FR2895453A1 - Dispositif de repartition et d'admission d'un moteur a combustion interne, permettant de faire varier l'aerodynamique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de répartition et d'admission permettant de faire varier l'aérodynamique pour un moteur à combustion interne. Le dispositif comprend :- un canal répartiteur (2) débouchant latéralement sur au moins deux conduits d'admission (3) ayant une partie amont (31) pour recevoir de l'air entrant en provenance du canal répartiteur (2) et une partie aval (32) d'extrémité apte à communiquer avec une soupape d'admission (1) ;- un ensemble de séparation (5), s'étendant à la fois dans le canal répartiteur (2) et au moins dans chaque partie amont (31) des conduits d'admission (3) pour séparer un étage inférieur (51) de répartition et d'admission d'un étage supérieur (52) de répartition et d'admission ; et- des moyens d'obturation (4) mobiles permettant d'obturer l'accès à au moins un étage des conduits d'admission.Ce dispositif permet d'incorporer facilement le système d'obturation, avant les conduits d'amission (3).

Description

Dispositif de répartition et d'admission d'un moteur à combustion interne,

permettant de faire varier l'aérodynamique La présente invention concerne le domaine des moteurs à combustion interne, notamment de type Diesel, et propose en particulier un dispositif de répartition et d'admission d'un moteur à combustion interne, permettant de faire varier l'aérodynamique tout en restant simple de conception. Il est connu dans l'art antérieur relatif aux moteurs à combustion interne du type à injection directe de prévoir des conduits d'admission droits pour éviter de produire des remous ou tourbillons dans la chambre de io combustion. De façon alternative, il existe aussi des conduits d'admission prévus pour générer des tourbillons. Dans ce cas, la configuration du passage délimité par le conduit d'admission génère un degré significatif de remous produits lors de l'écoulement de charge entrant dans le cylindre après la soupape d'admission. On appelle rapport de tourbillonnement 15 ou, plus généralement swirl , le rapport entre la vitesse de rotation de l'air créée à l'admission et la vitesse de rotation du moteur. Le niveau de swirl est d'autant plus élevé que le flux d'air forme des tourbillons importants dans la chambre de combustion. Un problème général dans le domaine consiste à contrôler le niveau 20 de swirl dans un moteur Diesel en vue d'améliorer la préparation du mélange et sa post-oxydation. Pour cela, il est nécessaire de pouvoir faire varier les conditions d'injection entre différents niveaux d'aérodynamique engendrés par une configuration des conduits d'admission. Il est ainsi connu d'aménager les conduits d'admission en prévoyant dans le conduit plusieurs 25 chemins d'écoulement accessibles à l'aide de valves de façon à commander la quantité de remous produits dans la chambre de combustion. L'aérodynamique variable est donc principalement basée, dans l'art antérieur, sur l'obturation des conduits. Ce type de système est certes très efficace et en général simple de mise en oeuvre sur une culasse à l'interface 30 entre conduit d'admission et répartiteur. Cependant, l'augmentation de l'effet "swirl" est alors coûteuse en perméabilité (capacité d'un élément à laisser passer un fluide) en raison de la diminution du passage laissé au fluide. Parmi les solutions connues, les systèmes à distribution variable pour augmenter le niveau de "swirl" présentent un encombrement préjudiciable qui empêche d'intégrer de tels systèmes à la culasse. Le fait de positionner le système d'obturation en entrée de culasse peut permettre de réduire l'encombrement mais ce type de système est alors caractérisé par un mauvais rendement sur les points d'utilisation intermédiaires, surtout lorsqu'il est utilisé seul. io II est également connu des systèmes insérés dans les conduits d'admission qui comprennent généralement un papillon servant à conditionner l'écoulement jusqu'à la soupape en guidant le flux d'air, ces systèmes permettant donc de contrôler l'aérodynamique interne. Cependant, le contrôle du passage du flux d'air nécessite de positionner le dispositif 15 d'obturation de la moitié du conduit entre le conduit et le répartiteur d'air d'admission, ce qui requiert un mécanisme d'actionnement délicat à mettre en oeuvre. II faut par exemple monter autant de volet/papillon d'obturation qu'il y a de conduits (surcoût, processus délicat pour aligner correctement les volets). En outre, dans le cas où les conduits d'admission et d'échappement 20 sont du même côté de la culasse, l'axe transversal supportant les volets doit alors traverser les conduits d'échappement. II est connu par le document US 4 308 829 des agencements complexes intégrés en amont du conduit d'admission pour séparer ce dernier en différents canaux. L'inconvénient d'un tel agencement est la complexité 25 de sa fabrication et, par conséquent, son coût. Il est en effet difficile, d'un point de vue technologique d'insérer une pièce de géométrie particulière (à section croissante) dans un endroit très précis du conduit d'admission. Il est également connu dans l'art antérieur, par les documents JP 2003-74357 et FR 2 768 774, des solutions consistant à distribuer l'air dans 30 un cylindre à l'aide de deux portions indépendantes de conduits d'admission. Les conduits droit et gauche sont alors alimentés par un répartiteur distinct. Un volet à l'entrée de l'un des répartiteurs permet de contrôler le débit et d'ajuster ainsi le niveau de swirl. Toutefois, le système d'admission obtenu est particulièrement encombrant. Il existe donc un besoin pour trouver une solution simple de conception et de moindre encombrement pour permettre de faire varier 5 efficacement le niveau de "swirl". La présente invention a pour but de pallier certains inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de répartition et d'admission d'un moteur à combustion interne permettant à l'aide d'un obturateur simple d'implantation de modifier le flux d'air entrant dans une chambre de io combustion d'un moteur. Ce but est atteint par un dispositif de répartition et d'admission d'un moteur à combustion interne, comprenant un canal répartiteur débouchant latéralement sur au moins deux conduits d'admission ayant une partie amont pour recevoir de l'air entrant en provenance du canal répartiteur et une partie 15 aval d'extrémité apte à communiquer avec une soupape d'admission, caractérisé en ce qu'il comprend : un ensemble de séparation de type plaque, s'étendant à la fois dans le canal répartiteur et au moins dans chaque partie amont des conduits d'admission pour séparer un étage inférieur de 20 répartition et d'admission d'un étage supérieur de répartition et d'admission ; et - des moyens d'obturation mobiles permettant dans une position déterminée d'obturer l'accès à au moins un étage des conduits d'admission. 25 Ainsi, grâce à l'invention il est très avantageusement possible de contrôler les zones d'apport d'air pour faire varier le niveau de swirl, par utilisation d'un obturateur déporté en amont des conduits d'admission. Selon une autre particularité, la plaque séparant chacun des conduits d'admission en deux étages est disposée dans un plan parallèle aux axes de 30 symétrie des parties amont de conduits d'admission.

Selon une autre particularité, le canal répartiteur est divisé par la plaque en deux zones appartenant l'une à l'étage inférieur et l'autre à l'étage supérieur. Selon une autre particularité, les parois du canal répartiteur et les 5 conduits d'admission forment un seul noyau et sont fabriqués autour de la plaque. Selon une autre particularité, les moyens d'obturation sont disposés dans le canal répartiteur. Selon une autre particularité, les moyens d'obturation sont disposés io dans la partie amont de chacun des conduits d'admission. Selon une autre particularité, les moyens d'obturation sont agencés pour obturer dans l'étage supérieur au moins la partie d'admission de cet étage supérieur. Selon une autre particularité, les moyens d'obturation sont agencés 15 pour obturer dans l'étage inférieur au moins la partie d'admission de cet étage inférieur. Selon une autre particularité, l'ensemble de séparation de type plaque comprend une portion principale disposée dans le canal répartiteur et des portions secondaires espacées les unes par rapport aux autres et s'étendant 20 d'un côté de la portion principale sur la longueur de la partie amont du conduit d'admission, depuis l'entrée du conduit d'admission jusqu'à la partie aval recevant la soupape d'admission. Selon une autre particularité, l'axe de symétrie de chaque partie amont de conduit d'admission est incliné, par rapport à un axe de la tige 25 reliée à la tête de soupape, d'un angle compris entre 0 et 90 . Selon une autre particularité, la partie amont de chaque conduit d'admission s'étend selon une direction d'inclinaison entre un premier niveau de hauteur du canal de répartition et un second niveau de hauteur inférieur au premier niveau et se prolonge en une partie aval hélicoïdale obturable par 30 la soupape d'admission.

Selon une autre particularité, la partie aval comporte une paroi périphérique conformée pour guider le flux d'air issu de l'étage supérieur selon un mouvement périphérique hélicoïdal. Selon une autre particularité, la partie aval comporte une paroi de déviation en vis-à-vis d'une sortie de l'étage inférieur, cette paroi de déviation guidant le flux d'air issu de l'étage inférieur dans une direction déterminée pour générer des turbulences dans la chambre de combustion du moteur. Ainsi, l'une des orientations prises par le flux d'air va générer un niveau de "swirl" plus élevé grâce à cette déviation du flux d'air. Les io conditions d'aérodynamique vont en effet varier et l'écoulement de charge va produire plus de remous. Selon une autre particularité, chaque partie amont de conduit d'admission se raccorde à la partie aval selon un axe incliné d'un angle ne dépassant pas 90 de façon à ce que : 15 - une paroi de la partie aval prolongeant la partie amont vienne entourer une cuve cylindrique, en formant une rampe hélicoïdale en périphérie de cette cuve cylindrique ; et l'étage inférieur débouche dans le conduit d'admission sur une zone formant un siège de soupape, l'angle de raccordement du 20 conduit d'admission avec le siège de soupape étant compris entre 90 et 180 . Un objet supplémentaire de la présente invention est de proposer une utilisation de moyens d'aiguillage du flux d'air dans un dispositif de répartition/admission d'air pour permettre de contrôler le flux d'air entrant 25 dans une chambre de combustion d'un moteur à l'aide d'un obturateur simple d'implantation. A cet effet, l'invention concerne une utilisation d'un ensemble de type plaque dans un dispositif de répartition et d'admission d'un moteur à combustion interne pour rendre l'accès à différentes parties de conduits 30 d'admission obturable en amont de ces conduits, caractérisée en ce que la plaque est insérée dans le canal répartiteur et dans les conduits d'admission raccordés au canal répartiteur pour délimiter et séparer un étage inférieur de répartition et d'admission et un étage supérieur de répartition et d'admission. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de répartition et d'admission selon un mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 une vue de côté du dispositif de la figure 1 ; les figures 3 et 4 représentent une vue de côté d'un conduit io d'admission du dispositif des figures 1 et 2 ; - les figures 5A, 5B et 5C illustrent en vue de côté le principe de fonctionnement du dispositif selon l'invention ; les figures 6A et 6B illustrent en vue de dessus le principe de fonctionnement du dispositif selon l'invention. 15 L'invention concerne un dispositif de répartition et d'admission d'un moteur à combustion interne, par exemple pour un moteur Diesel à injection directe, comprenant un canal répartiteur (2) débouchant latéralement sur plusieurs conduits d'admission (3). Tel qu'il est illustré sur la figure 1, ce dispositif comprend pour chaque cylindre (100, Fig. 6A-6B) un seul conduit 20 d'admission (3) reliant la face supérieure de la chambre de combustion à l'entrée de la culasse par laquelle pénètre l'air. Dans le mode de réalisation des figures, chaque conduit d'admission (3) se compose d'une partie amont (31) pour recevoir de l'air entrant en provenance du canal répartiteur (2) et d'une partie aval (32) d'extrémité apte à communiquer avec la soupape 25 d'admission (1). La partie amont (31) peut comprendre une section constante et débouche sur une soupape d'admission (1) dans la partie aval (32) qui correspond à une chapelle d'admission. La soupape d'admission comporte une tige (10) reliée à la tête de soupape, comme illustré à la figure 2. La soupape (1) peut être montée dans l'alignement de l'entrée de la chambre de 30 combustion ou alternativement elle peut être inclinée. L'axe (A) de la tige (10) peut être vertical ou non et la partie amont (31) du conduit d'admission (3) peut être droite ou incurvée.

En référence à la figure 1, le dispositif de répartition et d'admission comprend un ensemble de séparation de type plaque (5), s'étendant à la fois dans le canal répartiteur (2) et au moins dans la partie amont (31) des conduits d'admission (3). La plaque (5) permet de séparer un étage inférieur (51) de répartition et d'admission d'un étage supérieur (52) de répartition et d'admission. Le volume intérieur du dispositif comprend donc deux types de passages pour le flux d'air, supérieur ou inférieur. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, l'ensemble de séparation forme une paroi interne séparant complètement les deux étages (51, 52) mais un ensemble io de séparation différent permettant une communication restreinte entre étages (51, 52) peut également être utilisé. Le dispositif comporte avantageusement des moyens d'obturation (4) mobiles permettant dans une position déterminée d'obturer l'accès à au moins un étage des conduits d'admission (3). Ainsi, seul un flux d'air par le 15 haut ou seul un flux d'air par le bas du conduit d'admission (3) peut être admis dans le cylindre (100). L'air d'admission peut être de l'air frais ou de l'air complété avec des gaz brûlés issus d'une recirculation EGR (Exhaust Gas Recirculation). L'ensemble de séparation consiste par exemple en une plaque (5) 20 monobloc. L'ensemble de séparation forme un tout intégré. Comme illustré à la figure 1, les parois du canal répartiteur (2) et les conduits d'admission (3) forment un seul noyau et sont fabriqués autour de la plaque (5). Ainsi, les éventuels problèmes de jonction et d'étanchéité sont évités. La plaque (5) séparant chacun des conduits d'admission (3) en deux étages est disposée 25 par exemple dans un plan parallèle aux axes de symétrie des parties amont (31) de conduits d'admission (3). La plaque (5) comprend une portion principale (50) disposée dans le canal répartiteur (2) et des portions secondaires (55) espacées les unes par rapport aux autres et s'étendant d'un côté de la portion principale, par exemple sur la longueur (L) de la partie 30 amont (31) du conduit d'admission (3). Les branches formées par les portions secondaires (55) suivent la direction des conduits d'admission de sorte que la section de chaque étage (51, 52) ne varie pas ou peu dans les conduits (3). Les portions secondaires (55) sont par exemple parallèles entre elles. Dans l'exemple de la figure 1, les portions secondaires (55) adjacentes prises deux à deux forment un U avec la jonction de la portion principale (50). La plaque (5) peut ainsi comporter quatre portions secondaires (55) parallèles prolongeant latéralement la portion principale (50), cette dernière ayant une extrémité placée dans un tronçon d'entrée du canal répartiteur (2). On comprendra que l'élément de séparation (5) peut être plat ou avec un relief. Les portions secondaires (55) peuvent présenter par exemple une forme de gouttière dont la section perpendiculaire au sens d'écoulement de io l'air (Fs, F;) puisse présenter des profils quelconques, par exemple, en forme de V, de U, de W, etc. compatibles à l'écoulement d'un fluide tel que l'air. Chaque portion secondaire (55) peut s'étendre depuis l'entrée du conduit d'admission (3) jusqu'à la partie aval (32) recevant la soupape d'admission (1). La portion de plaque secondaire (5) forme donc une paroi 15 interne de séparation sensiblement plane dans le sens de la longueur du conduit d'admission (3), qui s'étend sur toute la longueur (L) de la partie amont (31), c'est-à-dire jusqu'à proximité immédiate de la chapelle d'admission. Le rôle de chaque portion secondaire (55) est de séparer le conduit d'admission (3) en deux parties. La partie haute de l'étage supérieur 20 (52) du conduit d'admission (3) ainsi divisé, débouche dans la partie supérieure de la chapelle d'admission. La partie basse de l'étage inférieur (51) du conduit d'admission (3) ainsi divisé, débouche dans la partie inférieure de la chapelle d'admission. En référence à la figure 3, l'air pénètre par l'entrée de la culasse selon 25 la flèche (F). Le flux d'air peut être déjà séparé en amont dans le canal répartiteur (2) pour générer un écoulement supérieur (Fs) et un écoulement (Fi). Autrement dit l'écoulement d'air (F) entrant dans le canal répartiteur (2) dans le conduit d'admission (1) est macroscopiquement séparé en écoulement supérieur (FS) et en écoulement inférieur (F;) représentés 30 schématiquement sur les figures 5A-5B et 6A. La division du canal répartiteur (2) en deux zones (21, 22) par la plaque (5), comme illustré à la figure 2, permet d'obtenir des voies de circulation qui font générer une aérodynamique interne différente dans les cylindres (100). La zone supérieure (22) du canal répartiteur qui fait partie de l'étage supérieur (52) peut être équipée de moyens d'obturation (4), de même que la zone inférieure (21) du canal répartiteur (2) appartenant à l'étage inférieur (51).

De façon connue, la chapelle d'admission est le volume en forme de cuve cylindrique (15) ouverte à l'extrémité du cylindre sur laquelle une tête de soupape vient appuyer. La forme particulière du volume permet avantageusement de faciliter son perçage. Cette cuve cylindrique (15) est percée à l'autre extrémité pour laisser passer la tige (10) de la soupape. En io référence à la figure 2, l'axe de symétrie (30) de chaque partie amont (31) de conduit d'admission (3) définit l'axe du conduit (3). Selon l'invention, la cuve cylindrique (15) est raccordée au conduit d'admission (3) de façon à ce que l'axe (30) de conduit soit incliné par rapport à l'axe (A) de la tige (10) reliée à la tête de soupape, d'un angle (8) compris entre 0 et 90 . 15 En référence à la figure 2, La partie amont (31) de chaque conduit d'admission est ainsi inclinée et s'étend entre un premier niveau de hauteur (H1) du canal de répartition (2) et un second niveau de hauteur (H2) inférieur au premier niveau (Hl). Cette partie amont (31) allongée se prolonge en une partie aval (32) hélicoïdale obturable par la soupape d'admission (1). La 20 forme particulière de la partie aval (32) est ainsi hélicoïdale . Dans un mode de réalisation de l'invention, une paroi de la partie aval (32) prolongeant la partie amont (31) vient entourer la cuve cylindrique (15), en formant une rampe (6) hélicoïdale en périphérie de cette cuve (15). La partie basse du conduit d'admission (3) débouche sur une zone formant un siège 25 de soupape, l'angle (ci) de raccordement du conduit d'admission (3) avec le siège de soupape étant compris entre 90 et 180 . En référence aux figures 4, 5A et 5B, la paroi de séparation formée par la portion secondaire (55) s'étend jusqu'à proximité immédiate du becquet (B) de l'hélicoïde. Par conséquent, l'écoulement d'air (Fs) circulant 30 par la partie haute du conduit d'admission (3) part en rotation de long de la rampe (6) de l'hélicoïde de la partie aval (32) et participe surtout au remplissage en air du moteur et, de façon moindre, à la création du rapport de tourbillonnement. Cet écoulement d'air (FS) issu de l'étage supérieur (52) contribue donc essentiellement à l'obtention d'une bonne perméabilité. L'écoulement d'air (F;) circulant par la partie basse du conduit d'admission (3) est fortement guidé vers la paroi du cylindre (100) par le becquet (B) de l'hélicoïde de la chapelle d'admission (2) et crée ainsi un fort mouvement de rotation. Cet écoulement d'air (F;) issu de l'étage inférieur (51) contribue pour l'essentiel à la génération du rapport de tourbillonnement. Dans un mode de réalisation de l'invention, la portion secondaire (55) peut avoir une terminaison plus courte, n'allant pas jusqu'à proximité immédiate de l'axe (A) de la soupape (1) d'admission ou, pour les chapelles d'admission hélicoïdales, jusqu'à proximité immédiate du becquet (B) de l'hélicoïde. La distance exacte entre le becquet (B) de l'hélicoïde et la portion secondaire (55) ainsi raccourcie est déterminée de telle sorte que l'écoulement dans le conduit d'admission (1) reste aérodynamiquement divisé en deux parties (Fs et F;) malgré la terminaison précoce de la portion de plaque secondaire (55). La terminaison peut être droite transversale, incurvée ou de toute autre forme adéquate. Chaque portion secondaire (55) peut être plane et alignée le plan avec l'axe de symétrie (30) de la partie amont (31). Ainsi, la paroi interne formée divise le conduit d'admission (1) en deux parties haute et basse de volumes sensiblement identiques sur toute la longueur (L) de la partie droite amont (31) du conduit (3). Alternativement, le plan formé par la portion secondaire (55) est décalé et parallèle à l'axe de symétrie (30). Ainsi, le volume de la partie haute peut être moindre que celui de la partie basse du conduit (3) ou inversement. Les moyens d'obturation (4) peuvent permettre d'obturer l'accès à l'une ou l'autre des deux parties (haute ou basse) du conduit d'admission (3). Le dispositif selon l'invention peut comprendre des moyens de déplacer un obturateur. Cet obturateur est par exemple relié à un moyen d'entraînement en translation prévu pour déplacer l'obturateur (4) d'une première position d'ouverture et une seconde position décalée d'obturation. Naturellement, l'obturateur peut être déplacé par tout autre moyen d'entraînement. Dans un 2895453 Il exemple de réalisation, les moyens d'obturation (4) comprennent un clapet mobile en translation du type guillotine coulissante transversalement à l'axe du conduit d'admission (3). Une commande de clapet permet d'entraîner son déplacement. 5 Ainsi, il est possible de réguler séparément, soit l'écoulement supérieur (Fs) essentiellement responsable de la perméabilité, en laissant l'écoulement inférieur (Fi) inchangé, soit l'écoulement inférieur (Fi), essentiellement responsable du rapport de tourbillonnement, en laissant l'écoulement supérieur (Fs) inchangé. Il est ainsi possible d'obtenir, pour to chacun des points de fonctionnement du moteur, un compromis optimisé entre le rapport de tourbillonnement et la perméabilité. Dans un autre mode de réalisation, les moyens d'obturation sont prévus pour obturer, sur commande, chacune des parties haute et basse du conduit d'admission (3) divisé. Ainsi, il est possible de réguler à la fois les 15 deux écoulements (supérieur (Fs) et inférieur (Fi)). Les moyens d'obturation (4) peuvent avantageusement être disposés dans le canal répartiteur (2), en amont de l'entrée des conduits d'admission (3). En variante, des moyens d'obturation peuvent être prévus dans la partie amont (31) de chacun des conduits d'admission (3) : un clapet peut ainsi être 20 monté avec son axe sensiblement parallèle au plan de la portion secondaire (55). Dans l'exemple de la figure 1, un obturateur centralisé de l'étage supérieur (52) peut être disposé dans un tronçon d'entrée du canal répartiteur (2), en amont des embranchements de la plaque (5). Ainsi, un unique obturateur permet de contrôler l'accès à l'ensemble de l'étage 25 supérieur (52), donc d'obturer l'accès simultanément à toutes les parties hautes des conduits d'admission (3). Un obturateur analogue peut être disposé dans l'étage inférieur (51), en amont des embranchements de la plaque (5). Un clapet, boisseau, papillon, guillotine ou tout autre obturateur mobile peut être prévu. 30 Des moyens d'obturation (4) peuvent être aussi disposés en vis-à-vis des entrées des conduits d'admission (3). Les moyens d'obturation (4) sont alors agencés pour obturer dans un des étages (51, 52), par exemple l'étage supérieur (52), au moins la partie d'admission de cet étage. Les moyens d'obturation peuvent aussi comporter un clapet du type papillon, rotatif autour d'un axe transversal par rapport à la direction de circulation du flux d'air. En référence à la figure 5A prise ensemble avec la figure 6A, lorsque l'obturateur, par exemple de type guillotine, est en position complètement ouverte, les deux écoulements supérieur (Fs) et inférieur (F;) assurent un bon remplissage d'air du moteur avec un rapport de tourbillonnement suffisant au fonctionnement en pleine charge (Fws;). En référence à la figure 5C prise ensemble avec la figure 6B, lorsque l'obturateur est en position complètement fermée, seul subsiste l'écoulement inférieur (Fi), essentiellement responsable du rapport de tourbillonnement. Cette position de l'obturateur correspond au fonctionnement du moteur aux régimes de faible charge (Fw;) quand le besoin en rapport de tourbillonnement est plus important par rapport au régime de pleine charge.

L'absence des perturbations venant de l'écoulement supérieur (FS) inexistant, fait que, malgré l'écoulement inférieur (F;) constant (car non régulé par l'obturateur), la rotation d'air longeant la paroi du cylindre est plus rapide. Par conséquent, le rapport de tourbillonnement lors du fonctionnement du moteur aux régimes de faible charge est supérieur par rapport à celui lors du fonctionnement en pleine charge : Fw > Fws;. Dans une position de réglage intermédiaire, comme illustré sur la figure 5B, il est possible de réduire progressivement l'écoulement supérieur (Fs), l'écoulement inférieur (F;) non régulé par l'obturateur restant inchangé, en maintenant ainsi un compromis rapport de tourbillonnement/perméabilité optimisé pour tous les points de fonctionnement du moteur. Dans un mode de réalisation de l'invention, les parois de la partie aval (32) situées au-delà de la chapelle d'admission, juste avant la chambre de combustion, comportent des moyens particuliers de formes géométriques variées comme, par exemple, des stries, des plis, des rides, des fentes, des rainures, des courbures, des saillies etc. favorisant et/ou renforçant le mouvement de rotation communiqué par la rampe hélicoïdale (6) à l'air d'admission. Le dispositif de l'invention est naturellement implantable non seulement dans un moteur Diesel à injection directe, mais également dans d'autres types de moteur, par exemple essence, pour lesquels il est souhaitable de créer un rapport de tourbillonnement variable en continu sans pour autant sacrifier la perméabilité, ni encombrer la zone d'admission par de la tuyauterie supplémentaire. De même, bien que l'invention ait été illustrée par un exemple d'un dispositif avec une chapelle d'admission dont la partie supérieure est un volume en forme de cuve cylindrique (15) ouverte à l'extrémité du cylindre (100) sur laquelle une tête de soupape vient appuyer, on comprendra que l'invention porte également sur un dispositif d'admission d'air comportant une chapelle d'admission dont la partie supérieure est un volume en forme de cuve quelconque ouverte à l'extrémité du cylindre (100) sur laquelle une tête de soupape vient appuyer, par exemple, en forme de cuve hémisphérique, conique, cubique, prismatique, pyramidale, parabolique, etc. dont la section dans le plan contenant l'axe (A) de la tige (10) reliée à la tête de soupape, puisse présenter des profils quelconques compatibles à l'écoulement d'un fluide tel que l'air. En référence à la figure 4, la partie aval (32) peut comporter une paroi périphérique (321) conformée pour guider le flux d'air issu de l'étage supérieur (52) selon un mouvement périphérique hélicoïdal ou tout autre mouvement similaire. La partie aval (32) peut comporter une paroi (322) de déviation en vis-à-vis d'une sortie de l'étage inférieur (51), cette paroi de déviation (322) guidant le flux d'air sortant de l'étage inférieur (51) dans une direction déterminée pour générer des turbulences dans la chambre de combustion du moteur. Un des avantages de l'invention est de permettreun contrôle du mouvement de swirl sans modifier la forme des conduits et en gardant une perméabilité importante, le système d'obturation pouvant avantageusement être déporté en amont des conduits d'admission (3), par exemple à l'entrée du répartiteur (2). En outre, le fait d'utiliser un même ensemble intégré de type plaque (5) pour séparer les conduits (3) et le canal répartiteur (2) est d'éviter le risque de rupture d'étanchéité à la jonction entre conduits (3) et répartiteur (2).

Il doit être évident pour les personnes du métier que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de répartition et d'admission d'un moteur à combustion interne, comprenant un canal répartiteur (2) débouchant latéralement sur au moins deux conduits d'admission (3) ayant une partie amont (31) pour recevoir de l'air entrant en provenance du canal répartiteur (2) et une partie aval (32) d'extrémité apte à communiquer avec une soupape d'admission (1), caractérisé en ce qu'il comprend : un ensemble de séparation de type plaque (5), s'étendant à la fois dans le canal répartiteur (2) et au moins dans chaque partie amont io (31) des conduits d'admission (3) pour séparer un étage inférieur (51) de répartition et d'admission d'un étage supérieur (52) de répartition et d'admission ; et des moyens d'obturation (4) mobiles permettant dans une position déterminée d'obturer l'accès à au moins un étage des conduits 15 d'admission (3).

2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la plaque (5) séparant chacun des conduits d'admission (3) en deux étages est disposée dans un plan parallèle aux axes de symétrie des parties amont (31) de conduits d'admission (3). 20

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le canal répartiteur (2) est divisé par la plaque (5) en deux zones (21, 22) appartenant l'une à l'étage inférieur (51) et l'autre à l'étage supérieur (52).

4. Dispositif selon une des revendications 1 à 3, dans lequel les parois du canal répartiteur (2) et les conduits d'admission (3) forment un seul noyau 25 et sont fabriqués autour de la plaque (5).

5. Dispositif selon une des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens d'obturation (4) sont disposés dans le canal répartiteur (2).

6. Dispositif selon une des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens d'obturation (4) sont disposés dans la partie amont (31) de chacun des conduits d'admission (3).

7. Dispositif selon une des revendications 1 à 6, dans lequel les 5 moyens d'obturation (4) sont agencés pour obturer dans l'étage supérieur (52) au moins la partie d'admission de cet étage supérieur (52).

8. Dispositif selon une des revendications 1 à 6, dans lequel les moyens d'obturation (4) sont agencés pour obturer dans l'étage inférieur (51) au moins la partie d'admission de cet étage inférieur (51). 10

9. Dispositif selon une des revendications 1 à 8, dans lequel l'ensemble de séparation de type plaque (5) comprend une portion principale (50) disposée dans le canal répartiteur (2) et des portions secondaires (55) espacées les unes par rapport aux autres et s'étendant d'un côté de la portion principale sur la longueur (L) de la partie amont (31) du conduit 15 d'admission (3), depuis l'entrée du conduit d'admission (3) jusqu'à la partie aval (32) recevant la soupape d'admission (1).

10. Dispositif selon une des revendications 1 à 9, dans lequel l'axe de symétrie de chaque partie amont (31) de conduit d'admission (3) est incliné, par rapport à un axe (A) de la tige (10) reliée à la tête de soupape (1), d'un 20 angle compris entre 0 et 90 .

11. Dispositif selon une des revendications 1 à 10, dans lequel la partie amont (31) de chaque conduit d'admission s'étend selon une direction d'inclinaison entre un premier niveau de hauteur (H1) du canal de répartition (2) et un second niveau de hauteur (H2) inférieur au premier niveau (H1) et 25 se prolonge en une partie aval (32) hélicoïdale obturable par la soupape d'admission (1).

12. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel la partie aval (32) comporte une paroi périphérique (321) conformée pour guider le flux d'air issu de l'étage supérieur (52) selon un mouvement périphérique hélicoïdal.

13. Dispositif selon la revendication 11 ou 12, dans lequel la partie aval (32) comporte une paroi (322) de déviation en vis-à-vis d'une sortie de l'étage inférieur (51), cette paroi de déviation (322) guidant le flux d'air issu de l'étage inférieur (51) dans une direction déterminée pour générer des 5 turbulences dans la chambre de combustion du moteur.

14. Dispositif selon une des revendications 1 à 13, dans lequel chaque partie amont (31) de conduit d'admission (3) se raccorde à la partie aval (32) selon un axe incliné d'un angle (0) ne dépassant pas 90 de façon à ce que : une paroi de la partie aval (32) prolongeant la partie amont (31) io vienne entourer une cuve cylindrique (15), en formant une rampe (6) hélicoïdale en périphérie de cette cuve cylindrique (15) ; et l'étage inférieur (51) débouche dans le conduit d'admission (3) sur une zone formant un siège de soupape, l'angle (a) de raccordement du conduit d'admission (3) avec le siège de soupape 15 étant compris entre 90 et 180 .

15. Utilisation d'un ensemble de type plaque (5) dans un dispositif de répartition et d'admission d'un moteur à combustion interne pour rendre l'accès à différentes parties de conduits d'admission (3) obturable en amont de ces conduits (3), caractérisée en ce que la plaque (5) est insérée dans le 20 canal répartiteur (2) et dans les conduits d'admission (3) raccordés au canal répartiteur (2) pour délimiter et séparer un étage inférieur (51) de répartition et d'admission et un étage supérieur (52) de répartition et d'admission.