnement uniquement lorsque les conditions opératoires varient et atteignent des premières conditions prédéterminées et, quand le moteur fonctionne suivant ledit second mode, on provoque le passage dudit second audit premier mode de fonctionnement lorsque les conditions opératoires atteignent en variant en sens inverse des secondes conditions prédéterminées.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on repère lesdites conditions opératoires en mesurant la valeur d'au moins une grandeur représentative du fonctionnement du moteur, et en ce que lesdites première et seconde conditions opératoires prédéterminées correspondent respectivement à une première et une seconde valeur seuil prédéterminée de ladite grandeur, différentes l'une de l'autre.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite grandeur mesurée est la vitesse de rotation du moteur.
8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite grandeur mesurée est le déplacement de la commande d'accélération du moteur.
9. Procédé selon la revendication 6, appliqué à l'amélioration du fonctionnement d'un moteur à allumage commandé, caractérisé en ce que ladite grandeur est la pression dans la tubulure d'admission.
10
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au démarrage, on impose au moteur ledit second mode de fonctionnement, en ce qu'on provoque successivement le passage dudit second audit premier mode de fonctionnement uniquement lorsque les conditions opératoires atteignent des premières conditions prédéterminées, puis le passage dudit premier audit second mode, un intervalle de temps déterminé après le passage du fonctionnement du moteur dudit second audit premier mode de fonctionnement.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on repère lesdites conditions opératoires en mesurant la valeur d'au moins une grandeur représentative du fonctionnement du moteur, et en ce que lesdites premières conditions opératoires correspondent à une première valeur seuil prédéterminée de ladite grandeur.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite grandeur mesurée est la valeur et le sens de la vitesse de déplacement de la commande d'accélération du moteur, et en ce qu'on provoque le passage du second au premier mode de fonctionnement quand ladite vitesse de déplacement a atteint en croissant une valeur prédéterminée et un sens correspondant à un ordre d'accélération du moteur et quand, simultanément, le régime de fonctionnement du moteur est inférieur à un seuil prédéterminé.
13. Procédé selon l'une des revendications 6 ou 11, caractérisé en ce que ladite première valeur seuil prédéterminée correspond à un régime moteur voisin de 60% du régime maximal sur le rapport le plus long, lorsque le véhicule équipé de ce moteur est en palier.
14. Dispositif de mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, avec une source d'air sous une pression déterminée:
— un organe distributeur ayant une première position dans laquelle il met en communication ladite source et l'admission d'air du moteur et maintient à une faible valeur le travail de compression produit par le compresseur, et une seconde position dans laquelle il met exclusivement en communication l'admission d'air du moteur et l'orifice de sortie du compresseur, et
— un élément de commande coopérant avec ledit organe distributeur pour obtenir rapidement son passage de l'une à l'autre de ses positions, pour des conditions prédéterminées de fonctionnement du moteur.
15
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit organe distributeur est adapté, dans sa première position, à obturer l'orifice d'admission du compresseur.
16. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit organe distributeur est adapté, dans sa première position, à obturer l'orifice de sortie du compresseur.
17. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit organe distributeur est adapté, dans sa première position, à mettre en communication les orifices d'entrée et de sortie du compresseur.
18. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit élément de commande est adapté à provoquer automatiquement le changement de position dudit organe distributeur en fonction de la valeur prise par au moins une grandeur représentative des conditions de fonctionnement du moteur.
19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que ledit élément de commande comporte un détecteur délivrant un premier signal de commande lorsque ladite grandeur prend une valeur pour laquelle le régime de fonctionnement du moteur atteint en croissant un premier seuil déterminé, et délivrant un second signal de commande lorsque ladite grandeur prend une valeur pour laquelle le régime de fonctionnement du moteur atteint en diminuant un second seuil déterminé, et en ce que ledit élément de commande provoque le passage de la première à la seconde position dudit organe distributeur lorsque apparaît ledit premier signal et provoque le passage de la seconde à la première position lorsque apparaît ledit second signal.
20
20. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que ledit élément de commande comporte un détecteur capable de produire un signal de commande lorsque ladite grandeur prend une valeur déterminée, en ce que ledit élement de commande, provoque le passage de la seconde à la première position dudit organe distributeur lorsque apparaît ledit signal de commande, et en ce qu'il comporte un élément temporisateur adapté à provoquer le passage de la seconde à la première position après un intervalle de temps déterminé.
21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que la valeur déterminée de ladite grandeur correspond à une valeur
22. Dispositif selon l'une des revendications 19 ou 21, caractérisé en ce que ledit détecteur est adapté à mesurer la vitesse de rotation du moteur.
23. Dispositif selon l'une des revendications 19 ou 21, caractérisé en ce que ledit détecteur est adapté à mesurer le déplacement de la commande d'accélération du moteur.
24. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce que ledit détecteur est adapté à mesurer la vitesse et le sens du déplacement de la commande d'accélération du moteur, en ce qu'il comporte un élément de validation du signal de commande, constitué par un organe d'interruption actionné par un élément sensible, cet organe d'interruption pouvant avoir une position de fermeture permettant le transfert du signal de commande du détecteur vers l'organe distributeur, et en ce que ledit élément sensible est adapté à maintenir l'organe d'interruption dans sa position de fermeture tant que le déplacement de la commande d'accélération du moteur reste plus faible qu'une valeur limite prédéterminée.
25. Dispositif selon la revendication 21, applicable à un moteur à allumage commandé, caractérisé en ce que ledit détecteur est adapté à mesurer la vitesse et le sens du déplacement de la commande d'accélération du moteur, en ce qu'il comporte un élément de validation du signal de commande, constitué par un organe d'interruption actionné par un élément sensible, cet organe d'interruption pouvant avoir une position de fermeture permettant le transfert du signal de commande du détecteur vers l'organe distributeur, et en ce que ledit élément sensible est un détecteur de pression adapté à maintenir l'organe d'interruption dans sa position de fermture tant que la pression à l'entrée du moteur est inférieure à une valeur déterminée.
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26. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que ledit élément de commande se compose d'une bague mobile le long d'un axe fixe, d'un étrier déplaçable en fonction du déplacement de la commande d'accélération du moteur, cet étrier ayant deux bras situés de part et d'autre de ladite bague, des ressorts tarés étant interposés entre chaque bras de l'étrier et ladite bague, et d'un élément de verrouillage composé d'une bille et d'un ressort taré placé dans un orifice de l'arbre fixe, cette bille prenant place à l'intérieur d'une rainure usinée dans l'alésage de la bague, pour coopérer avec une butée placée dans cette rainure, et solidaire de la bague, l'élément de verrouillage empêchant tout mouvement de la bague tant que la résultante des efforts exercés par les ressorts sur la bague n'atteint pas une valeur de tarage de l'élement de verrouillage.
27. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit organe distributeur est une électrovanne.
28. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit organe distributeur est un tiroir déplaçable sous l'action d'un fluide sous pression.
29. Dispositif selon la revendication 14, dans lequel l'air à, pression déterminée délivré par ladite source est de l'air à la pression atmosphérique, caractérisé en ce que ledit organe distributeur est composé d'un corps creux ayant trois orifices, le premier pouvant être relié à l'orifice d'entrée du compresseur, le second à l'admission du moteur et le troisième communiquant avec l'atmosphère, d'un volet articulé autour d'un axe fixe du corps, ce volet pouvant dans une première position obturer le premier orifice et dans une seconde position obturer le second orifice, et d'un bras de manœuvre solidaire dudit volet pour assurer son déplacement, ce bras de manœuvre étant actionné par ledit élément de commande.
30. Dispositif selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que ledit organe distributeur comporte un corps dans lequel sont ménagés deux alésages ayant des axes sensiblement parallèles, une tige de commande perpendiculaire auxdits axes et traversant ledit corps, deux papillons d'obturation solidaires de ladite tige de commande, chacun d'eux étant placé dans l'un des alésages dont il a une forme complémentaire capable d'obturer cet alésage, ces deux papillons étant placés dans des plans sensiblement perpendiculaires de sorte que, dans une première position de la tige de commande, l'un des alésages soit obturé par l'un des papillons d'obturation, alors que le second alésage n'est obturé par l'autre papillon que dans une seconde position de la tige de commande obtenue par rotation de cette dernière, cette rotation de la tige de commande étant assurée par l'élément de commande.
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