FR2881793A1 - Moteur alternatif a combustion interne et procede d'elimination des particules des gaz brules pour un tel moteur alternatif - Google Patents

Moteur alternatif a combustion interne et procede d'elimination des particules des gaz brules pour un tel moteur alternatif Download PDF

Info

Publication number
FR2881793A1
FR2881793A1 FR0501156A FR0501156A FR2881793A1 FR 2881793 A1 FR2881793 A1 FR 2881793A1 FR 0501156 A FR0501156 A FR 0501156A FR 0501156 A FR0501156 A FR 0501156A FR 2881793 A1 FR2881793 A1 FR 2881793A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
pressure
cylinder
chamber
engine
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0501156A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2881793B1 (fr
Inventor
Jean Frederic Melchior
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to FR0501156A priority Critical patent/FR2881793B1/fr
Priority to EP06709199A priority patent/EP1844218A1/fr
Priority to PCT/FR2006/000203 priority patent/WO2006082302A1/fr
Publication of FR2881793A1 publication Critical patent/FR2881793A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2881793B1 publication Critical patent/FR2881793B1/fr
Priority to US11/833,616 priority patent/US20080022980A1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • 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
    • 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
    • F01N13/009—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 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097—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 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • 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
    • 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
    • F01N13/011—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 having two or more purifying devices arranged in parallel
    • F01N13/017—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 having two or more purifying devices arranged in parallel the purifying devices are arranged in a single housing
    • 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
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • 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
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/0233—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles periodically cleaning filter by blowing a gas through the filter in a direction opposite to exhaust flow, e.g. exposing filter to engine air intake
    • 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
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • 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
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/037—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of inertial or centrifugal separators, e.g. of cyclone type, optionally combined or associated with agglomerators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0276—Actuation of an additional valve for a special application, e.g. for decompression, exhaust gas recirculation or cylinder scavenging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F02M26/15—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system in relation to engine exhaust purifying apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/25—Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28—Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/35—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters
    • 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
    • F01N2290/00—Movable parts or members in exhaust systems for other than for control purposes
    • F01N2290/02—Movable parts or members in exhaust systems for other than for control purposes with continuous rotary movement
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

L'invention concerne un moteur alternatif à combustion interne comprenant au moins un cylindre (1 a) muni d'au moins une soupape d'admission (2) et d'au moins une soupape d'échappement (3). Le flux pulsé de gaz brûlés est évacué du cylindre (1a) par un conduit d'échappement (5) muni d'une tuyère de détente débouchant tangentiellement à une paroi périphérique d'une chambre de centrifugation (10) de révolution et perpendiculairement à l'axe de cette chambre. La chambre de centrifugation (10) communique avec un conduit d'alimentation des turbines d'un groupe de turbocompression (30) par un diffuseur radial annulaire.

Description

La présente invention concerne un moteur alternatif à combustion interne
ainsi qu'un procédé d'élimination des particules des gaz brûlés d'un tel moteur alternatif à combustion interne.
Les moteurs alternatifs à combustion interne fonctionnant sur des cycles à deux ou à quatre temps et équipant les véhicules automobiles sont soumis à des régimes de fonctionnement transitoires fréquents et rapides, ainsi qu'à des limitations sévères des polluants rejetés à l'atmosphère. Ces polluants sont essentiellement des oxydes d'azote NOX, du monoxyde de carbone CO, des hydrocarbures imbrûlés HC et des particules.
A ce jour, les moteurs alternatifs à combustion interne fonctionnant selon le cycle à quatre temps sont les plus couramment utilisés et sont de type à allumage commandé ou de type diesel.
Les moteurs de type à allumage commandé ne sont généralement pas associés à un groupe de turbocompression et ils n'émettent pas de particules. Par contre, ils émettent beaucoup d'oxyde d'azote, de monoxyde de carbone et d'hydrocarbures imbrûlés qui sont le plus souvent éliminés dans un pot catalytique à trois voies bien adapté à la combustion en mélange stoechiométrique. Mais, le rendement de ce type de moteur se dégrade par des pertes de chaleur dues à la température élevée du cycle de fonctionnement et au travail de pompage consécutif au laminage du flux d'admission.
Les moteurs de type diesel sont de plus en plus associés à un groupe de turbocompression comportant un seul turbocompresseur qui suffit pour produire une pression d'admission de deux à trois bars absolus.
La turbine du turbocompresseur est généralement à géométrie variable permettant ainsi de s'adapter aux variations de régime et à la contre pression variable de la ligne d'échappement du moteur. Les émissions de monoxyde de carbone et d'hydrocarbures imbrûlés sont faibles, mais nécessitent néanmoins un catalyseur d'oxydation dans la ligne d'échappement.
Par ailleurs, les émissions d'oxyde d'azote imposent un recyclage de gaz brûlés refroidis et les émissions de particules sont actuellement limitées par l'excès d'air qui est générateur d'oxydes d'azote. 30
Mais, les normes appliquées prochainement aux moteurs à combustion interne et notamment aux moteurs de type diesel obligent les constructeurs à intégrer un filtre à particules régénérable dans la ligne d'échappement. Mais, cette disposition a pour principal inconvénient de dégrader sévèrement la turbocompression et les performances du moteur.
Les moteurs de type diesel risquent de ce fait de perdre les qualités de rendement et de rusticité qui le font préférer au moteur de type à allumage commandé, malgré son coût plus élevé.
Les dispositifs de post-traitement utilisés jusqu'à ce jour, sont situés en aval des turbines du groupe de turbocompression et ces dispositifs génèrent une contre-pression qui peut atteindre 1 bar à pleine puissance du moteur. Dans ces conditions, l'égalité du taux de détente des turbines et du taux de compression des compresseurs du groupe de turbocompression suppose que la pression d'échappement soit le double de la pression d'admission du moteur. A fortiori, un taux de détente supérieur à un taux de compression conduit à des différences de pression entre l'admission et l'échappement inacceptables pour les moteurs très suralimentés à fort taux de recyclage des gaz brûlés. De plus, la température en aval des turbines est souvent insuffisante pour amorcer la catalyse du dispositif de traitement.
Pour toutes ces raisons, il est plus logique d'exécuter les posttraitements en amont des turbines où la température est plus favorable à la catalyse où la pression réduit la perte de charge. De plus, dans le cas des moteurs fonctionnant selon un cycle à quatre temps, les évolutions de cette perte de charge n'affectent pas la turbocompression et donc l'alimentation en air du moteur.
Le post-traitement en amont des turbines du groupe de turbocompression a déjà été essayé par les constructeurs sans succès car la principale difficulté est due au volume du dispositif qui dissipe les pulsations de pression des gaz nécessaires à l'entraînement du groupe de turbocompression aux régimes du moteur inférieurs au régime d'adaptation (régime du moteur où la pression d'échappement croise la pression d'admission). On connaît dans la demande de brevet en France n 03 03 728 également au nom du Demandeur, un moteur alternatif à recirculation de gaz brûlés ou la turbocompression est adaptée pour un régime moteur inférieur au régime minimal d'utilisation.
Dans ces conditions, une suralimentation à pression constante s'installe dès le régime minimal d'utilisation du moteur, indépendamment du volume du collecteur d'échappement.
Néanmoins, le mauvais rendement isentropique des très petites turbomachines adaptées aux moteurs des véhicules automobiles associé à la basse température des gaz générés par les cycles froids, impliquent une pression totale des gaz à l'entrée des turbines supérieure à la pression totale de l'air délivré par les compresseurs. Cette contre-pression augmente les pertes par pompage des moteurs fonctionnant selon un cycle à quatre temps et condamne les moteurs fonctionnant selon un cycle à deux temps.
Un des buts de l'invention est de produire une forte suralimentation des moteurs à taux élevé de recyclage des gaz brûlés et à basse température d'échappement en limitant la contre-pression d'échappement nuisible au rendement de ce moteur.
Un autre but de l'invention est d'éliminer les polluants générés par les cycles froids, essentiellement le monoxyde de carbone, les hydrocarbures imbrûlés et les particules générées par l'injection directe d'un carburant liquide.
L'invention a donc pour objet un moteur alternatif à combustion interne comprenant, d'une part, au moins un cylindre muni d'au moins une soupape d'admission et d'au moins une soupape d'échappement par laquelle est évacué un flux pulsé de gaz brûlés dont la pression génératrice est la pression Pd régnant dans le cylindre à l'ouverture de ladite au moins soupape d'échappement et, d'autre part, un groupe de turbocompression actionné par lesdits gaz brûlés et d'alimentation dudit au moins cylindre en air comprimé refroidi, caractérisé en ce qu'au moins une partie du flux pulsé de gaz brûlés est évacué dudit au moins cylindre par un conduit d'échappement muni d'une tuyère de détente débouchant tangentiellement à une paroi périphérique d'une chambre de centrifugation de révolution et perpendiculairement à l'axe de cette chambre et en ce que la chambre de centrifugation communique avec un conduit d'alimentation des turbines du groupe de turbocompression par un diffuseur radial annulaire coaxial à ladite chambre et ayant un diamètre d'entrée D, la pression statique dans la chambre de centrifugation étant maintenue à une valeur Ps inférieure à la pression Pd afin d'accélérer une fraction de gaz brûlés alimentant un anneau de gaz brûlés en mouvement de rotation rapide autour de l'axe de la chambre de centrifugation et qui s'évacue vers les turbines en se comprimant et en se ralentissant dans le diffuseur radial.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - la chambre de centrifugation comporte un orifice axial de diamètre d inférieur au diamètre d'entrée D du diffuseur radial communiquant avec un conduit de recyclage des gaz brûlés et en ce que le volume d'un espace compris entre un cylindre fictif de diamètre D et un cylindre coaxial de diamètre d de longueurs égales à la distance entre l'orifice axial et l'entrée du diffuseur radial est, de préférence, supérieur à deux cylindrées unitaires du moteur, - la chambre de centrifugation présente un volume supérieur à au 15 moins trois fois la cylindrée unitaire du moteur afin d'y stabiliser la pressions statique quand l'orifice axial est fermé, -la chambre de centrifugation communique par l'orifice axial avec un volume au moins égal à trois cylindrées unitaires du moteur afin d'y stabiliser la pression statique, - la chambre de centrifugation communique avec le conduit de recyclage par l'orifice axial, la pression statique au niveau dudit orifice étant sensiblement égale à la pression d'admission du moteur, l'orifice axial alimente un diffuseur radial annulaire ayant un diamètre d'entrée d, la pression statique au niveau dudit orifice axial étant 25 inférieure à la pression d'admission du moteur, - ladite au moins tuyère débouche dans. ladite chambre de centrifugation au niveau d'un tronçon sensiblement conique s'étendant entre une zone de plus grand diamètre de cette chambre et ledit orifice axial de diamètre d, - la seconde soupape d'échappement est reliée par un conduit d'évacuation au conduit de recyclage en aval de l'orifice axial correspondant, la soupape d'échappement du second conduit s'ouvrant après la soupape d'échappement du premier conduit quand la pression dans le cylindre correspondant a suffisamment chuté, - le moteur comporte entre le diffuseur radial annulaire du conduit d'alimentation des turbines du groupe de turbocompression et lesdites turbines, un filtre à particules à écoulement axial et, de préférence, cylindrique associé à des moyens d'élimination des particules déposées sur le filtre à particules, - les moyens d'élimination des particules comprennent un collecteur appliqué sur la face d'entrée du filtre à particules et déplaçable sur cette face pour balayer périodiquement la totalité de la surface de cette face, ledit collecteur communiquant avec une zone où la pression statique est inférieure à la pression en aval du filtre à particules pour créer un écoulement du gaz à contre-courant dans le secteur de ce filtre couvert par le collecteur, - le collecteur communique avec le conduit de recyclage pour brûler les particules extraites dudit filtre à particules dans ledit au moins cylindre, - le collecteur communique avec une zone axiale de la chambre de centrifugation au voisinage du diffuseur radial du conduit d'alimentation des turbines, par une zone de combustion des particules située dans ladite chambre, et - le filtre à particules a la forme d'un cylindre de révolution dont les deux faces d'extrémité sont planes, ledit collecteur étant entraîné en rotation autour de l'axe de ce filtre.
L'invention a également pour objet un procédé d'élimination des particules des gaz brûlés d'un moteur alternatif à combustion interne tel que précédemment mentionné, caractérisé en ce que: - on fait passer les gaz brûlés évacués dans un filtre à particules à écoulement axial, et -on met périodiquement chaque secteur de la face d'entrée du filtre à particules en communication avec une zone où la pression statique est inférieure à la pression en aval de ce filtre à particules pour créer un écoulement des gaz à contre-courant dans chaque secteur dudit filtre à particules qui emporte les particules prélevées dans ledit filtre vers une zone où lesdites particules sont brûlées.
Selon d'autres caractéristiques du procédé : - la zone où la pression statique est inférieure à la pression en aval du filtre à particules est formée par un circuit de recyclage des gaz brûlés muni d'une vanne de réglage du débit de gaz recyclés, les particules prélevées étant brûlées dans ledit au moins cylindre du moteur, - la zone où la pression statique est inférieure à la pression en aval du filtre à particules est formée par une zone axiale d'une chambre de centrifugation, - la zone axiale communique avec le circuit de recyclage, les particules prélevées étant brûlées dans ledit au moins cylindre du moteur, - la zone axiale communique avec le groupe de turbocompres- sion, les particules prélevées étant brûlées dans la chambre de centrifugation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig. 1 représente un schéma d'un exemple d'un ensemble d'évacuation des gaz brûlés et d'alimentation en comburant d'un moteur alternatif à combustion interne, conforme à l'invention, - la Fig. 2 est une vue schématique à plus grande échelle et en coupe axiale d'une chambre de centrifugation du flux pulsé de gaz brûlés émis par le moteur, - la Fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la Fig. 2, - les Figs. 4 et 5 sont des vues schématiques en coupe axiale de deux variantes de la chambre de centrifugation, - la Fig. 6 et 7 sont des vues schématiques respectivement en coupe axiale et selon la ligne 7-7 de la chambre de centrifugation associée à des moyens d'élimination des particules des gaz brûlés, - les Figs. 8 à 9 sont des vues schématiques en coupe axiale de deux variantes des moyens d'élimination des particules des gaz brûlés, - les Figs. 10 à 12 sont des schémas de plusieurs exemples de circuits d'évacuation des gaz brûlés et d'alimentation en comburant d'un moteur alternatif à combustion interne à quatre cylindres. 30
Sur la Fig. 1, on a représenté schématiquement un moteur 1 qui comporte au moins un cylindre la muni d'au moins une soupape d'admission 2 et d'au moins une soupape d'échappement 3. Dans l'exemple de réalisation représenté sur cette figure, le cylindre la est pourvu d'une soupape d'admission 2 et d'une soupape d'échappement 3.
Le moteur 1 est associé à un ensemble de moyens qui sera décrit ultérieurement et qui permet de délivrer à ce moteur 1 un mélange d'air pur et de gaz brûlés dont la pression, la température et le taux de gaz recyclés sont réglables à chaque instant en fonction des paramètres de fonctionnement du moment.
La soupape d'admission 2 est reliée à un collecteur d'admission 4 et la soupape d'échappement 3 est reliée à un conduit d'échappement 5 qui débouche dans une chambre centrifugation désignée par la référence générale 10. Cette chambre de centrifugation 10 transforme le flux pulsé de gaz brûlés émis par le cylindre la du moteur 1 en deux écoulements, respectivement un flux désigné par Qt et un flux désigné par Qegr, à pressions sensiblement constantes.
Le flux Qt est dirigé vers un groupe de turbocompression désigné dans son ensemble par la référence 30. Ce groupe de turbocompression 30 détend le flux Qt pour le rejeter à l'atmosphère et prend l'air atmosphérique désigné par Qair pour alimenter le cylindre la du moteur 1 par l'intermédiaire d'un conduit 6, d'un mélangeur 7 et du collecteur d'admission 4. Le groupe de turbocompression 30 est raccordé à la chambre de centrifugation 10 par un conduit 31.
Le flux d'air frais Qair est avantageusement comprimé, de manière classique, dans le groupe de turbocompression 30, par exemple une première fois par un turbocompresseur basse pression, puis est refroidi avant d'être comprimé une deuxième fois par un turbocompresseur haute pression et refroidi une seconde fois. Le flux Qt qui représente 50 à 70% du flux de gaz brûlés, égal au flux d'air frais Qair augmenté du débit de carburant brûlé est détendu successivement dans la turbine haute pression et la turbine basse pression avant d'être rejeté à l'atmosphère. En alternative, le flux Qt peut alimenter parallèlement la turbine haute pression et la turbine basse pression du groupe de turbocompression 30.
Le flux Qegr, à la sortie de la chambre de centrifugation 10, est dirigé vers un circuit de recyclage qui comprend un conduit 35 reliant cette chambre de centrifugation 10 à une vanne distributrice 36 permettant de diriger le flux Qegr soit vers un réfrigérant 37, soit vers un conduit de dérivation 38. En aval de l'ensemble formé par la valve distributrice 36, le réfrigérant 37 et le conduit de dérivation 38, le circuit de recyclage comporte une vanne 39 de réglage du flux Qegr reliée au mélangeur 7 par une conduit 40. Le mélangeur 7 reçoit les flux Qair et Qegr pour alimenter le cylindre la du moteur 1 avec un mélange comburant homogène. Ainsi, le flux Qegr qui représente 30 à 50% du flux de gaz brûlés est refroidi sous pression et de façon réglable dans le réfrigérant 37, puis mélangé intimement au flux d'air frais Qair dans le mélangeur 7 pour alimenter le collecteur d'admission 4. Le réglage de la température du flux Qegr peut avantageusement s'effectuer en court-circuitant par la vanne distributrice 36 tout ou partie du flux circulant dans le réfrigérant 37.
Le conduit 31 reliant la chambre de centrifugation 10 au groupe turbocompression peut être équipé d'un système de post-traitement désigné par la référence générale 50 et qui sera décrit ultérieurement.
La limitation à 1600 K environ de la température maximale du cycle de fonctionnement du moteur 1 entraîne une limitation proportionnelle de la température en fin de détente dans le cylindre 1 a, disponible pour la turbocompression. Cette température étant fixée, la puissance des turbines du groupe de turbocompression 30 repose sur la pression totale du flux Qt. On voit donc l'intérêt d'exploiter de façon optimale la pression génératrice Pd disponible dans les gaz brûlés en fin de détente dans le cylindre la.
Selon l'invention, la distribution et la circulation des flux de gaz dans la chambre de centrifugation 10 sont organisées de façon originale pour optimiser l'utilisation de cette pression dans le contexte mentionné cidessus.
Tout d'abord, on rappelle certaines bases physiques du fonctionnement du moteur alternatif à combustion interne.
En première approximation, la conservation de la masse pendant un cycle moteur en phase fermée impose la relation suivante entre les conditions dans le cylindre en début de compression et en fin de détente: Pd/Pc = VcNd x Td/Tc où Pd, Vd, Td et Pc, Vc, Tc sont respectivement la pression, le volume et la température des gaz en fin de détente et en début de compression.
Pour un moteur dont les soupapes sont équipées d'un calage variable, PdNc peut être réglé en jouant sur Vc/Vd à température d'admission constante. A calage fixe des soupapes, Pd/Pc peut être réglé en jouant sur la température d'admission. A fortiori, Pd/Pc peut être réglé en jouant sur les deux paramètres pour ajuster une autre variable du cycle, la température de compression Pc qui régit l'allumage, par exemple. Pour une pression d'admission donnée, la pression génératrice des gaz brûlés peut ainsi être réglée par des paramètres internes au moteur (calage des soupapes) ou par des paramètres externes (température d'admission).
Afin de faciliter la compréhension de la description qui suit, on choisi un exemple d'un moteur classique dont l'ouverture échappement et la fermeture admission se situent au voisinage du point mort bas du piston du cylindre la. Dans ces conditions: Vd = Vc et Pd/Pc = Td/Tc.
Pour une température d'admission de 325 K et une température d'échappement de 750 K, Pd = 2Pc.
La moitié des gaz brûlés présents dans le cylindre 1 a peut, dans cet exemple de réalisation, être détendue à partir d'une pression génératrice supérieure à Pc, pression génératrice dont la moyenne massique se situe à 1,5 Pc.
Pour un flux Qegr représentant 50% du flux. d'échappement, une moitié des gaz chauds est destinée à être refroidi et transférée dans le collecteur d'admission 4 où la pression est voisine de Pc. L'autre moitié est destinée à être détendue dans les turbines du groupe de turbocompression 30 jusqu'à la pression atmosphérique.
La chambre de centrifugation 10 est conçue pour orienter les gaz brûlés les plus énergétiques vers les turbines du groupe turbocompression 30 et les gaz les moins énergétiques vers le conduit de recyclage 35. En effet, le transfert du débit recyclé Qegr à partir de la chambre de centrifugation 10 vers le collecteur d'admission 4 peut s'effectuer à une pression voisine de Pc, si le conduit de recyclage est suffisamment dimensionné.
Le travail de refoulement des gaz recyclés du cylindre la est développé par le piston de ce cylindre dans le cas d'un moteur fonctionnant selon un cycle à quatre temps ou par la charge fraîche dans le cas d'un moteur fonctionnant selon un cycle à deux temps.
Par contre l'énergie disponible dans le flux Qt de gaz brûlés est nécessaire pour réaliser les opérations suivantes: - fournir dans les turbines du groupe de turbocompression 30 le travail absorbé par les compresseurs pour atteindre la pression d'admission Pad requise, -générer la surpression nécessaire pour traverser le système de post-traitement 50, - créer une pression d'admission supérieure à la pression statique en aval du cylindre la pendant la phase de balayage dans le cas d'un moteur fonctionnant selon un cycle à deux temps.
En se reportant maintenant aux Figs. 2 et 3, on va décrire un premier mode de réalisation de la chambre de centrifugation 10.
Comme cela apparaît sur ces figures, la chambre de centrifugation 10 présente une forme générale de révolution d'axe XX. Dans l'exemple de réalisation représenté sur ces figures, la paroi périphérique 11 de cette chambre de révolution a la forme d'un cylindre.
Le conduit d'échappement 5 mettant en communication la chambre du cylindre la lors de l'ouverture de la soupape d'échappement 3 avec la chambre de centrifugation 10, est pourvu à son extrémité libre d'une tuyère 12 de détente débouchant tangentiellement à la paroi 11 de cette chambre de centrifugation 10 et perpendiculairement à l'axe XX de ladite chambre de centrifugation.
Ainsi, le flux pulsé de gaz brûlés évacué du cylindre la à une pression Pd génératrice égale à la pression régnant dans le cylindre à l'ouverture de la soupape d'échappement 3 est détendu par la tuyère 12 qui débouche tangentiellement à la paroi périphérique 11 de la chambre de centrifugation 10 dans laquelle les pressions statiques sont maintenues sensiblement constantes. L'énergie potentielle des gaz est de ce fait partiellement transformée en énergie cinétique et stockée dans la masse gazeuse en rotation dans la chambre de centrifugation 10. La vitesse des gaz émise par la tuyère 12 décroît avec la pression génératrice de l'écoulement qui décroît entre la pression Pd et la pression statique qui règne dans la chambre de centrifugation 10 au débouché de la tuyère 12.
Au début de la détente, cette vitesse peut approcher la vitesse du son et décroît jusqu'à 0 quand les pressions s'égalisent.
Le champ axisymétrique des pressions statiques dans la chambre de centrifugation 10 est régi par l'effet de centrifugation qui dépend lui même de l'évolution des vitesses tangentielles le long d'un rayon de cette chambre 10. Les gaz brûlés les plus rapides se placent donc naturellement vers la périphérie de la chambre de centrifugation 10 tandis que les gaz brûlés les plus lents se concentrent autour de l'axe XX de cette chambre 10. La pression statique et la pression totale diminuent simultanément entre la périphérie de la chambre de centrifugation 10 et son axe XX où la pression statique peut décroître largement au-dessous de la pression en début de compression Pc. La pression totale des gaz rapides est égale à la pression statique augmentée de la pression dynamique alors que la pression au débouché de la tuyère 12 est la pression statique diminuée de la pression dynamique.
La chambre de centrifugation 10 est dimensionnée pour limiter les pertes d'énergie cinétique par frottement de l'anneau gazeux contre les parois de cette chambre. Le temps de présence des gaz rapides dans la chambre de centrifugation 10 doit donc être minimal.
Ainsi que montré à la Fig. 2, pour stabiliser les pressions statiques dans la chambre de centrifugation 10, cette chambre de centrifugation 10 est suffisamment grande ou selon la Fig. 5 communique par au moins un orifice axial 13 de diamètre d inférieur au plus grand diamètre de la chambre de centrifugation 10 avec un volume 14 communiquant avec le conduit de recyclage et qui présente un grand volume par rapport à l'amplitude des pulsations. L'orifice 13 voit passer la respiration de la chambre 10 quand l'anneau C formé par les gaz brûlés rapides se gonfle et s'épuise aux rythmes des ouvertures et des fermetures de la soupape d'échappement 3.
Ainsi, les gaz rapides Qt sont rassemblés dans la zone torique de la chambre de centrifugation 10 sous la forme de l'anneau Cet où le diamètre de cette chambre 10 est supérieur au diamètre d de l'orifice 13. Le volume de cette zone torique doit être supérieur à l'amplitude des pulsations volumiques des gaz rapides Qt et cette amplitude varie entre une et deux cylindrées unitaires pour un moteur à quatre temps et à quatre cylindres.
La chambre de centrifugation 10 communique avec le conduit 31 d'alimentation des turbines du groupe de turbocompresseur 30 par un diffuseur radial annulaire 15 coaxial à ladite chambre 10 et ayant un diamètre minimum d'entrée D. Dans l'exemple de réalisation représenté à la Fig. 2, le diamètre d'entrée D du diffuseur radial 15 est égal au plus grand diamètre de la chambre de centrifugation 10. Dans le cas présent, la chambre de centrifugation 10 a un diamètre D sur toute sa longueur. Le diffuseur radial 15 prolonge donc extérieurement la zone torique de rassemblement des gaz rapides Qt dans la chambre de centrifugation 10 pour collecter et ralentir ces gaz rapides.
Ce diffuseur 15 est avantageusement formé par deux parois parallèles 16 et 17 s'étendant perpendiculairement à l'axe XX de la chambre de centrifugation 10 et délimitant entre elles un espace 18 de passage des gaz rapides Qt. Le débit de ces gaz rapides Qt qui traverse le diffuseur 15 est contrôlé par les turbines du groupe de turbocompresseur 30. Le débit du flux de gaz Qt est fonction de la largeur de l'espace 18, c'est à dire de la distance séparant les parois 16 et 17 du diffuseur radial 15, et de la section des turbines du groupe de turbocompression 30.
La pression statique dans la chambre de centrifugation 10 est maintenue à une valeur Ps inférieure à la pression Pd afin d'accélérer une fraction des gaz brûlés alimentant l'anneau de gaz brûlés C en mouvement de rotation rapide autour de l'axe XX de la chambre de centrifugation 10 et qui s'évacue vers les turbines du groupe de turbocompression 30 en se comprimant et en se ralentissant dans le diffuseur radial 15.
Pour stabiliser la pression statique dans la chambre de centrifugation 10, deux solutions peuvent être envisagées. Pour la première solution, la chambre de centrifugation 10 présente un volume au moins égal à trois cylindrées unitaires. Dans ce cas, les gaz recyclés Qegr peuvent être recomprimés dans un diffuseur radial 20, comme cela sera décrit ultérieurement.
Pour la seconde solution, la chambre de centrifugation 10 présente un volume réduit pour limiter la surface mouillée par l'anneau gazeux en rotation rapide et elle communique par l'orifice 13 avec un volume 14 au moins égal à trois cylindrées unitaires.
Selon une variante, l'entrée du diffuseur radial 15 peut avoir un diamètre D inférieur au diamètre maximal de la chambre de centrifugation 10.
D'une manière générale, le volume d'un espace compris entre un cylindre fictif de diamètre D et un cylindre fictif coaxial de diamètre d de longueurs égales à la distance entre l'orifice 13 de diamètre d et l'entrée de diamètre D du diffuseur radial 15 est, de préférence, supérieur à deux cylindrées unitaires du moteur afin de maintenir la totalité des gaz rapides dans la chambre 10 pendant les respirations volumiques de l'anneau de gaz en rotation.
Après chaque fin de détente rapide, les gaz brûlés encore présents dans le cylindre 1 a du moteur sont refoulés à basse vitesse par le piston dans lecas d'un moteur fonctionnant selon un cycle à quatre temps ou par la charge fraîche dans le cas d'un moteur fonctionnant selon un cycle à deux temps. Ces gaz lents doivent parvenir à la zone axiale de la chambre de centrifugation 10, en se mélangeant le moins possible aux gaz rapides.
Ainsi que représenté à la Fig. 2, les gaz lents Qegr sont partiellement mélangés aux gaz rapides avant d'être ralentis par un diffuseur radial annulaire 20 qui met en communication la chambre de centrifugation 10 avec le conduit de recyclage 35. Ce diffuseur radial 20 a un diamètre minimum sensiblement égal au diamètre d de l'orifice de sortie 13. Le diffuseur radial 20 est formé de deux parois parallèles, respectivement 21 et 22, s'étendant perpendiculairement à l'axe XX de la chambre de centrifugation 10 et délimitant entre elles un espace 23 de passage des gaz lents Qegr.
La pression totale à l'entrée de ce diffuseur 20 est sensiblement au niveau de la pression d'admission Qad du moteur 1 et la pression statique dans ladite chambre 10 peut se situer au-dessous de cette pression d'admission Pad. Le diffuseur radial 20 élève la pression du flux de gaz lents Qegr au niveau de la pression d'admission dans le collecteur 4 du moteur 1. Le diffuseur radial 20 est facultatif dans le cas d'un moteur fonctionnant selon un cycle à quatre temps où le flux de gaz lents Qegr est pompé par le moteur. Par contre, il est nécessaire pour créer un flux de gaz lents Qegr dans un moteur fonctionnant selon un cycle à deux temps.
De préférence, chacun des diffuseurs 15 et 20 est lisse et le rapport de diamètres D/d de ces deux diffuseurs fixe le potentiel du flux de gaz lents Qegr.
Le débit de gaz Qegr destiné à être recyclé dans le cylindre la est, de préférence et comme représenté à la Fig. 2, ralenti par le diffuseur radial 20 pour alimenter soit l'échangeur 4 refroidi par l'eau chaude de refroidissement du moteur 1 et qui est éventuellement suivi d'un second échangeur refroidi par un circuit d'eau à basse température, non représenté, ou soit le conduit de dérivation 38. La vanne de réglage 36 permet de moduler la fraction refroidie du flux de gaz Qegr et la vanne de recyclage 39 située en amont ou en aval de l'échangeur 37 permet de régler ce débit Qegr. Les gaz brûlés ainsi refroidis, les gaz brûlés passant par le conduit de dérivation 38 et l'air frais Qair sont mélangés intimement dans le mélangeur 7 avant de pénétrer dans le collecteur d'admission 4 et le cylindre 1 a par la soupape d'admission 2.
Le vannage du débit de gaz recyclés Qegr est très efficace pour le fonctionnement du moteur en régime transitoire afin d'augmenter la quantité d'oxygène disponible pour la combustion de ce moteur. En effet, on augmente le débit de gaz Qt qui traverse les turbines du groupe de turbocompression 30 au détriment du débit de gaz recyclés Qegr remplacé instantanément par de l'air frais. Cette manoeuvre qui déplace les points de fractionnement dans les diagrammes caractéristiques des compresseurs s'effectue sans attendre l'accélération des turbines du groupe de turbocompression. En régime stabilisé, cette méthode consistant à augmenter le travail de pompage effectué par le piston n'est utilisée que pour des réglages fins. Généralement, on préfère le réglage du débit de gaz recyclés Qegr en modifiant le calage des soupapes ou en actionnant la vanne de réglage 36 de la température de Qegr. Dans le cas d'un moteur alternatif comportant une seule soupape d'échappement 3 par cylindre, les gaz lents empruntent le même conduit d'échappement 5 que les gaz rapides qui débouchent dans la chambre de centrifugation 10 par la tuyère de détente 12. La séparation de ces deux flux, c'est à dire le flux de gaz rapides et le flux de gaz lents s'effectue alors dans cette chambre de centrifugation 10.
Pour limiter le mélange entre ces deux flux, la tuyère 12 débouche, ainsi que montré à la Fig. 4, dans une zone conique de la chambre de centrifugation 10 reliant une zone de grand diamètre à une zone de petit diamètre. Dans l'exemple de réalisation représenté sur cette figure 4, la paroi extérieure 11 de la chambre de centrifugation 10 forme un cône sur toute la longueur de cette chambre de centrifugation 10, la conicité de cette paroi étant dirigée vers l'orifice de sortie 13 de diamètre d.
Compte tenu de cette conicité, les gaz issus de la tuyère de détente 12 s'orientent alternativement vers la zone de plus petit diamètre ou vers la zone de plus grand diamètre en fonction de leur vitesse d'éjection.
Dans le cas d'une seule soupape d'échappement 3 par cylindre, la section de la tuyère 12 doit être suffisamment petite pour accélérer les gaz rapides et suffisamment grande pour ne pas freiner les gaz lents.
Différentes géométries de la paroi extérieure 11 de la chambre de centrifugation 10 peuvent être envisagées. Le dimensionnement du conduit d'échappement 5 peut être choisi en fonction des buts recherchés. En effet, la masse de gaz immobilisée dans ce conduit 5 quand la soupape d'échappement 3 est fermée, est propulsée vers la chambre de centrifugation 10 par la détente des gaz du cycle suivant qui perdront de la quantité de mouvement. De plus, la colonne gazeuse ainsi accélérée dans le conduit 5 entraîne derrière elle par inertie une fraction des gaz peu énergétiques encore présents dans le cylindre la. Ce double échange de quantité de mouvements dégrade la différenciation énergétique entre le flux de gaz Qt et le flux de gaz Qegr.
Pour optimiser la puissance des turbines du groupe de turbocompression 30, le volume du conduit 5 doit donc être minimal. Pour balayer un moteur à deux temps par effet d'inertie, le volume du conduit 5 est de préférence voisin de la cylindrée utilitaire du moteur.
Dans le cas d'un moteur alternatif doté de deux soupapes d'échappement 3a et 3b par cylindre la, une soupape comme par exemple la soupape 3a, est affectée aux gaz rapides et une soupape, comme par exemple la soupape 3b, est affectée au gaz lents, ainsi que montré à la Fig. 5.
Les gaz rapides empruntent un conduit 5a équipé d'une tuyère de détente 12 et débouchant à la périphérie de la chambre de centrifugation 10, comme le conduit d'échappement 5 décrit précédemment, alors que les gaz lents empruntent un second conduit d'échappement 5b qui débouche en aval de l'orifice de sortie 13. Dans cet exemple de réalisation, le volume intérieur de la chambre de centrifugation 10 est séparé en deux volumes situés de part et d'autre de la cloison transversale 13a dans laquelle est ménagé l'orifice de sortie 13, un premier volume dans lequel sont dirigés les gaz rapides provenant de la soupape d'échappement 3a et un second volume dans lequel sont dirigés les gaz lents provenant de la soupape d'échappement 3b. L'orifice de sortie 13 voit alors passer un flux alternatif.
Dans ce mode de réalisation, la tuyère 12 alimentée exclusivement par des gaz rapides peut avoir une section inférieure à celle du précédent mode de réalisation.
La soupape 3a du conduit d'échappement 5a s'ouvre la première et quand la pression dans le cylindre la a suffisamment chuté, la soupape d'échappement 3b du conduit 5b s'ouvre à son tour pour vidanger le cylindre la. Les deux soupapes 3a et 3b peuvent se fermer simultanément à la fin du transfert, la séparation des gaz en deux flux s'effectuant alors dans le cylindre la du moteur.
Dans un moteur alternatif fonctionnant selon un cycle à quatre temps, la quantité de gaz brûlés émis par le moteur est proportionnelle à son régime de fonctionnement. Le flux de gaz Qt est proportionnel à la section offerte aux gaz pour s'évacuer vers l'atmosphère, en l'occurrence la section d'un orifice équivalent aux turbines du groupe de turbocompression 30 ainsi qu'à la pression d'alimentation des turbines, elle même fonction du rendement du diffuseur radial 15.
Pour garantir la dépollution en oxyde d'azote à partir du régime minimal d'utilisation du moteur, il faut donc que la section minimale des turbines ne laisse passer que 60% environ du flux de gaz émis par le moteur à son régime minimal d'utilisation. Quand le moteur s'accélère, le rapport entre le débit de gaz Qt et le débit de gaz Qegr peut être réglé par le calage des soupapes du moteur, par la section des turbines du groupe de turbocompression, par la vanne de recyclage 39 ou par la vanne 36 qui règle la température du flux Qegr, comme mentionné dans la demande de brevet n 03 03 728 également au nom du Demandeur.
Selon une variante, le rapport Qt/Qegr peut aussi être réglé par la modification de la largeur de l'espace 18 ménagé entre les parois 16 et 17 du diffuseur radial 15 ou par la largeur de l'espace 23 ménagé entre les parois 21 et 22 du diffuseur radial 20.
Selon une autre variante, la paroi 22 du diffuseur radial 2 peut être déplaçable par tout moyen de type approprié selon l'axe XX de la chambre de centrifugation 10 pour obturer l'orifice 13. Dans ce cas, la paroi mobile 22 remplace la vanne de recyclage 39.
Le travail développé par les turbines du groupe de turbocompression 30 augmente avec la température et la pression totale des gaz qui les alimentent. Pour une température donnée, le réglage de la puissance des turbines se fait donc essentiellement en jouant sur la pression totale du flux de gaz Qt en utilisant les actuateurs internes au moteur (calage des soupapes et de l'injection) et/ou les actuateurs externes (vanne 39 et/ou vanne 36 du circuit du flux de gaz Qegr).
La pression totale du flux de gaz Qt est approximativement la somme de la pression statique régnant dans la chambre de centrifugation 10 et de la pression dynamique associée à la vitesse de rotation des gaz. Le rapport entre ces deux composants peut être choisi en réglant le niveau des pressions statiques dans cette chambre de centrifugation 10. Dans un moteur fonctionnant selon un cycle à quatre temps, ce réglage peut se faire par vannage du conduit de recyclage du flux de gaz Qegr. Quand on ferme la vanne de recyclage 39, la pression dynamique part d'une valeur maximale pour s'annuler quand le taux de détente dans la tuyère 12 est égal à l'unité.
Le diffuseur radial annulaire 15 s'adapte automatiquement aux régimes aérodynamiques intermédiaires. En effet, pour une forte pression dynamique, l'écoulement de gaz Qt pénètre tangentiellement dans l'espace annulaire 18 pour y subir la diffusion. Pour une pression dynamique nulle, l'écoulement de gaz Qt traverse radialement le diffuseur 15 sans perte de charge.
Selon une variante représentée sur les Figs. 6 à 9, le moteur alternatif à combustion interne est équipé de dispositifs de post-traitement 50 du flux de gaz Qt et qui sont situés entre le diffuseur radial annulaire 15 et l'entrée des turbines du groupe de turbocompression 30.
Ces dispositifs de post-traitement sont formés par un filtre à particules catalytiques 51 à écoulement axial et de préférence cylindrique. Le filtre 51 est traversé par le flux de gaz Qt à la sortie du diffuseur radial 15 dont la température est toujours supérieur à 400 C, température suffisante pour l'oxydation catalytique des hydrocarbures imbrûlés et du monoxyde de carbone, mais insuffisante pour brûler les particules déposées qui ne s'oxydent rapidement qu'au dessus de 600 C.
Pour éliminer les particules déposées sur le milieu filtrant du filtre à particules 51, un premier procédé consiste à laisser s'accumuler un certain poids de particules à l'entrée du filtre 51 et à brûler ces particules sur place en faisant monter périodiquement la température des gaz traversant le filtre à particules, par exemple en déchargeant à l'atmosphère une partie de l'air délivré par le compresseur haute pression. La régénération du filtre à particules 51 est d'autant plus rapide qu'elle est fréquente.
Selon un second procédé, les particules lourdes centrifugées dans le diffuseur radial 15 sont concentrées sur une surface cylindrique 52 ménagée à la sortie du diffuseur radial 15 et en amont du filtre à particules 51, par rapport au sens d'écoulement du flux de gaz Qt.
Selon un troisième procédé, une petite fraction du flux de gaz qui traverse le filtre à particules 51, retraverse ce filtre 51 à contrecourant pour entraîner les particules vers une zone où elles seront brûlées. A cet effet et comme représenté sur les Figs. 6 à 9, le filtre à particules 51 est associé à des moyens d'élimination des particules qui comprennent un collecteur 55 appliqué sur la surface d'entrée 51a du filtre à particules 51. Le collecteur 55 est déplaçable sur cette face pour balayer périodiquement la totalité de la surface de la face 51a du filtre à particules 51.
Par ailleurs, le collecteur 55 communique avec une zone où la pression statique est inférieure à la pression en aval du filtre à particules 51 pour créer un écoulement de gaz à contre-courant dans le secteur du filtre 51 couvert par le collecteur 55. Le collecteur 55 est entraîné en rotation par un moyen 56 approprié, comme par exemple un moteur électrique 56 dont la vitesse est réglée pour assurer un cycle de nettoyage complet du filtre à particules 51, par exemple toutes les secondes.
Comme représenté à la Fig. 6, le collecteur 55 est relié par un conduit 57 situé dans l'axe XX de la chambre de centrifugation 10 et qui débouche au niveau de l'orifice de sortie 13 où la pression statique est inférieure à la pression en aval du filtre à particule 51.
Ainsi, une petite fraction du débit filtré retraverse le petit secteur du filtre à particules 51 couvert par le collecteur 55, à contre courant pour entraîner les particules qui viennent de s'y déposer vers l'extrémité du conduit 57.
Les particules ainsi collectées peuvent être réintroduites dans le cylindre la avec les gaz recyclés pour y être brûlés. Le flux de balayage ainsi formé participe alors au débit du flux de gaz Qegr.
Si le flux de gaz ayant ainsi retraversé le filtre à particules 51 est suffisamment enrichi en particules, une zone 60 de combustion de ces particules peut être créée dans une zone axiale de la chambre de centrifugation 10, ainsi que montré à la Fig. 8. Le flux de gaz sans particule est alors évacué vers les turbines du groupe de turbocompression 30 en traversant le filtre à particules 51 et participe alors au débit de flux de gaz Qt. Le débit de ce flux de gaz sans particule peut être régulé par une accroche flamme 61 constitué par exemple par un cône afin de maintenir une richesse adéquate dans la zone de combustion 60.
Selon une variante représentée à la Fig. 9, un catalyseur d'oxydation 62 séparé du filtre à particules 51 peut être disposé entre le diffuseur radial 15 et ce filtre à particules 51. Dans ce cas, les particules solubles collantes sont brûlées dans le catalyseur d'oxydation 62 avant de pénétrer dans le filtre à particules 51 qui n'arrête que les particules sèches facilement entraînées par le flux de gaz recyclés par le collecteur 55.
Les procédés d'élimination des particules précédemment mentionnés peuvent être utilisés séparément ou en combinaison.
Sur les Figs. 10 à 12, on a représenté plusieurs exemples de configuration du circuit d'évacuation des gaz brûlés et du circuit d'alimentation en comburant d'un moteur alternatif à combustion interne à quatre cylindres.
D'autres configurations peuvent bien évidemment être envisagées.
Sur ces figures, les éléments communs aux précédents modes de réalisation sont désignés par les mêmes références.
Selon l'exemple de la Fig. 10, le moteur 1 comporte quatre cylindres la munis chacun d'une soupape d'admission 2 et d'une soupape d'échappement 3. La soupape d'échappement 3 de chaque cylindre 1 a est reliée à un conduit d'échappement 5 qui débouche dans la chambre de centrifugation 10 de manière identique aux précédents modes de réalisation, c'est à dire par l'intermédiaire d'une tuyère de détente.
Selon l'exemple de la Fig. 11, le moteur 1 comporte quatre cylindres la munis chacun d'une soupape d'admission 2 et d'une soupape d'échappement 3. Dans ce cas, les soupapes d'échappement 3 de deux cylindres 1 a contigus sont disposées côte à côte et sont reliées chacune par un conduit de liaison 5a au conduit d'échappement 5 qui débouche dans la chambre de centrifugation 10. Chaque conduit d'échappement 5 est équipé d'une tuyère disposée dans la chambre de centrifugation 10 de manière identique aux précédents modes de réalisation.
Selon l'exemple de la Fig. 12, le moteur 1 comporte quatre cylindres la équipés chacun de deux soupapes d'admission, respectivement 2a et 2b, et de deux soupapes d'échappement respectivement 3a et 3b. Dans ce cas, les soupapes d'échappement 3a et 3b de deux cylindres 1 a contigus sont disposées côte à côte.
La soupape d'échappement 3a de chaque cylindre la est affectée aux gaz rapides et la soupape 3b est affectée aux gaz lents.
Dans ce mode de réalisation, la soupape d'échappement 3a d'un cylindre la est reliée par un conduit de liaison 5a à la soupape d'échappement 3a du cylindre 1 a contigu et cette soupape d'échappement 3a est raccordée au conduit d'échappement 5 muni d'une tuyère de faible section qui débouche dans la chambre de centrifugation 10 de manière identique aux précédents modes de réalisation.
Les soupapes d'échappement 3b sont reliées entres elles par un conduit de recyclage 35 largement dimensionné à un ensemble désigné par A qui regroupe les éléments du circuit de recyclage des gaz Qegr ainsi que le mélangeur 7. Dans cet exemple de réalisation, le débit de gaz récupérés par le collecteur 55 est directement canalisé par le conduit 51 vers l'ensemble A pour être réaspiré par le moteur 1. Les soupapes 3a s'ouvrent d'abord pour faire chuter la pression dans les cylindres. Les soupapes 3b s'ouvrent ensuite pour le refoulement des gaz lents.
L'invention est particulièrement avantageuse pour un cycle thermodynamique à taux élevé de recyclage des gaz brûlés (30 à 50% de la masse comburante) qui ne présente à aucun moment les conditions favorables à la formation des oxydes d'azote thermiques. Cette contrainte se résume à ne jamais dépasser une température locale de 1900 K environ. La température maximale du cycle en chaque point de la chambre de combustion est la somme de la température locale en début de combustion Tcomb (température de compression) et de l'élévation de température due à la combustion (Tcomb).
Cette température locale maximale dépend d'abord de paramètres internes aux moteurs tels que le taux de compression qui régit Tcomb, les concentrations locales de carburant et l'avance vers l'allumage qui régissent des Tcomb. Cette température dépend aussi des conditions d'admission telles que la composition chimique du mélange comburant qui régit la concentration d'oxygène, la température d'admission Tad qui régit Tcomb et la pression d'admission Pad qui régit la masse de gaz comburant à chauffer.
La spécificité de ces cycles est une pression d'admission élevée pour introduire dans le cylindre des gaz brûlés qui s'ajoutent à l'air frais requis par la combustion et une basse température d'échappement résultant de la réduction de la température de combustion.
Le système de turbocompression doit donc fournir plus de travail avec moins d'énergie.
Ces cycles sont d'autant plus efficaces que l'on s'approche d'une combustion stoechiométrique. En effet, la puissance délivrée par une quantité d'air admise est proportionnelle à la fraction d'oxygène brûlé et le pouvoir de dilution des gaz recyclés augmente quand la concentration d'oxygène résiduelle diminue. En contre partie les cycles génèrent du monoxyde de carbone, des hydrocarbures imbrûlés et des particules dans le cas de l'injection directe.
Le moteur alternatif à combustion interne selon l'invention évite ces inconvénients.
Le moteur alternatif selon l'invention présente l'avantage de rassembler dans un seul module sous pression les fonctionnements de turbocompression, de réfrigération, du post-traitement physique et chimique des gaz émis dans l'atmosphère, permettant ainsi de réduire sont coût.
Le moteur alternatif selon l'invention permet aussi de neutraliser à la source les bruits d'échappement pour simplifier, voire éliminer le silencieux en aval des turbines du groupe de turbocompression

Claims (18)

REVENDICATIONS
1. Moteur alternatif à combustion interne comprenant, d'une part, au moins un cylindre (la) muni d'au moins une soupape d'admission (2) et d'au moins une soupape d'échappement (3) par laquelle est évacué un flux pulsé de gaz brûlés dont la pression génératrice est la pression Pd régnant dans le cylindre (la) à l'ouverture de ladite au moins soupape d'échappement (3) et, d'autre part, un groupe de turbocompression (30) actionné par lesdits gaz brûlés et d'alimentation dudit au moins cylindre (1a) en air comprimé refroidi, caractérisé en ce qu'au moins une partie du flux pulsé de gaz brûlés est évacué dudit au moins cylindre (la) par un conduit d'échappement (5) muni d'une tuyère de détente (12) débouchant tangentiellement à la paroi périphérique (11) d'une chambre de centrifugation (10) de révolution et perpendiculairement à l'axe de cette chambre(10) et en ce que la chambre de centrifugation (10) communique avec un conduit d'alimentation (31) des turbines du groupe de turbocompression (30) par un diffuseur radial annulaire (15) coaxial à ladite chambre (10) et ayant un diamètre d'entrée D, la pression statique dans la chambre de centrifugation (10) étant maintenue à une valeur Ps inférieure à la pression Pd afin d'accélérer une fraction de gaz brûlés alimentant un anneau de gaz brûlés en mouvement de rotation rapide autour de l'axe de la chambre de centrifugation (10) et qui s'évacue vers les turbines en se comprimant et en se ralentissant dans le diffuseur radial (15).
2. Moteur alternatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de centrifugation (10) comporte un orifice axial (13) de diamètre d inférieur au diamètre d'entrée D du diffuseur radial (15) communiquant avec un conduit de recyclage (35) des gaz brûlés et en ce que le volume d'un espace compris entre un cylindre fictif de diamètre D et un cylindre coaxial de diamètre d de longueurs égales à la distance entre l'orifice axial (13) et l'entrée du diffuseur radial (15) est, de préférence, supérieur à deux cylindrées unitaires du moteur.
3. Moteur alternatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de centrifugation (10) présente un volume supérieur à au moins trois fois la cylindrée unitaire du moteur afin d'y stabiliser la pressions statique quand l'orifice axial (13) est fermé.
4. Moteur alternatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de centrifugation (10) communique par l'orifice axial (13) avec un volume au moins égal à trois cylindrées unitaires du moteur afin d'y stabiliser la pression statique.
5. Moteur alternatif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le conduit de recyclage (35) des gaz brûlés prélève une partie du flux de gaz brûlés et la transfère sensiblement sans perte de charge vers un collecteur d'admission (4), la fraction restante du flux pulsé de gaz brûlés alimentant les turbines du groupe de turbocompression (30), caractérisé en ce que la chambre de centrifugation (10) communique avec le conduit de recyclage (35) par l'orifice axial (13), la pression statique au niveau dudit orifice (13) étant sensiblement égale à la pression d'admission du moteur.
6. Moteur alternatif selon les revendications 2 et 5, caractérisé en ce que l'orifice axial (13) alimente un diffuseur radial annulaire (20) ayant un diamètre d'entrée d, la pression statique au niveau dudit orifice axial (13) étant inférieure à la pression d'admission du moteur.
7. Moteur alternatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite au moins tuyère (12) débouche dans ladite chambre de centrifugation (10) au niveau d'un tronçon sensiblement conique s'étendant entre une zone de plus grand diamètre de cette chambre (10) et ledit orifice axial (13) de diamètre d.
8. Moteur alternatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 ou 7, du type dans lequel ledit au moins cylindre (la) est équipé d'une seconde soupape d'échappement (3b), caractérisé en ce que la seconde soupape d'échappement (3b) est reliée par un conduit d'évacuation (5b) au conduit de recyclage (35) en aval de l'orifice axial (13) correspondant, la soupape d'échappement (3b) du second conduit (5b) s'ouvrant après la soupape d'échappement (3a) du premier conduit (5a) quand la pression dans le cylindre (la) correspondant a suffisamment chuté.
9. Moteur alternatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte entre le diffuseur radial annulaire (15) du conduit d'alimentation (31) des turbines du groupe de turbocompression (30) et lesdites turbines, un filtre à particules (51) à écoulement axial et, de préférence, cylindrique associé à des moyens (55, 56, 57) d'élimination des particules déposées sur le filtre à particules (51).
10. Moteur alternatif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens d'élimination des particules comprennent un collecteur (55) appliqué sur la face d'entrée (51a) du filtre à particules (51) et déplaçable sur cette face pour balayer périodiquement la totalité de la surface de cette face, ledit collecteur (55) communiquant avec une zone où la pression statique est inférieure à la pression en aval du filtre à particules (51) pour créer un écoulement du gaz à contre-courant dans le secteur de ce filtre (51) couvert par le collecteur (55).
11. Moteur alternatif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le collecteur (55) communique avec le conduit de recyclage (35) pour brûler les particules extraites dudit filtre à particules (51) dans ledit au moins cylindre (la).
12. Moteur alternatif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le collecteur (55) communique avec une zone axiale de la chambre de centrifugation (10) au voisinage du diffuseur radial (15) du conduit d'alimentation (31) des turbines, par une zone de combustion (60) des particules située dans ladite chambre (10).
13. Moteur alternatif selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le filtre à particules (51) a la forme d'un cylindre de révolution dont les deux faces d'extrémité sont planes, ledit collecteur (55) étant entraîné en rotation autour de l'axe de ce filtre (51).
14. Procédé d'élimination des particules des gaz brûlés rejetés à l'atmosphère par un moteur alternatif à combustion interne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que: - on fait passer les gaz brûlés évacués dans un filtre à particules (51) à écoulement axial, et - on met périodiquement chaque secteur de la face d'entrée du filtre à particules (51) en communication avec une zone où la pression statique est inférieure à la pression en aval de ce filtre à particules (51) pour créer un écoulement des gaz à contre-courant dans chaque secteur dudit filtre à particules (51) qui emporte les particules prélevées dans ledit filtre (51) vers une zone où lesdites particules sont brûlées.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la zone où la pression statique est inférieure à la pression en aval du filtre à particules (51) est formée par un circuit de recyclage (35, 36, 37, 38, 39, 40) des gaz brûlés muni d'une vanne de réglage (39) du débit de gaz recyclés, les particules prélevées étant brûlées dans ledit au moins cylindre (la) du moteur (1).
16. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la zone où la pression statique est inférieure à la pression en aval du filtre à particules (51) est formée par une zone axiale d'une chambre de centrifugation (10).
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que la zone axiale communique avec le circuit de recyclage (35, 36, 37, 38, 39, 40), les particules prélevées étant brûlées dans ledit au moins cylindre (la) du moteur.
18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que la zone axiale communique avec le groupe de turbocompression (30), les particules prélevées étant brûlées dans la chambre de centrifugation (10).
FR0501156A 2005-02-04 2005-02-04 Moteur alternatif a combustion interne et procede d'elimination des particules des gaz brules pour un tel moteur alternatif Expired - Fee Related FR2881793B1 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0501156A FR2881793B1 (fr) 2005-02-04 2005-02-04 Moteur alternatif a combustion interne et procede d'elimination des particules des gaz brules pour un tel moteur alternatif
EP06709199A EP1844218A1 (fr) 2005-02-04 2006-01-30 Moteur alternatif a combustion interne et procede d'elimination des particules des gaz brules pour un tel moteur alternatif
PCT/FR2006/000203 WO2006082302A1 (fr) 2005-02-04 2006-01-30 Moteur alternatif a combustion interne et procede d'elimination des particules des gaz brules pour un tel moteur alternatif
US11/833,616 US20080022980A1 (en) 2005-02-04 2007-08-03 Reciprocating internal combustion engine and a method of eliminating particles from burnt gas for such a reciprocating engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0501156A FR2881793B1 (fr) 2005-02-04 2005-02-04 Moteur alternatif a combustion interne et procede d'elimination des particules des gaz brules pour un tel moteur alternatif

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2881793A1 true FR2881793A1 (fr) 2006-08-11
FR2881793B1 FR2881793B1 (fr) 2007-05-11

Family

ID=34955079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0501156A Expired - Fee Related FR2881793B1 (fr) 2005-02-04 2005-02-04 Moteur alternatif a combustion interne et procede d'elimination des particules des gaz brules pour un tel moteur alternatif

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20080022980A1 (fr)
EP (1) EP1844218A1 (fr)
FR (1) FR2881793B1 (fr)
WO (1) WO2006082302A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009118471A1 (fr) * 2008-02-29 2009-10-01 Melchior Jean-Frederic Moteur a combustion interne a suralimentation pulsee

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2909718B1 (fr) 2006-12-11 2009-02-27 Jean Melchior Moteur a combustion interne suralimente
DE202008014030U1 (de) * 2008-10-21 2010-03-11 Mann+Hummel Gmbh Verbrennungsmotor mit einem Turbolader
US8109720B2 (en) * 2009-03-31 2012-02-07 General Electric Company Exhaust plenum for a turbine engine
JP6634084B2 (ja) * 2014-12-12 2020-01-22 ボーグワーナー インコーポレーテッド 単一アクチュエータによって制御されるターボチャージャータービン段階バルブ
KR20230061842A (ko) * 2021-10-29 2023-05-09 현대자동차주식회사 엔진 시스템

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4345431A (en) * 1980-03-25 1982-08-24 Shimizu Construction Co. Ltd. Exhaust gas cleaning system for diesel engines
US4761951A (en) * 1986-09-17 1988-08-09 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Particulate extraction arrangement for automotive turbocharger or the like
JPH0436008A (ja) * 1990-05-30 1992-02-06 Hino Motors Ltd パティキュレートフィルタの逆洗再生装置
JPH05263619A (ja) * 1992-02-01 1993-10-12 Ernst Apparatebau Gmbh & Co ディーゼルエンジンのすす濾過器
WO1995006510A1 (fr) * 1993-09-01 1995-03-09 Per Stobbe Procede de production d'une unite de filtrage
DE4415507A1 (de) * 1994-05-03 1995-11-16 Mtu Friedrichshafen Gmbh Partikelfilter mit teilflächenweise durchströmtem Filterelement
JP2003201826A (ja) * 2002-01-09 2003-07-18 Nissan Diesel Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの排気浄化装置
FR2853011A1 (fr) 2003-03-26 2004-10-01 Melchior Jean F Moteur alternatif a recirculation de gaz brules destine a la propulsion des vehicules automobiles et procede de turbocompression de ce moteur

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3020903A (en) * 1957-12-06 1962-02-13 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Air compressing fuel injection internal combustion engine
US3535850A (en) * 1966-10-28 1970-10-27 Hans J P Von Ohain Centrifugal particle separator
US3426513A (en) * 1967-11-13 1969-02-11 Kurt Bauer Vehicular vortex cyclone type air and gas purifying device
US3744251A (en) * 1972-05-01 1973-07-10 Philco Ford Corp Engine emission control device
US3890945A (en) * 1973-03-19 1975-06-24 Toyota Motor Co Ltd Exhaust gas cleaning system for internal combustion engines
JPS5137322A (fr) * 1974-09-25 1976-03-29 Toyota Motor Co Ltd
DE3012388A1 (de) * 1980-03-29 1981-10-08 Vereinigte Flugtechnische Werke Gmbh, 2800 Bremen Gasturbine
US4383411A (en) * 1981-08-10 1983-05-17 General Motors Corporation Diesel exhaust cleaner with burner vortex chamber
DE3874924T2 (de) * 1987-03-20 1993-04-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Diesel-abgas-partikelfilter.
DE3837472C2 (de) * 1988-11-04 1998-09-24 Deutz Ag Partikelfiltersystem
DE3841182A1 (de) * 1988-12-07 1990-06-13 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zum entfernen von festkoerperpartikeln, insbesondere russteilchen, aus dem abgas von brennkraftmaschinen
DE3941635A1 (de) * 1989-12-16 1991-06-20 Man Nutzfahrzeuge Ag Verfahren zum regenerieren eines russfilters einer diesel-brennkraftmaschine, sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE4109227A1 (de) * 1991-03-21 1992-09-24 Schwaebische Huettenwerke Gmbh Abgasfilter und/oder katalysator
US6589306B2 (en) * 2001-07-18 2003-07-08 Ronning Engineering Co., Inc. Centrifugal separator apparatus for removing particulate material from an air stream

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4345431A (en) * 1980-03-25 1982-08-24 Shimizu Construction Co. Ltd. Exhaust gas cleaning system for diesel engines
US4761951A (en) * 1986-09-17 1988-08-09 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Particulate extraction arrangement for automotive turbocharger or the like
JPH0436008A (ja) * 1990-05-30 1992-02-06 Hino Motors Ltd パティキュレートフィルタの逆洗再生装置
JPH05263619A (ja) * 1992-02-01 1993-10-12 Ernst Apparatebau Gmbh & Co ディーゼルエンジンのすす濾過器
WO1995006510A1 (fr) * 1993-09-01 1995-03-09 Per Stobbe Procede de production d'une unite de filtrage
DE4415507A1 (de) * 1994-05-03 1995-11-16 Mtu Friedrichshafen Gmbh Partikelfilter mit teilflächenweise durchströmtem Filterelement
JP2003201826A (ja) * 2002-01-09 2003-07-18 Nissan Diesel Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの排気浄化装置
FR2853011A1 (fr) 2003-03-26 2004-10-01 Melchior Jean F Moteur alternatif a recirculation de gaz brules destine a la propulsion des vehicules automobiles et procede de turbocompression de ce moteur

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 212 (M - 1250) 19 May 1992 (1992-05-19) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 18 5 June 2001 (2001-06-05) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2003, no. 11 5 November 2003 (2003-11-05) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009118471A1 (fr) * 2008-02-29 2009-10-01 Melchior Jean-Frederic Moteur a combustion interne a suralimentation pulsee

Also Published As

Publication number Publication date
EP1844218A1 (fr) 2007-10-17
WO2006082302A1 (fr) 2006-08-10
FR2881793B1 (fr) 2007-05-11
US20080022980A1 (en) 2008-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2883601A1 (fr) Dispositif d'acceleration d'un groupe de turbocompression aux bas regimes d'un moteur alternatif et moteur alternatif comportant un tel dispositif
EP0906492B1 (fr) Procede de fonctionnement d'un moteur depolluant et utilisation sur des autobus urbains et autres vehicules
EP2129891B1 (fr) Moteur a combustion interne suralimente
FR2478736A1 (fr) Procede et systeme de generation de puissance par moteur a combustion interne suralimente
US6551385B2 (en) Two stroke engine exhaust emissions separator
WO2006082302A1 (fr) Moteur alternatif a combustion interne et procede d'elimination des particules des gaz brules pour un tel moteur alternatif
FR2853011A1 (fr) Moteur alternatif a recirculation de gaz brules destine a la propulsion des vehicules automobiles et procede de turbocompression de ce moteur
EP2241742A1 (fr) Système de suralimentation à double étage avec dispositif d'épuration de gaz d'échappement pour moteur à combustion interne et procédé pour commander un tel système
EP3303798A1 (fr) Ensemble moteur turbocompressé a deux conduits d'échappement et vanne de régulation
EP2414652B1 (fr) Moteur a combustion interne suralimente
FR3107304A1 (fr) Dispositif catalytique pour traitement des gaz d’echappement d’un moteur a combustion interne
EP1498590A1 (fr) Moteur à combustion interne à quatre temps suralimenté avec dispositif d'échappement des gaz d'échappement à volume variable et procédé de fonctionnement d'un tel moteur
WO2009118471A1 (fr) Moteur a combustion interne a suralimentation pulsee
FR3037357A1 (fr) Procede de chauffage d’un systeme d’echappement d’un ensemble moteur a combustion interne par injection d’air
WO2005019618A1 (fr) 'moteur suralimenté comprenant au moins deux étages de turbocompression'
FR2752880A1 (fr) Dispositif de suralimentation pour moteur a combustion interne
FR2802241A1 (fr) Dispositif pour detecter un mauvais fonctionnement du systeme d'echappement d'un moteur
EP2118464A2 (fr) Moteur alternatif à rétention de gaz brûlés
FR2619854A1 (fr) Systeme et procede d'echappement pour moteur a combustion interne, et moteur pourvu d'un tel systeme
WO2012150393A1 (fr) Circuit d'alimentation d'air, moteur turbocompresse et procede de controle de la combustion d'un moteur turbocompresse
EP1359309B1 (fr) Turbine à gaz comportant un dispositif de mélange de gaz à lobes et à tubes
FR2870566A1 (fr) Dispositif et procede de traitement des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne suralimente en vue de leur depollution
WO2001051786A1 (fr) Procede et dispositif pour ameliorer le fonctionnement a bas regime des moteurs thermiques suralimentes
FR2799503A1 (fr) Groupe motopropulseur suralimente de vehicule automobile comportant un catalyseur
WO2010100348A1 (fr) Moteur a combustion interne suralimente

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20121031