EP1319826A1 - Dispositif de recyclage de gaz d'échappement pour moteur à combustion interne - Google Patents

Dispositif de recyclage de gaz d'échappement pour moteur à combustion interne Download PDF

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EP1319826A1
EP1319826A1 EP02293067A EP02293067A EP1319826A1 EP 1319826 A1 EP1319826 A1 EP 1319826A1 EP 02293067 A EP02293067 A EP 02293067A EP 02293067 A EP02293067 A EP 02293067A EP 1319826 A1 EP1319826 A1 EP 1319826A1
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EP
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exhaust gas
internal combustion
combustion engine
recycling
gas recirculation
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Marcel Le Foll
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Qualetude
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    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F01N13/1811—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration
    • F01N13/1816—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration the pipe sections being joined together by flexible tubular elements only, e.g. using bellows or strip-wound pipes
    • 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
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/12—Tubes being corrugated

Definitions

  • the present invention relates to the field of exhaust gas recycling devices for internal combustion engines.
  • the present invention relates more particularly to an exhaust gas recycling device of an internal combustion engine of the type comprising a tubular part for the passage of said gases and at each of its ends a connecting piece.
  • EGR exhaust gas recycling devices for internal combustion engines
  • These devices are used in particular in the automotive industry, to recycle the exhaust gases and use them for a second combustion, so that the polluting compounds such as nitrogen oxides (Nox), contained in these gases, are completely burned.
  • These devices are often made in one piece composed of a central tubular part and, at each end, of a connection cup.
  • the tubular part produces a succession of parts with a smooth external wall and with a corrugated external wall.
  • the prior art knows, for example the German utility model No. DE 295 16 861 which relates to an exhaust gas recycling device of an internal combustion engine of the type comprising two tubular parts (1) for the passage of said gases.
  • the device described and claimed consists of a housing (4) comprising a junction element (2) intended to allow an extraction to be formed on a straight pipe.
  • the device presented is an extraction element of the "T" type, making it possible to extract a part of the gases flowing in a pipe which is originally a straight pipe.
  • This illustrated recycling device therefore includes a connecting piece at its center.
  • the prior art also knows the European patent application No. EP 647 779 which relates to an exhaust gas recycling device of an internal combustion engine of the type also comprising two tubular parts (1, 2) for the passage of said gases.
  • the present invention intends to improve the devices of the prior art by proposing a device easier to manufacture and less expensive.
  • the present invention is of the type described above and it is remarkable, in its broadest sense, in that at least one connecting piece has at least one circular wave, for absorbing vibrations.
  • the documents of the prior art cited above do not disclose recycling devices comprising connection parts at their ends, but comprising a connection part at their center.
  • said tubular part has a smooth outer surface and does not include a wave for absorbing vibrations.
  • said one or more waves extend perpendicular to the axis X of said connecting piece and / or parallel to the axis X of said connecting piece.
  • the present invention also relates to a connection piece for a recycling device exhaust gas from an internal combustion engine according to the invention.
  • FIG. 1 An exhaust gas recycling device of an internal combustion engine of the prior art is illustrated in FIG. 1.
  • This device comprises a tubular part (2) for the passage of said gases and at each of its ends (3, 4) a connection piece (5, 6) for connection at one end, to the exhaust gas manifold (not illustrated) from the internal combustion engine and at another end to a valve.
  • the tubular part (2) has zones with planar surfaces (21), which are substantially cylindrical, and corrugated zones (22) having waves enabling the tubular part (2) to be bent, to absorb vibrations and to offer a certain margin as for the total dimension and the positioning dimensions of the exhaust gas recycling device.
  • the device (1) for recycling the exhaust gas of an internal combustion engine of the type according to the invention, illustrated in FIGS. 2 and 3, is characterized in that at least one connection piece (5, 6) has at least one circular wave (7), for absorbing vibrations.
  • the tubular part (2) may have a smooth exterior surface and not include a wave.
  • the tubular part (2) then forms a smooth tube, bent according to the needs of the gas path.
  • a connecting piece of the device, and preferably all the connecting pieces of the device preferably have a plurality of waves oriented in such a way that the bosses are perpendicular and / or parallel to the axis of said piece.
  • Figures 4 and 6 illustrate a variant of the invention in which the waves (7) extend perpendicular to the axis X of the connecting piece (5).
  • Figures 5 and 7 illustrate a variant of the invention in which a wave (7) extends parallel to the axis X of the connecting piece (6).
  • the end pieces forming the connecting pieces (5, 6) can be assembled to the tubular part (2), for example, by welding. This can easily be automated.
  • connection pieces can have different sizes, in order to allow them to be connected to different elements without requiring an expensive take-back operation or specific tools.
  • bending operations are no longer hampered by the shape of the end pieces or by the intermediate waves.

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Abstract

La présente invention se rapporte à un dispositif (1) de recyclage de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne du type comportant une partie tubulaire (2) pour le passage desdits gaz et à chacune de ses extrémités (3, 4) une pièce de raccordement (5, 6), caractérisé en ce qu'au moins une pièce de raccordement (5, 6) présente au moins une onde (7) circulaire, pour l'absorption des vibrations. La présente invention se rapporte également à une pièce de raccordement (5, 6) pour un dispositif (1) de recyclage de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne selon l'invention. <IMAGE>

Description

La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de recyclage de gaz d'échappement pour les moteurs à combustion interne.
   La présente invention se rapporte plus particulièrement à un dispositif de recyclage de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne du type comportant une partie tubulaire pour le passage desdits gaz et à chacune de ses extrémités une pièce de raccordement.
L'art antérieur connaít déjà des dispositifs de recyclage de gaz d'échappement pour les moteurs à combustion interne, encore appelés « Exhaust Gas Recycling » ou EGR.
   Ces dispositifs sont utilisés notamment dans l'industrie automobile, pour recycler les gaz d'échappement et les utiliser pour une seconde combustion, afin que les composés polluant tels les oxydes d'azote (Nox), contenus dans ces gaz, soient complètement brûlés.
   Ces dispositifs sont souvent réalisés d'une seule pièce composée d'une partie tubulaire centrale et, à chaque extrémité, d'une coupelle de raccordement. La partie tubulaire réalise une succession de parties à paroi externe lisse et à paroi externe ondulée.
L'art antérieur connaít, par exemple le modèle d'utilité allemand N° DE 295 16 861 qui porte sur un dispositif de recyclage de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne du type comportant deux parties tubulaires (1) pour le passage desdits gaz. Le dispositif décrit et revendiqué est constitué d'un boítier (4) comportant un élément de jonction (2) destiné à permettre de former une extraction sur une conduite droite. En d'autres termes, le dispositif présenté est un élément d'extraction du type « en T », permettant, d'extraire une partie des gaz circulant dans une conduite qui est, à l'origine une conduite droite. Ce dispositif de recyclage illustré comporte donc une pièce de raccordement en son centre.
   L'art antérieur connaít également la demande de brevet européen N° EP 647 779 qui porte sur un dispositif de recyclage de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne du type comportant également deux parties tubulaires (1, 2) pour le passage desdits gaz. En effet, il est écrit, colonne 3, lignes 9 à 12 que « une partie des gaz d'échappement du moteur sont prélevés dans le collecteur d'échappement par une conduite métallique (2) qui les recircule dans le collecteur d'admission d'air (1) du moteur ». Puisque seule une partie des gaz d'échappement sont prélevés dans la conduite (2), c'est que les extrémités du dispositif de recyclage à proprement parler sont situées à l'opposée des extrémités illustrées des conduites et le document révèle donc un dispositif de recyclage comportant une pièce de raccordement centrale.
   L'art antérieur connaít en outre la demande de brevet européen N° EP 759 502 qui porte sur un élément d'extraction centrale, sensiblement similaire, dans son principe, à l'élément d'extraction illustré dans le modèle d'utilité allemand N° DE 295 16 861.
Les dispositifs de recyclage de gaz d'échappement remplissent différentes fonctions :
  • transporter les gaz de manière étanche,
  • assurer un parcours rarement rectiligne entre les deux éléments à relier,
  • compenser les dispersions de cotes dues à l'assemblage des éléments moteur afin de permettre la jonction entre les deux éléments, et
  • absorber les vibrations dues au fonctionnement du groupe moto-propulseur.
       Ainsi, les ondes ont trois fonctions :
  • permettre le cintrage de la partie tubulaire,
  • compenser les dispersions de cotes, et
  • absorber les vibrations.
       L'évolution des techniques de fabrication a, depuis, permis de réaliser directement une partie centrale tubulaire constituée d'un seul tube à paroi externe lisse sur lequel on vient ensuite réaliser des ondes. Les ondes sont réparties sur la longueur du tube, afin de remplir leurs fonctions.
La présente invention entend améliorer les dispositifs de l'art antérieur en proposant un dispositif plus facile à fabriquer et moins onéreux.
Pour ce faire, la présente invention est du type décrit ci-dessus et elle est remarquable, dans son acception la plus large, en ce qu'au moins une pièce de raccordement présente au moins une onde circulaire, pour l'absorption des vibrations.
   En effet, les documents de l'art antérieur cités précédemment ne divulguent pas des dispositifs de recyclage comportant des pièces de raccordement à leurs extrémités, mais comportant une pièce de raccordement en leur centre.
   Avantageusement, ladite partie tubulaire présente une surface extérieure lisse et ne comporte pas d'onde pour l'absorption des vibrations.
   Avantageusement également, ladite ou lesdites ondes s'étendent perpendiculairement à l'axe X de ladite pièce de raccordement et/ou parallèlement à l'axe X de ladite pièce de raccordement.
La présente invention se rapporte également à une pièce de raccordement pour un dispositif de recyclage de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne selon l'invention.
On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ci-après à titre purement explicatif, d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux figures annexées :
  • la figure 1 illustre une vue de face d'un dispositif de recyclage de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne de l'art antérieur ;
  • les figures 2 et 3 illustrent de face d'un dispositif de recyclage de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne selon l'invention ;
  • les figures 4 et 5 illustrent respectivement une vue de détail selon A et B de la figure 3 ;
  • la figure 6 illustre une vue en coupe transversale d'une pièce de raccordement à ondes s'étendant perpendiculairement à l'axe de ladite pièce de raccordement ; et
  • la figure 7 illustre une vue en coupe transversale d'une pièce de raccordement à ondes s'étendant parallèlement à l'axe de ladite pièce de raccordement.
Un dispositif de recyclage de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne de l'art antérieur est illustré figure 1.
   Ce dispositif comporte une partie tubulaire (2) pour le passage desdits gaz et à chacune de ses extrémités (3, 4) une pièce de raccordement (5, 6) pour le raccordement à une extrémité, au collecteur de gaz d'échappement (non illustré) du moteur à combustion interne et à une autre extrémité, à une vanne.
   La partie tubulaire (2) présente des zones à surfaces planes (21), sensiblement cylindriques et des zones ondulées (22) présentant des ondes permettant de cintrer la partie tubulaire (2), d'absorber les vibrations et d'offrir une certaine marge quant à la dimension totale et aux cotes de positionnement du dispositif de recyclage de gaz d'échappement.
Le dispositif (1) de recyclage de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne du type selon l'invention, illustré figures 2 et 3, est caractérisé en ce qu'au moins une pièce de raccordement (5, 6) présente au moins une onde (7) circulaire, pour l'absorption des vibrations.
   Ainsi, la partie tubulaire (2) peut présenter une surface extérieure lisse et ne pas comporter d'onde. La partie tubulaire (2) forme alors un tube lisse, cintré selon les besoins du parcours des gaz.
   Une pièce de raccordement du dispositif, et de préférence toutes les pièces de raccordement du dispositif, présente(nt) de préférence une pluralité d'ondes orientées de telle manière que les bossages soient perpendiculaires et/ou parallèles à l'axe de ladite pièce.
Les figures 4 et 6 illustrent une variante de l'invention dans laquelle les ondes (7) s'étendent perpendiculairement à l'axe X de la pièce de raccordement (5).
   Les figures 5 et 7 illustrent une variante de l'invention dans laquelle une onde (7) s'étend parallèlement à l'axe X de la pièce de raccordement (6).
Les embouts formant les pièces de raccordement (5, 6) peuvent être assemblés à la partie tubulaire (2), par exemple, par soudage.
   Cette opération peut facilement être automatisée.
Les pièces de raccordement peuvent présenter différentes tailles, afin de permettre de les raccorder à différents éléments sans nécessiter d'opération de reprise coûteuse, ni d'outillage spécifique.
   En outre, les opérations de cintrage ne sont plus gênées par la forme des embouts ou par les ondes intermédiaires.
L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet.

Claims (5)

  1. Dispositif (1) de recyclage de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne du type comportant une partie tubulaire (2) pour le passage desdits gaz et à chacune de ses extrémités (3, 4) une pièce de raccordement (5, 6), caractérisé en ce qu'au moins une pièce de raccordement (5, 6) présente au moins une onde (7) circulaire, pour l'absorption des vibrations.
  2. Dispositif (1) de recyclage de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie tubulaire (2) ne comporte pas d'onde pour l'absorption des vibrations.
  3. Dispositif (1) de recyclage de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ladite ou lesdites ondes (7) s'étendent perpendiculairement à l'axe X de ladite pièce de raccordement (5, 6).
  4. Dispositif (1) de recyclage de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite ou lesdites ondes (7) s'étendent parallèlement à l'axe X de ladite pièce de raccordement (5, 6).
  5. Pièce de raccordement (5, 6) pour un dispositif (1) de recyclage de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.
EP02293067A 2001-12-11 2002-12-11 Dispositif de recyclage de gaz d'échappement pour moteur à combustion interne Withdrawn EP1319826A1 (fr)

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