FR2897106A1 - Echappement d'un moteur - Google Patents

Echappement d'un moteur Download PDF

Info

Publication number
FR2897106A1
FR2897106A1 FR0650394A FR0650394A FR2897106A1 FR 2897106 A1 FR2897106 A1 FR 2897106A1 FR 0650394 A FR0650394 A FR 0650394A FR 0650394 A FR0650394 A FR 0650394A FR 2897106 A1 FR2897106 A1 FR 2897106A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
cylinders
exhaust
channels
exhaust gas
cylinder
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
FR0650394A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2897106B1 (fr
Inventor
Elise Jean
Moreno Marta Marti
Philippe Recouvreur
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.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
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 Renault SAS filed Critical Renault SAS
Priority to FR0650394A priority Critical patent/FR2897106B1/fr
Publication of FR2897106A1 publication Critical patent/FR2897106A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2897106B1 publication Critical patent/FR2897106B1/fr
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
    • F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/04—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues in exhaust systems only, e.g. for sucking-off combustion gases
    • 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
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4228—Helically-shaped channels 
    • 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
    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/06—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for improving exhaust evacuation or circulation, or reducing back-pressure
    • 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)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

Moteur à combustion interne multicylindre, comportant une culasse munie d'au moins une soupape et un canal d'évacuation par cylindre, raccordée aux tubulures d'entrée d'un collecteur d'échappement, caractérisé en ce que les canaux d'évacuations des gaz d'échappement d'au moins deux cylindres sont agencés de manière à obtenir un mouvement de rotation des gaz d'échappement.

Description

ECHAPPEMENT D'UN MOTEUR
La présente invention concerne l'échappement d'un moteur à combustion interne de véhicule, et plus particulièrement un dispositif de collecte des gaz d'échappement du moteur. Les moteurs actuels sont équipés d'un collecteur muni de plusieurs tubulures qui récupèrent les gaz d'échappement de chaque chambre de combustion et les transmettent à une ligne d'échappement commune. Pour maintenir une température des gaz d'échappement suffisamment élevée nécessaire aux systèmes de dépollution en aval du moteur, il faut produire un collecteur compact minimisant les surfaces d'échange thermique avec l'air extérieur. La publication FR 2 304 785 propose une culasse adaptée pour regrouper l'échappement de deux chambres de combustions adjacentes, diminuant ainsi le nombre de tubulures récupérant les gaz d'échappement en sortie de la culasse. Cependant, en regroupant la sortie de deux cylindres, la vidange des chambres de combustion est perturbée par des pulsations de pression générées pendant la phase d'évacuation des gaz d'échappement de chaque chambre. Les pulsations de l'évacuation des gaz de la première chambre de combustion interfèrent avec celles de la deuxième chambre de combustion au niveau de la jonction entre les conduits d'échappement. Le but de la présente invention est donc de proposer un dispositif collecteur des gaz d'échappement amélioré, évitant les interférences des pulsations de pression. Dans ce but l'invention propose, soit d'agencer les canaux d'évacuations des gaz d'échappement d'au moins deux cylindres, de manière à obtenir un mouvement de rotation des gaz d'échappement, soit d'agencer les tubulures d'entrée du collecteur d'au moins deux cylindres de manière à obtenir un mouvement de rotation des gaz d'échappement, soit d'agencer à la fois les canaux d'évacuations et les tubulures d'entrée du collecteur.
Pour cela les canaux d'évacuations des gaz d'échappement d'au moins deux cylindres peuvent être enroulés en hélice autour d'un axe commun. De préférence, lorsqu'au moins deux cylindres comportent deux soupapes d'échappement et deux canaux d'évacuation, les deux canaux d'évacuation des deux cylindres sont opposés deux à deux dans l'hélice. Les tubulures d'entrée du collecteur d'au moins deux cylindres peuvent être enroulées en hélice autour d'un axe commun. De préférence, lorsqu'au moins deux cylindres comportent deux soupapes d'échappement, les deux tubulures d'entrée du collecteur des deux cylindres sont opposées deux à deux dans l'hélice. Un croisillon peut être placé à l'embouchure de l'hélice formée par les canaux d'évacuation des gaz d'échappement ou par les tubulures d'entrée du collecteur. Le croisillon peut comporter une bague et au moins deux ailettes sensiblement perpendiculaires l'une de l'autre, fixées à l'intérieur de la bague.
L'invention sera désormais décrite par des exemples en référence aux dessins annexés suivant : - la figure 1 est une vue schématique en perspective éclatée d'un moteur selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique de dessus en coupe au niveau de la culasse illustrant l'invention ; - la figure 3 est un schéma du dispositif de mise en rotation selon l'invention ; - la figure 4 est un schéma du croisillon utilisé dans l'invention ; et - la figure 5 est un schéma de l'invention illustrant un autre mode de réalisation de l'invention. Les figures 1 et 2 représentent un moteur 10 qui comprend un carter de cylindres 12 surmonté d'une culasse 14, et un collecteur 20, fixé sur la culasse 14, pour recueillir les gaz d'échappement et les transmettre à la ligne d'échappement (non représentée).
Le carter de cylindres 12 comprend quatre cylindres formant quatre chambres de combustion Cl à C4, chacune surmontée de deux soupapes d'échappement 16 dans la culasse 14. Pour chaque soupape d'échappement 16, la culasse 14 comporte un canal d'évacuation 18 en direction du collecteur 20. Les deux canaux d'évacuation 18 de chaque chambre de combustion des cylindres Cl et C4 sont reliés entre eux dans la culasse 14 puis les uniques conduits 22 sont directement dirigés vers leur orifice de sortie 22a sur une face de la culasse 14. Les orifices de sortie 22a sont directement reliés aux tubulures d'entrées 20a du collecteur 20 fixées sur la face de la culasse 14. Les quatre canaux d'évacuation (18a à 18d) des cylindres adjacents C2 et C3, sont reliés entre eux au sein même de la culasse 14 et l'unique conduit 24 est directement dirigé vers son orifice de sortie 24a sur la face de la culasse 14, relié directement à la tubulure d'entrée 20b correspondante du collecteur 20. Les deux tubulures 20a et la tubulure 20b du collecteur 20 sont reliées et débouchent en aval sur un orifice de sortie 20c du collecteur 20 en direction de la ligne d'échappement du moteur 10. Les quatre canaux d'évacuation (18a à 18d) des cylindres adjacents C2 et C3, s'enroulent et forment, avant d'être reliés au conduit 24, une hélice 26 autours d'un axe X sensiblement le même que celui du conduit 24. Un croisillon 28 est disposé à la jonction de l'hélice 26 avec le conduit 24. Le croisillon 28 est représenté sur la figure 4. Il est composé d'une bague 28a de diamètre externe sensiblement égal au diamètre du conduit 24, et de deux ailettes 28b sensiblement perpendiculaires l'une à l'autre, fixées à l'intérieur de la bague 28a, délimitant quatre zones correspondant aux embouchures des quatre canaux d'évacuation 18 des cylindres adjacents C2 et C3. Le fonctionnement de l'invention est le suivant : La combustion dans les cylindres Cl à C4 effectuée, les gaz d'échappement sont évacués par les soupapes d'échappement 16 vers les canaux d'évacuation 18 situés dans la culasse 14 du moteur 10. Afin de minimiser les surfaces d'échange avec l'air extérieur, les canaux 18 du cylindre C2 sont reliés avec ceux du cylindre C3. De ce fait le collecteur ne comporte plus que trois tubulures 20a, 20b pour quatre cylindres Cl à C4, au lieu d'une tubulure pour l'évacuation des gaz de chaque cylindre. La température des gaz d'échappement reste ainsi suffisamment élevée pour le bon fonctionnement des dispositifs de dépollution. La disposition des canaux d'évacuation (18a à 18d) des cylindres adjacents C2 et C3, formant une hélice 26, et la présence du croisillon 28, induisent un mouvement de tourbillon des gaz d'échappement autour de l'axe X.
Avantageusement la disposition des canaux (18a à 18d) est comme sur la figure 3 : les deux canaux de chaque cylindre sont opposés deux à deux dans l'hélice 26. On retrouve alors les canaux 18a et 18b d'évacuation du cylindre C2 opposés dans l'hélice 26 ainsi que les canaux 18c et 18d du cylindre C3.
L'avantage de ce jet rotatif autour de l'axe X est de permettre au gaz du cylindre C2 d'évacuer la chambre de combustion sans perturber l'évacuation des gaz du cylindre C3 et inversement. Dans un autre mode de réalisation de l'invention décrit d'après la figure 5, l'évacuation des gaz d'échappement des cylindres C2 et C3 s'effectue comme précédemment. Cependant l'évacuation des cylindres Cl et C4 adopte le même principe de mouvement de rotation des gaz, que celui de l'évacuation des cylindres C2 et C3 mais en dehors de la culasse 14. Les deux canaux d'évacuation 18 de chaque chambre de combustion des cylindres Cl et C4 sont directement dirigés vers leur orifice de sortie 22a sur la face de la culasse sans être reliés entre eux dans la culasse 14. Les orifices de sortie 22a sont directement reliés aux tubulures d'entrée 20d du collecteur 20 fixées sur la face de la culasse 14. Les tubulures 20d sont ensuite reliées entre elles de manière à obtenir un écoulement rotatif. Elles forment ainsi une hélice 30 en dehors de la culasse 14. L'hélice 30 formée par les tubulures 20d, débouche sur un croisillon 32 comme celui de la figure 4 décrit précédemment, placé avant la tubulure unique 20e du collecteur 20.
Les tubulures 20e et 20b débouchent en aval sur un turbocompresseur 34 de type double enroulement (dit twin-scroll en anglais). Un des avantages de ce mode de réalisation est qu'il s'adapte à ce type de turbocompresseur qui comporte deux entrées, et qui améliore les 5 performances de fonctionnement du moteur.

Claims (9)

REVENDICATIONS
1. Moteur à combustion interne multicylindre (10), comportant une culasse (14) munie d'au moins une soupape (16) et un canal d'évacuation (18) par cylindre (Cl à C4), raccordée aux tubulures d'entrée d'un collecteur d'échappement (20), caractérisé en ce que les canaux d'évacuations (18) des gaz d'échappement d'au moins deux cylindres (C2 et C3) sont agencés de manière à obtenir un mouvement de rotation des gaz d'échappement.
2. Moteur à combustion interne multicylindre (10), comportant une culasse (14) munie d'au moins une soupape (16) et un canal d'évacuation (18) par cylindre (Cl à C4), raccordée aux tubulures d'entrée d'un collecteur d'échappement (20), caractérisé en ce que les tubulures d'entrée (20d) du collecteur d'au moins deux cylindres (Cl et C4) sont agencés de manière à obtenir un mouvement de rotation des gaz d'échappement.
3. Moteur à combustion interne multicylindre (10), comportant une culasse (14) munie d'au moins une soupape (16) et un canal d'évacuation (18) par cylindre (Cl à C4), raccordée aux tubulures d'entrée d'un collecteur d'échappement (20), caractérisé en ce que canaux d'évacuations (18) des gaz d'échappement d'au moins deux cylindres (C2 et C3) sont agencés de manière à obtenir un mouvement de rotation des gaz d'échappement et en ce que les tubulures d'entrée (20d) du collecteur d'au moins deux autres cylindres (Cl et C4) sont aussi agencés de manière à obtenir un mouvement de rotation des gaz d'échappement.
4. Moteur (10) selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que les canaux d'évacuations (18) des gaz d'échappement d'au moins deux cylindres sont enroulés en hélice (26) autour d'un axe commun.
5. Moteur (10) selon la revendications 4, caractérisé en en ce en ce qu'au moins deux cylindres (C2 et C3) comportent deux soupapes d'échappement (16) et que les deux canaux d'évacuation (18a à 18d) des deux cylindres sont opposés deux à deux dans l'hélice (26).
6. Moteur (10) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les tubulures d'entrée (20d) du collecteur (20) d'au moins deux cylindres (Cl et C4) sont enroulées en hélice (30) autour d'un axe commun.
7. Moteur (10) selon la revendication 6, caractérisé en en ce en ce qu'au moins deux cylindres (Cl et C4) comportent deux soupapes d'échappement (16) et que les deux tubulures d'entrée (20d) du collecteur (20) des deux cylindres sont opposées deux à deux dans l'hélice (30). 15
8. Moteur (10) selon une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'un croisillon (28) est placé à l'embouchure de l'hélice (26) formée par les canaux d'évacuation (18) des gaz d'échappement, ledit croisillon (28) comporte une bague (28a) et au moins deux ailettes (28b) sensiblement 20 perpendiculaires l'une à l'autre, fixées à l'intérieur de la bague.
9. Moteur (10) selon une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'un croisillon (32) est placé à l'embouchure de l'hélice (30) formée par les tubulures d'entrée (20d) du collecteur (20), ledit croisillon (32) comporte une 25 bague (32a) et au moins deux ailettes (32b) sensiblement perpendiculaires l'une à l'autre, fixées à l'intérieur de la bague.10
FR0650394A 2006-02-03 2006-02-03 Echappement d'un moteur Expired - Fee Related FR2897106B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0650394A FR2897106B1 (fr) 2006-02-03 2006-02-03 Echappement d'un moteur

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0650394A FR2897106B1 (fr) 2006-02-03 2006-02-03 Echappement d'un moteur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2897106A1 true FR2897106A1 (fr) 2007-08-10
FR2897106B1 FR2897106B1 (fr) 2013-06-14

Family

ID=37074574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0650394A Expired - Fee Related FR2897106B1 (fr) 2006-02-03 2006-02-03 Echappement d'un moteur

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2897106B1 (fr)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE493562A (fr) *
US2479318A (en) * 1947-03-05 1949-08-16 Nordberg Manufacturing Co Duct system for supercharged engines
GB673277A (en) * 1950-01-20 1952-06-04 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Improvements in or relating to exhaust pipes for internal combustion engines
US2678530A (en) * 1947-05-08 1954-05-18 Jacobs Harold Exhaust manifold, particularly for turbo charging
FR1118682A (fr) * 1954-02-13 1956-06-08 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Canalisation d'échappement
GB779503A (en) * 1954-02-13 1957-07-24 Augsburg Nurnburg A G Maschf Improvements in and relating to exhaust piping for multi-cylinder internal combustion engines
GB1207904A (en) * 1967-11-22 1970-10-07 Ustav Pro Vyzkum Motorovych Vo Arrangement of inlet and exhaust passages in internal combustion engines
DE2625788B1 (de) * 1976-06-09 1977-08-11 Motoren Werke Mannheim Ag Abgasleitung fuer turboaufgeladene brennkraftmaschinen
DE3603868A1 (de) * 1986-02-07 1987-08-13 Audi Ag Auspuffsystem fuer eine mehrzylinder-brennkraftmaschine
JPH09125974A (ja) * 1995-10-30 1997-05-13 Yuji Tomita 吸気、排気ポートを渦状に配置するエンジン

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE493562A (fr) *
US2479318A (en) * 1947-03-05 1949-08-16 Nordberg Manufacturing Co Duct system for supercharged engines
US2678530A (en) * 1947-05-08 1954-05-18 Jacobs Harold Exhaust manifold, particularly for turbo charging
GB673277A (en) * 1950-01-20 1952-06-04 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Improvements in or relating to exhaust pipes for internal combustion engines
FR1118682A (fr) * 1954-02-13 1956-06-08 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Canalisation d'échappement
GB779503A (en) * 1954-02-13 1957-07-24 Augsburg Nurnburg A G Maschf Improvements in and relating to exhaust piping for multi-cylinder internal combustion engines
GB1207904A (en) * 1967-11-22 1970-10-07 Ustav Pro Vyzkum Motorovych Vo Arrangement of inlet and exhaust passages in internal combustion engines
DE2625788B1 (de) * 1976-06-09 1977-08-11 Motoren Werke Mannheim Ag Abgasleitung fuer turboaufgeladene brennkraftmaschinen
DE3603868A1 (de) * 1986-02-07 1987-08-13 Audi Ag Auspuffsystem fuer eine mehrzylinder-brennkraftmaschine
JPH09125974A (ja) * 1995-10-30 1997-05-13 Yuji Tomita 吸気、排気ポートを渦状に配置するエンジン

Also Published As

Publication number Publication date
FR2897106B1 (fr) 2013-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0038232B1 (fr) Procédé et système de génération de puissance par moteur à combustion interne suralimenté
CA2416150C (fr) Diffuseur pour moteur a turbine a gaz terrestre ou aeronautique
CA2621838C (fr) Moteur d'aeronef equipe de moyens d'echange thermiques
EP0584350B1 (fr) Ligne d'echappement pour moteurs a combustion interne a deux temps
EP3286417B1 (fr) Dispositif amélioré de contrôle de la quantité d'air introduit à l'admission d'un moteur à combustion interne suralimenté et procédé utilisant un tel dispositif
FR2864994A1 (fr) Moteur a combustion interne suralimente par turbocompresseur
FR2518645A1 (fr) Moteur a pistons et a combustion interne suralimente par des turbocompresseurs a gaz d'echappement
EP3365547B1 (fr) Dispositif d'atténuation acoustique pour une ligne d'admission
EP0177996B1 (fr) Appareillage amortisseur du bruit pour les gaz d'échappement des moteurs à combustion interne
EP0243559B1 (fr) Silencieux pour courant gazeux
EP1956226A1 (fr) Dispositif de décharge pour un turboréacteur, et turboréacteur le comportant
FR2506837A1 (fr) Conduit pour les gaz d'echappement a monter entre un moteur a combustion interne et un turbo-compresseur a gaz d'echappement
WO2008009789A1 (fr) Circuit d'alimentation d'un moteur thermique avec mise en rotation des gaz et moteur thermique correspondant
FR2897106A1 (fr) Echappement d'un moteur
FR2527686A1 (fr) Moteur a combustion interne a plusieurs cylindres, equipe de la combinaison d'un turbo-compresseur et d'un compresseur de suralimentation a inertie
FR2998267A1 (fr) Nacelle pour turboreacteur
FR2879249A1 (fr) Dispositif de suralimentation et de stratification de gaz d'echappement recycles pour moteur a combustion interne, notamment pour vehicule automobile, et procede associe.
FR2601078A1 (fr) Moteur a turbine a gaz a soufflante carenee.
JP2007247546A (ja) 排気装置
EP2767695B1 (fr) Vanne de conduite de dérivation d'un turbocompresseur munie d'un volet de fermeture à déflecteur
FR2904056A1 (fr) Moteur thermique avec circuit de recirculation mixte
EP0806554A1 (fr) Dispositif d'échappement pour moteur à combustion interne
FR2713701A1 (fr) Silencieux pour courant gazeux.
FR3068074B1 (fr) Systeme de combustion a volume constant avec collecteur d'echappement cloisonne
FR2464366A2 (fr) Procede et dispositif d'amenagement de l'ecoulement des gaz dans un collecteur d'echappement d'un moteur a combustion interne

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 12

ST Notification of lapse

Effective date: 20181031