FR2844009A1 - INTAKE AIR CIRCUIT FOR A HEAT ENGINE WITH A TURBOCHARGER - Google Patents

INTAKE AIR CIRCUIT FOR A HEAT ENGINE WITH A TURBOCHARGER Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un circuit d'air d'admission pour un moteur thermique (10) comprenant un conduit d'air principal (16) reliant un turbocompresseur (18) à l'admission (12) du moteur et un refroidisseur principal (20) monté sur le conduit d'air principal pour refroidir l'air de suralimentation envoyé à l'admission du moteur. Le refroidisseur principal (20) d'air de suralimentation est implanté sur le moteur (10), de préférence dans un plenum d'admission d'air (40) que comporte le moteur, tandis qu'un échangeur secondaire (36) pour l'air de suralimentation est placé en amont du refroidisseur principal (20) sur le conduit d'air principal (16). Application aux moteurs diesels de véhicules automobiles.The invention relates to an intake air circuit for a heat engine (10) comprising a main air duct (16) connecting a turbocharger (18) to the engine intake (12) and a main cooler (20 ) mounted on the main air duct to cool the charge air sent to the engine intake. The main charge air cooler (20) is installed on the engine (10), preferably in an air intake plenum (40) that the engine contains, while a secondary exchanger (36) for the The charge air is placed upstream of the main cooler (20) on the main air duct (16). Application to diesel engines of motor vehicles.

Description

Circuit d'air d'admission pour moteur thermique doté d'un turbocompresseurIntake air circuit for thermal engine with a turbocharger

L'invention se rapporte au domaine des moteurs thermiques à  The invention relates to the field of internal combustion engines

turbocompresseur, en particulier pour véhicules automobiles.  turbocharger, in particular for motor vehicles.

Elle concerne plus particulièrement un circuit d'air 10 d'admission pour un moteur thermique doté d'un  It relates more particularly to an intake air circuit 10 for a heat engine provided with a

turbocompresseur, du type comprenant un conduit d'air principal reliant le turbocompresseur à l'admission du moteur et un refroidisseur principal monté sur le conduit d'air principal pour refroidir l'air de suralimentation envoyé à l'admission du 15 moteur.  turbocharger, of the type comprising a main air duct connecting the turbocharger to the engine intake and a main cooler mounted on the main air duct for cooling the charge air supplied to the engine intake.

Les moteurs thermiques utilisés sur les véhicules automobiles, et en particulier les moteurs diesels, sont le plus souvent équipés d'un turbocompresseur pour améliorer les performances 20 du moteur.  Heat engines used on motor vehicles, and in particular diesel engines, are most often fitted with a turbocharger to improve engine performance.

Le turbocompresseur, entraîné par les gaz d'échappement du moteur, produit de l'air sous pression, encore appelé "air de suralimentation", qui est envoyé à l'admission du moteur. 25 Ainsi, un moteur thermique à turbocompresseur est alimenté par de l'air sous pression, à la différence du moteur thermique classique qui est alimenté par de l'air à pression atmosphérique. Cependant, comme l'air issu du t6rbocompresseur se trouve à une température élevée, il est nécessaire de le refroidir avant de l'envoyer vers l'admission du moteur, pour que ce dernier  The turbocharger, driven by the engine exhaust, produces pressurized air, also called "charge air", which is sent to the engine intake. Thus, a turbocharger heat engine is supplied by pressurized air, unlike the conventional heat engine which is supplied by air at atmospheric pressure. However, since the air coming from the compressor is at a high temperature, it is necessary to cool it before sending it to the engine intake, so that the latter

puisse fonctionner dans des conditions optimales.  can operate under optimal conditions.

C'est la raison pour laquelle on utilise un refroidisseur d'air de suralimentation (en abrégé RAS) qui est placé en sortie du turbocompresseur pour abaisser la température de l'air de suralimentation. Il est connu pour cela d'utiliser un refroidisseur principal du type air/air qui refroidit l'air de suralimentation par échange thermique avec un flux d'air extérieur.  This is the reason why a charge air cooler (abbreviated RAS) is used which is placed at the outlet of the turbocharger to lower the temperature of the charge air. It is known for this to use a main air / air type cooler which cools the charge air by heat exchange with an external air flow.

Il est connu aussi de disposer, en amont du refroidisseur principal du type air/air, un échangeur secondaire qui est refroidi à l'eau, que l'on appelle aussi "precooler" (terme 10 anglo-saxon).  It is also known to have, upstream of the main air / air type cooler, a secondary exchanger which is water cooled, which is also called "precooler" (term 10).

On sait aussi que les moteurs diesels sont habituellement équipés d'un piège à particules pour limiter l'émission de particules nocives dans l'environnement. Il est connu de 15 réduire le bruit d à la combustion et de faciliter la régénération de ce piège à particules en réchauffant l'air d'admission grâce à un autre échangeur, appelé "Réchauffeur d'Air d'Admission" ("RAA" en abrégé), qui est alimenté par l'eau de refroidissement du moteur. 20 La présence de ces différents échangeurs, notamment celle du refroidisseur principal d'air de suralimentation, et de leurs différents conduits de connexion a pour inconvénient d'occuper un volume important sous le capot moteur. Ceci va à l'encontre 25 des impératifs exigés par les automobiles actuelles, dans lesquelles l'espace dévolu aux équipements, en particulier sous  We also know that diesel engines are usually equipped with a particle trap to limit the emission of harmful particles into the environment. It is known to reduce the noise due to combustion and to facilitate the regeneration of this particulate trap by heating the intake air with another exchanger, called "intake air heater" ("RAA"). for short), which is supplied by the engine cooling water. The presence of these different exchangers, in particular that of the main charge air cooler, and of their different connection conduits has the drawback of occupying a large volume under the engine hood. This goes against the requirements of current automobiles, in which the space allocated to equipment, in particular under

le capot moteur, est de plus en plus limité.  the engine hood is more and more limited.

Une solution est de réduire la dimension de ce refroidisseur 30 principal, mais cela se fait bien entendu au détriment des performances de ce dernier, et oblige alors à utiliser un  One solution is to reduce the size of this main cooler 30, but this is of course to the detriment of the performance of the latter, and then requires the use of a

échangeur secondaire de plus grandes dimensions.  larger secondary exchanger.

L'invention a notamment pour but de surmonter cet inconvénient. 35 Elle vise en particulier à optimiser le fonctionnement du circuit d'air d'admission des moteurs à turbocompresseur  The object of the invention is in particular to overcome this drawback. 35 It aims in particular to optimize the operation of the intake air circuit of turbocharged engines

équipés d'un refroidisseur d'air de suralimentation.  equipped with a charge air cooler.

L'invention propose à cet effet un circuit d'air d'admission du 5 type défini en introduction, dans lequel le refroidisseur principal d'air de suralimentation est implanté sur le moteur, tandis qu'un échangeur secondaire pour l'air de suralimentation est placé en amont du refroidisseur principal sur le conduit  To this end, the invention provides an intake air circuit of the type defined in the introduction, in which the main charge air cooler is installed on the engine, while a secondary exchanger for charge air. is placed upstream of the main cooler on the duct

d'air principal.main air.

Ainsi, l'air de suralimentation est d'abord prérefroidi par l'échangeur secondaire puis refroidi par le refroidisseur  Thus, the charge air is first precooled by the secondary exchanger and then cooled by the cooler.

principal qui est implanté sur le moteur.  main which is installed on the engine.

Cela autorise une plus grande liberté d'implantation du refroidisseur principal sur le moteur, tout en bénéficiant du  This allows greater freedom to install the main cooler on the engine, while benefiting from the

prérefroidissement effectué par l'échangeur secondaire.  precooling carried out by the secondary exchanger.

Le refroidisseur principal est de ce fait conçu à chaque fois 20 pour s'adapter au moteur qui le reçoit, tandis que l'échangeur  The main cooler is therefore designed each time to adapt to the engine which receives it, while the exchanger

secondaire peut être composé d'éléments standards.  secondary can be made up of standard elements.

Ceci offre en outre pour avantage d'envoyer au refroidisseur principal un air de suralimentation déjà prérefroidi grâce à 25 l'action de l'échangeur secondaire.  This also has the advantage of sending to the main cooler supercharged air already precooled by the action of the secondary exchanger.

De manière préférentielle, le refroidisseur principal d'air de suralimentation est implanté dans un plenum d'admission d'air (encore appelé chambre d'admission d'air) que comporte le 30 moteur. Cela permet d'intégrer le refroidisseur d'air principal dans le plenum et de limiter l'encombrement de ce dernier tout en simplifiant le circuit de circulation et limitant les  Preferably, the main charge air cooler is located in an air intake plenum (also called air intake chamber) that the engine comprises. This makes it possible to integrate the main air cooler into the plenum and to limit the size of the latter while simplifying the circulation circuit and limiting the

connexions associées.associated connections.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le circuit d'air d'admission comprend un conduit de dérivation reliant directement l'admission du moteur au conduit d'air principal, en un point situé en aval de l'échangeur secondaire et en amont du refroidisseur principal, ainsi que des moyens de sélection montés à l'intersection du conduit d'air principal et du 5 conduit de dérivation pour envoyer l'air de suralimentation provenant de l'échangeur secondaire, soit vers le refroidisseur  According to another characteristic of the invention, the intake air circuit comprises a bypass duct directly connecting the engine intake to the main air duct, at a point located downstream of the secondary exchanger and upstream of the main cooler, as well as selection means mounted at the intersection of the main air duct and the bypass duct to send the charge air coming from the secondary exchanger, either to the cooler

principal soit directement à l'admission du moteur.  main either directly at the engine intake.

Ainsi, grâce à ce conduit de dérivation, il est possible 10 d'envoyer directement vers l'admission du moteur l'air de suralimentation issu du turbocompresseur et de l'échangeur  Thus, thanks to this bypass duct, it is possible to send the charge air from the turbocharger and the exchanger directly to the engine intake.

secondaire, en contournant ainsi le refroidisseur principal.  secondary, bypassing the main cooler.

Ceci a pour avantage, en particulier lors d'une accélération du 15 moteur, d'améliorer le temps de réponse de ce moteur.  This has the advantage, in particular during an acceleration of the engine, of improving the response time of this engine.

Par contre, en mode de fonctionnement normal, les moyens de sélection dirigent l'air de suralimentation, déjà prérefroidi, vers le refroidisseur principal pour produire un flux d'air 20 refroidi qui est envoyé à l'admission du moteur.  On the other hand, in normal operating mode, the selection means direct the supercharged air, already precooled, to the main cooler to produce a flow of cooled air which is sent to the intake of the engine.

Dans le sens o il est utilisé ici, le terme "admission"  In the sense that it is used here, the term "admission"

désigne de façon générale le collecteur d'admission qui reçoit l'air de suralimentation et qui le dirige vers les cylindres du 25 moteur.  generally designates the intake manifold which receives the charge air and which directs it towards the cylinders of the engine.

Dans les moteurs du type précité, il est connu aussi de recirculer une partie des gaz d'échappement en les envoyant vers le collecteur d'admission pour les brler à nouveau dans 30 les cylindres du moteur et réduire l'émission de gaz nocifs.  In engines of the aforementioned type, it is also known to recirculate part of the exhaust gases by sending them to the intake manifold in order to re-burn them in the engine cylinders and reduce the emission of harmful gases.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le conduit d'air principal comporte une vanne de réglage servant à contrôler le débit d'air de suralimentation envoyé à 35 l'admission du moteur.  According to another characteristic of the invention, the main air duct comprises an adjustment valve used to control the flow rate of charge air sent to the intake of the engine.

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, les moyens de sélection comprennent une vanne amont placée en aval de l'échangeur secondaire et en amont du refroidisseur principal, pour diriger sélectivement l'air de suralimentation 5 soit vers le refroidisseur principal, soit vers le conduit de dérivation. L'invention permet de réaliser différentes implantations du refroidisseur principal d'air de suralimentation sur le moteur. 10 Comme déjà indiqué, dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse, le refroidisseur principal d'air de suralimentation est implanté dans le plenum d'admission d'air (chambre d'admission d'air) que comporte le moteur. 15 Cette solution permet de supprimer des conduits de liaison et,  In a preferred embodiment of the invention, the selection means comprise an upstream valve placed downstream of the secondary exchanger and upstream of the main cooler, for selectively directing the charge air 5 either towards the main cooler or to the bypass duct. The invention allows different implementations of the main charge air cooler on the engine. As already indicated, in a particularly advantageous embodiment, the main charge air cooler is located in the air intake plenum (air intake chamber) that the engine comprises. 15 This solution makes it possible to remove connecting conduits and,

par conséquent, de limiter l'encombrement.  therefore, to limit the size.

Dans cette dernière forme de réalisation, on peut prévoir un 20 volet de fermeture implanté dans le plenum, en aval du refroidisseur principal d'air de suralimentation, pour empêcher l'air de suralimentation envoyé directement à l'admission du  In this latter embodiment, a closure flap located in the plenum can be provided, downstream of the main charge air cooler, to prevent the charge air sent directly to the intake of the

moteur de refluer vers le refroidisseur principal.  engine to flow back to the main cooler.

Par ailleurs, du fait que le refroidisseur principal d'air de suralimentation est alimenté par de l'air prérefroidi, le refroidisseur principal peut être formé en partie dans une matière à plus faible résistance thermique que l'échangeur secondaire d'air de suralimentation. 30 Ainsi dans une forme de réalisation avantageuse, le refroidisseur principal d'air de suralimentation comprend une enveloppe en matière plastique, par exemple en polyamide, tandis que l'échangeur secondaire d'air de suralimentation 35 comprend une enveloppe métallique, par exemple en alliage  Furthermore, because the main charge air cooler is supplied with precooled air, the main cooler can be formed in part from a material with lower thermal resistance than the secondary charge air exchanger. Thus in an advantageous embodiment, the main charge air cooler comprises a plastic casing, for example made of polyamide, while the secondary charge air exchanger 35 comprises a metal casing, for example made of an alloy

d'aluminium ou en acier inoxydable.aluminum or stainless steel.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'échangeur secondaire d'air de suralimentation est implanté à  According to yet another characteristic of the invention, the secondary charge air exchanger is located at

distance du refroidisseur principal.  distance from main cooler.

Même si les performances du refroidisseur principal sont insuffisantes, par exemple du fait d'un volume insuffisant pour son implantation, l'échangeur secondaire permet d'atteindre des performances globales suffisantes du fait de l'action de prérefroidissement qu'il accomplit. 10  Even if the performance of the main cooler is insufficient, for example due to an insufficient volume for its installation, the secondary exchanger makes it possible to achieve sufficient overall performance due to the precooling action that it performs. 10

Dans la description qui suit, faite seulement à titre  In the following description, made only as

d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 montre un circuit d'admission d'air selon 15 l'invention dans un premier mode de fonctionnement o l'air de suralimentation prérefroidi est envoyé directement à l'admission du moteur; - la Figure 2 montre le circuit d'air d'admission de la Figure 20 1 dans un deuxième mode de fonctionnement o l'air de suralimentation prérefroidi est envoyé au refroidisseur principal d'air de suralimentation; - la Figure 3 est une vue d'ensemble en perspective d'un moteur 25 et d'un circuit selon les Figures 1 et 2, sans l'échangeur de chaleur servant au refroidissement des gaz d'échappement recirculés; - la Figure 4 et la Figure 5 sont respectivement une vue de 30 dessus et une vue de côté correspondant à la Figure 3; et - la figure 6 est un détail de la Figure 5 montrant la  For example, reference is made to the appended drawings, in which: - Figure 1 shows an air intake circuit according to the invention in a first mode of operation where the precooled charge air is sent directly to the 'engine intake; - Figure 2 shows the intake air circuit of Figure 20 1 in a second mode of operation where the precooled charge air is sent to the main charge air cooler; - Figure 3 is an overall perspective view of an engine 25 and a circuit according to Figures 1 and 2, without the heat exchanger for cooling the recirculated exhaust gases; - Figure 4 and Figure 5 are respectively a top view and a side view corresponding to Figure 3; and - Figure 6 is a detail of Figure 5 showing the

structure de la vanne de sélection.  structure of the selection valve.

On se réfère d'abord à la Figure 1 qui représente un moteur thermique 10, en particulier un moteur diesel, destiné à un  Reference is first made to FIG. 1 which represents a heat engine 10, in particular a diesel engine, intended for a

véhicule automobile, en particulier à un véhicule de tourisme.  motor vehicle, in particular a passenger vehicle.

Le moteur 10 comprend un collecteur d'admission 12 (appelé par la suite "admission" pour simplifier) et un collecteur 5 d'échappement 14 (appelé par la suite "échappement" pour simplifier). Le moteur 10 est alimenté par un circuit d'air d'admission comprenant un conduit d'air principal 16 reliant un 10 turbocompresseur 18 à l'admission 12 du moteur. Le turbocompresseur 18 est entraîné par les gaz d'échappement du moteur et est alimenté par de l'air extérieur. Il produit un flux d'air sous pression, appelé "air de suralimentation", qui est envoyé à l'admission 12 du moteur. 15 Le conduit d'air principal 16 alimente un refroidisseur principal 20 d'air de suralimentation (appelé "RAS" en abrégé) qui est implanté sur le moteur 10, comme on le verra en détail plus loin. Ce refroidisseur a pour fonction de refroidir l'air 20 de suralimentation par échange thermique avec le liquide d'un circuit de refroidissement secondaire (non représenté). Il  The engine 10 includes an intake manifold 12 (hereinafter called "intake" for simplicity) and an exhaust manifold 14 (hereinafter called "exhaust" for simplicity). The engine 10 is supplied by an intake air circuit comprising a main air duct 16 connecting a turbocharger 18 to the intake 12 of the engine. The turbocharger 18 is driven by the exhaust gases from the engine and is supplied by outside air. It produces a pressurized air flow, called "charge air", which is sent to the engine inlet 12. The main air duct 16 supplies a main cooler 20 of charge air (called "RAS" for short) which is installed on the engine 10, as will be seen in detail below. This cooler has the function of cooling the charge air 20 by heat exchange with the liquid of a secondary cooling circuit (not shown). he

s'agit donc d'un échangeur de chaleur du type air/eau.  it is therefore an air / water type heat exchanger.

De façon en soi connue, l'échappement 14 du moteur est relié à 25 un conduit d'échappement 22 sur lequel est raccordée une vanne 24 qui permet de recirculer vers le moteur une partie des gaz  In a manner known per se, the exhaust 14 of the engine is connected to an exhaust duct 22 to which is connected a valve 24 which allows part of the gases to be recirculated to the engine

d'échappement grâce à un conduit 26.  exhaust through a duct 26.

En aval de la vanne 24 est monté un échangeur de chaleur 30 30 encore appelé "exhaust gas recirculation cooler" (terme anglosaxon) dont la fonction est de refroidir les gaz d'échappement recirculés qui sont envoyés au moteur. Les gaz d'échappement ainsi recirculés sont brlés à nouveau, en même temps que l'air d'admission, dans les cylindres du moteur pour améliorer la 35 combustion et diminuer l'émission de gaz nocifs dans l'environnement. Le circuit d'air d'admission comprend, en outre, un échangeur secondaire 36 pour l'air de suralimentation, qui est placé en amont du refroidisseur principal 20. Cet échangeur secondaire, encore appelé "precooler" (terme anglo-saxon), a pour fonction 5 de prérefroidir l'air de suralimentation avant son refroidissement par le refroidisseur principal 20. A l'instar du refroidisseur principal 20, l'échangeur secondaire 36 est un échangeur du type air/eau. Il est habituellement parcouru par le liquide de refroidissement du moteur. Cet échangeur peut 10 aussi réaliser la fonction de réchauffer l'air d'admission pour réduire le bruit et faciliter la régénération du piège à  Downstream of the valve 24 is mounted a heat exchanger 30 30 also called "exhaust gas recirculation cooler" (English term) whose function is to cool the recirculated exhaust gases which are sent to the engine. The exhaust gases thus recirculated are burned again, together with the intake air, in the engine cylinders to improve combustion and reduce the emission of harmful gases into the environment. The intake air circuit further comprises a secondary exchanger 36 for the charge air, which is placed upstream of the main cooler 20. This secondary exchanger, also called a "precooler", has the function 5 of pre-cooling the charge air before it is cooled by the main cooler 20. Like the main cooler 20, the secondary exchanger 36 is an air / water type exchanger. It is usually traversed by the engine coolant. This exchanger can also perform the function of heating the intake air to reduce noise and facilitate regeneration of the trap.

particules (non représenté).particles (not shown).

Dans le circuit de l'invention, un conduit de dérivation 32 15 relie directement le conduit d'air principal 16, en un point situé en aval de l'échangeur secondaire 36 et en amont du refroidisseur principal 20, à l'admission 12 du moteur. Une vanne de sélection 34 (encore appelée "vanne amont") est placée entre l'échangeur secondaire 36 et le refroidisseur principal 20 20, à l'intersection du conduit d'air principal 16 et du conduit de dérivation 32. La vanne de sélection 34 est placée également à l'intersection d'un conduit 33 menant au refroidisseur principal 20. Cette vanne de sélection a pour fonction de diriger l'air de suralimentation, qui a été 25 prérefroidi par l'échangeur secondaire 36, soit vers le refroidisseur principal 20 via le conduit 33, soit directement  In the circuit of the invention, a bypass duct 32 15 directly connects the main air duct 16, at a point located downstream of the secondary exchanger 36 and upstream of the main cooler 20, at the inlet 12 of the engine. A selection valve 34 (also called an "upstream valve") is placed between the secondary exchanger 36 and the main cooler 20, at the intersection of the main air duct 16 and the bypass duct 32. The selection valve 34 is also placed at the intersection of a duct 33 leading to the main cooler 20. The function of this selection valve is to direct the charge air, which has been precooled by the secondary exchanger 36, ie towards the cooler main 20 via conduit 33, either directly

à l'admission 12 du moteur via le conduit de dérivation 32.  at the engine inlet 12 via the bypass duct 32.

La vanne de sélection 34 est avantageusement une vanne de type 30 trois voies actionnée par un micromoteur et pilotée par un circuit de commande approprié qui tient compte des paramètres  The selection valve 34 is advantageously a three-way type valve 30 actuated by a micromotor and controlled by an appropriate control circuit which takes account of the parameters

de fonctionnement du moteur thermique.  of the heat engine.

Le refroidisseur principal 20 est implanté sur le moteur 10, et 35 plus particulièrement dans le plenum d'admission d'air 40 (encore appelé chambre d'admission d'air), ce qui permet  The main cooler 20 is installed on the engine 10, and more particularly in the air intake plenum 40 (also called air intake chamber), which allows

d'offrir une plus grande liberté d'implantation au refroidisseur principal 20. L'échangeur secondaire 36 est quant à lui placé à distance du refroidisseur principal 20. Cela permet d'offrir un maximum de volume au refroidisseur principal 5 et donc d'obtenir des performances optimales de la part de celui-ci. Cependant, si le volume disponible pour le refroidisseur principal est insuffisant pour lui permettre d'avoir les performances requises, ces dernières seront néanmoins atteintes grâce à l'action combinée de l'échangeur 10 secondaire et du refroidisseur principal.  to offer greater freedom of installation to the main cooler 20. The secondary exchanger 36 is in turn placed at a distance from the main cooler 20. This makes it possible to offer maximum volume to the main cooler 5 and therefore to obtain optimal performance from it. However, if the volume available for the main cooler is insufficient to allow it to have the required performance, the latter will nevertheless be achieved thanks to the combined action of the secondary exchanger and the main cooler.

Du fait que le refroidisseur principal 20 reçoit de l'air de suralimentation déjà prérefroidi, il peut être formé en partie dans une matière à plus faible résistance thermique que 15 l'échangeur secondaire 36. Ainsi, dans un exemple de réalisation, le refroidisseur principal 20 comprend une enveloppe en matière plastique, telle que du polyamide (en particulier du PA6.6), tandis que l'échangeur secondaire 36 comprend une enveloppe métallique, avantageusement en alliage 20 d'aluminium ou, si les conditions de température le  Since the main cooler 20 receives already precooled charge air, it can be formed in part from a material with lower thermal resistance than the secondary exchanger 36. Thus, in an exemplary embodiment, the main cooler 20 comprises a plastic casing, such as polyamide (in particular PA6.6), while the secondary exchanger 36 comprises a metallic casing, advantageously made of aluminum alloy or, if the temperature conditions

nécessitent, en acier inoxydable.require, stainless steel.

Un volet de fermeture 42 est implanté dans le plenum 40, en aval du refroidisseur principal 20, pour empêcher l'air de 25 suralimentation envoyé à l'admission 12 du moteur de refluer vers le refroidisseur principal. Le volet peut être, par exemple du type à registre, ce qui permet de limiter son  A closing flap 42 is installed in the plenum 40, downstream of the main cooler 20, to prevent the charge air 25 sent to the intake 12 of the engine from flowing back to the main cooler. The shutter can be, for example of the register type, which makes it possible to limit its

encombrement. Un actionneur 44 sert à la commande du volet.  footprint. An actuator 44 is used to control the shutter.

Le dispositif de l'invention fonctionne de la façon suivante.  The device of the invention operates as follows.

Dans le mode de fonctionnement de la Figure 1, la vanne de sélection 34 dirige l'air de suralimentation prérefroidi, qui provient de l'échangeur secondaire 36, en contournant le refroidisseur principal 20. Cet air de suralimentation 35 prérefroidi est dirigé directement à l'admission du moteur 12, en même temps qu'une partie des gaz d'échappement recirculés, au travers de la vanne de réglage 24 qui permet ainsi de contrôler le débit de recirculation des gaz d'échappement. Par  In the operating mode of FIG. 1, the selection valve 34 directs the precooled charge air, which comes from the secondary exchanger 36, bypassing the main cooler 20. This precooled charge air 35 is directed directly to the intake of the engine 12, together with a portion of the recirculated exhaust gases, through the adjustment valve 24 which thus makes it possible to control the recirculation flow rate of the exhaust gases. Through

ailleurs, le volet 42 est fermé.elsewhere, the flap 42 is closed.

Dans ce mode de fonctionnement, le volume d'air compris entre le turbocompresseur 18 et l'entrée des cylindres du moteur est réduit, ce qui permet d'améliorer le temps de réponse du  In this operating mode, the volume of air between the turbocharger 18 and the inlet of the engine cylinders is reduced, which improves the response time of the engine.

moteur, notamment lors d'une accélération.  engine, especially during acceleration.

En revanche, dans le mode de fonctionnement normal tel que représenté à la Figure 2, la vanne de sélection 34 dirige l'air de suralimentation prérefroidi vers le refroidisseur principal  In contrast, in the normal operating mode as shown in Figure 2, the selector valve 34 directs the pre-cooled charge air to the main cooler

implanté dans le plenum 40.implanted in plenum 40.

La vanne 34 dirige l'air de suralimentation prérefroidi vers le refroidisseur principal 20 implanté dans le plenum 40. A sa sortie du refroidisseur principal 20, l'air de suralimentation passe à travers le volet 42 qui est ouvert, pour gagner  The valve 34 directs the precooled charge air to the main cooler 20 located in the plenum 40. On leaving the main cooler 20, the charge air passes through the flap 42 which is open, to gain

l'admission 12 du moteur.engine intake 12.

Le volet 42 peut prendre éventuellement des positions intermédiaires entre la position de fermeture de la Figure 1 et  The shutter 42 can possibly take intermediate positions between the closed position of FIG. 1 and

la position d'ouverture de la Figure 2.  the open position of Figure 2.

Le circuit d'air d'admission de l'invention permet ainsi d'offrir de nombreuses possibilités d'implantation au refroidisseur principal, du fait de son implantation sur le moteur. De plus dans tous les modes de fonctionnement l'air de suralimentation est refroidi au préalable, ce qui améliore les 30 performances du moteur. Il offre aussi l'avantage de pouvoir envoyer l'air de suralimentation prérefroidi, soit directement à l'admission du moteur, soit par l'intermédiaire du refroidisseur principal. Le premier mode de fonctionnement permet de limiter le volume d'air contenu dans les échangeurs 35 et les conduits d'air, et d'améliorer le temps de réponse du  The intake air circuit of the invention thus makes it possible to offer numerous installation possibilities for the main cooler, due to its installation on the engine. In addition, in all operating modes, the charge air is cooled beforehand, which improves the performance of the engine. It also offers the advantage of being able to send the precooled charge air either directly to the engine intake or via the main cooler. The first operating mode makes it possible to limit the volume of air contained in the exchangers 35 and the air ducts, and to improve the response time of the

moteur, notamment à l'accélération.  engine, especially when accelerating.

il Dans les différentes formes de réalisation de l'invention, les éléments de commande, en particulier les moyens de sélection et les commandes du volet, sont pilotés par un circuit de commande approprié (non représenté). Ce circuit tient compte 5 des paramètres de fonctionnement du moteur thermique, notamment des paramètres d'injection, de la charge du moteur et du débit  In the various embodiments of the invention, the control elements, in particular the selection means and the shutter controls, are controlled by an appropriate control circuit (not shown). This circuit takes account of the operating parameters of the heat engine, in particular the injection parameters, the engine load and the flow rate.

des gaz recirculés.recirculated gases.

Les Figure 3 à 5 sont différentes vues d'un moteur et d'un 10 circuit conforme aux Figures 1 et 2, l'échangeur de chaleur 30 servant au refroidissement des gaz d'échappement recirculés n'étant pas représenté. Les éléments communs avec les Figures 1 et 2 sont désignés par les mêmes références numériques. Ces figures font apparaître notamment l'implantation des éléments 15 du circuit par rapport au moteur 10. La Figure 6 montre comment la vanne de sélection 34 permet de diriger l'air de suralimentation soit vers le conduit 32 soit vers le conduit 33. L'invention trouve une application aux moteurs de véhicules  Figures 3 to 5 are different views of an engine and a circuit according to Figures 1 and 2, the heat exchanger 30 for cooling the recirculated exhaust gases is not shown. The elements common with Figures 1 and 2 are designated by the same reference numerals. These figures show in particular the layout of the elements of the circuit 15 with respect to the motor 10. FIG. 6 shows how the selection valve 34 makes it possible to direct the charge air either towards the duct 32 or towards the duct 33. The invention finds application in vehicle engines

automobiles, et notamment aux véhicules de tourisme.  automobiles, including passenger vehicles.

Claims (9)

Revendicationsclaims 1. Circuit d'air d'admission pour un moteur thermique doté d'un turbocompresseur, comprenant un conduit d'air principal 5 (16) reliant le turbocompresseur (18) à l'admission (12) du moteur (10) et un refroidisseur principal (20) monté sur le conduit d'air principal pour refroidir l'air de suralimentation envoyé à l'admission du moteur, caractérisé en ce que le refroidisseur principal (20) d'air de suralimentation est implanté sur le moteur (10), et en ce qu'un échangeur secondaire (36) pour l'air de suralimentation est placé en amont du refroidisseur principal (20) sur le conduit  1. Intake air circuit for a heat engine provided with a turbocharger, comprising a main air duct 5 (16) connecting the turbocharger (18) to the intake (12) of the engine (10) and a main cooler (20) mounted on the main air duct for cooling the charge air supplied to the engine intake, characterized in that the main charge air cooler (20) is installed on the engine (10 ), and in that a secondary exchanger (36) for the charge air is placed upstream of the main cooler (20) on the duct d'air principal (16).main air (16). 2. Circuit d'air d'admission selon la revendication 1, caractérisé en ce que le refroidisseur principal (20) d'air de suralimentation est implanté dans un plenum d'admission d'air  2. Intake air circuit according to claim 1, characterized in that the main cooler (20) of charge air is located in an air intake plenum (40) que comporte le moteur.(40) that includes the engine. 3. Circuit d'air d'admission selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un conduit de dérivation (32) reliant directement l'admission (12) du moteur au conduit d'air principal (16), en un point situé en aval de 25 l'échangeur secondaire (36) et en amont du refroidisseur  3. Intake air circuit according to one of claims 1 and 2, characterized in that it comprises a bypass duct (32) directly connecting the intake (12) of the engine to the main air duct ( 16), at a point downstream of the secondary exchanger (36) and upstream of the cooler principal (20) de l'air de suralimentation, ainsi que des moyens de sélection (34) montés à l'intersection du conduit d'air principal (16) et du conduit de dérivation (32) pour envoyer l'air de suralimentation provenant de l'échangeur 30 secondaire (36), soit vers le refroidisseur principal (20),  main (20) of the charge air, as well as selection means (34) mounted at the intersection of the main air duct (16) and the bypass duct (32) to send the charge air coming from from the secondary exchanger 30 (36), either to the main cooler (20), soit directement à l'admission (12) du moteur.  either directly at the engine intake (12). 4. Circuit d'air d'admission selon la revendication 3, caractérisé en ce que le conduit d'air principal (16) comporte 35 une vanne de réglage (28) servant à contrôler le débit d'air de  4. Intake air circuit according to claim 3, characterized in that the main air duct (16) comprises an adjustment valve (28) serving to control the air flow of suralimentation envoyé à l'admission du moteur.  boost sent to engine intake. 5. Circuit d'air d'admission selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les moyens de sélection comprennent une vanne amont (34), placée en aval de l'échangeur secondaire (36) et en amont du refroidisseur principal (20), 5 pour diriger sélectivement l'air de suralimentation soit vers  5. Intake air circuit according to one of claims 3 and 4, characterized in that the selection means comprise an upstream valve (34), placed downstream of the secondary exchanger (36) and upstream of the main cooler (20), 5 to selectively direct the charge air to either le refroidisseur principal (20), soit vers le conduit de  the main cooler (20), either towards the dérivation (32).bypass (32). 6. Circuit d'air d'admission selon l'une des revendications 10 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un volet de fermeture  6. Intake air circuit according to one of claims 10 2 to 5, characterized in that it comprises a closing flap (42) implanté dans le plénum (40), en aval du refroidisseur principal (20) d'air de suralimentation, pour empêcher l'air de suralimentation envoyé directement à l'admission (12) du moteur de refluer vers le refroidisseur principal. 15  (42) located in the plenum (40), downstream of the main cooler (20) of charge air, to prevent the charge air sent directly to the intake (12) of the engine from flowing back to the main cooler. 15 7. Circuit d'air d'admission selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le refroidisseur principal (20) d'air de suralimentation est formé en partie dans une matière à plus faible résistance thermique que l'échangeur secondaire 20 (36) d'air de suralimentation.  7. Intake air circuit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the main cooler (20) of charge air is partly formed from a material with lower thermal resistance than the exchanger. secondary 20 (36) of charge air. 8. Circuit d'air d'admission selon la revendication 7, caractérisé en ce que le refroidisseur principal (20) d'air de suralimentation comprend une enveloppe en matière plastique, 25 par exemple en polyamide, tandis que l'échangeur secondaire (36) d'air de suralimentation comprend une enveloppe métallique, par exemple en alliage métallique ou en acier inoxydable.  8. Intake air circuit according to claim 7, characterized in that the main cooler (20) of charge air comprises a plastic casing, for example polyamide, while the secondary exchanger (36 ) charge air comprises a metal casing, for example of a metal alloy or of stainless steel. 9. Circuit d'air d'admission selon l'une des revendications  9. Intake air circuit according to one of claims 1 à 8, caractérisé en ce que l'échangeur secondaire (36) d'air de suralimentation est implanté à distance du refroidisseur  1 to 8, characterized in that the secondary exchanger (36) of charge air is located at a distance from the cooler principal (20).main (20).
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