FR2912182A1

FR2912182A1 - Circuit de ventilation pour moteur a combustion

Info

Publication number: FR2912182A1
Application number: FR0753121A
Authority: FR
Inventors: Renaud Dufour
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2007-02-07
Filing date: 2007-02-07
Publication date: 2008-08-08

Abstract

La présente invention concerne un circuit de ventilation (12) muni d'un déshuileur (13) destiné à traiter des gaz moteur captés dans un moteur à combustion (10).Conformément à l'invention, un tel circuit est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de régulation (20) permettant de maintenir pratiquement constant le débit des gaz moteur admis dans le déshuileur (13).

Description

1 Circuit de ventilation pour moteur à combustion

La présente invention concerne un circuit de ventilation pour moteur à combustion, notamment destiné à 5 un véhicule automobile. En référence à la figure 1, le moteur 1 d'un véhicule automobile peut être muni d'un circuit 2 de ventilation collectant des gaz moteur, également dénommés gaz blow-by en anglais, présents dans ce moteur 1 et 10 chargés en huile et en carburant. Ces gaz moteur sont issus, par exemple, de fuites entre des segmentations, d'une pompe à vide, d'un turbocompresseur ou d'un joint de queue de soupape. Le circuit 2 de ventilation traite ces gaz moteur à 15 l'aide d'un déshuileur 3 qui récupère de l'huile en suspension dans ces derniers. A cet effet et à titre d'exemple, le déshuileur 3 peut décanter les gaz moteur par impaction, par effet centrifuge ou encore par filtration. 20 Les gaz traités par le déshuileur 3 sont ensuite mélangés, à l'aide d'un mélangeur 4, avec des gaz frais captés à pression atmosphérique par une entrée 7 reliée à un filtre 8. Un débitmètre 9 mesure le débit Qmes de gaz frais 25 transmis au mélangeur 4 pour réguler le débit Qréel de gaz admis dans le moteur, ce débit Qréel résultant de la somme du débit Qmes de gaz frais avec le débit Qbb de gaz moteur traités par le déshuileur 3. Avant d'être admis dans les cylindres du moteur 1, 30 ce mélange de gaz peuvent être alimenter un turbocompresseur 5. A la sortie du turbocompresseur 5, ce mélange de gaz est dirigé vers un échangeur 6 qui alimente le moteur 1. Le circuit de ventilation 2 présente l'inconvénient 35 de traiter un débit de gaz moteur Qbb variable en fonction du régime et/ou du couple auquel est soumis le moteur.

2 Ces variations du débit de gaz moteur Qbb sont montrées sur la figure 2a, relative à un moteur diesel, et sur la figure 2b, relative à un moteur essence, en fonction du régime 11 du moteur considéré.

En outre, ces variations sont également représentées sur ces figures 2a et 2b pour différentes charges indiquées en pourcentage de la pleine charge du moteur. Ces variations du débit de gaz moteur traversant un déshuileur, en fonction du régime et/ou de la charge, sont problématiques compte tenu du fait qu'un déshuileur est conçu pour fonctionner de façon optimale en traitant un débit de gaz moteur prédéterminé. De plus, cette variation du débit Qbb des gaz 15 moteur entraîne que le débit Qréel des gaz admis dans le moteur soit également variable. Dès lors, le contrôle moteur réalise une estimation du débit d'air Qréel qui entre dans le moteur à partir du Qmes mesuré par le débitmètre et d'une calibration du 20 débit de blowby Qbb. Une dérive du débit de blow-by Qbb implique alors une mauvaise estimation du débit d'air entrant dans le moteur Qréel. Cela pouvant impacter la qualité de la combustion. La présente invention qui permet de pallier à ces 25 inconvénients porte sur un circuit de ventilation muni d'un déshuileur destiné à traiter des gaz moteur captés dans un moteur à combustion, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de régulation permettant de maintenir pratiquement constant le débit des gaz moteur admis dans 30 le déshuileur. Grâce à un tel circuit de ventilation, le fonctionnement du déshuileur est assuré de façon optimale et conformément à sa conception, à savoir en traitant un débit de gaz moteur prédéterminé. 35 Le traitement des gaz moteur étant amélioré, le niveau de pollution en huile des gaz frais, par les gaz moteur traités, est réduit. Dès lors le fonctionnement 3 de moteur est également amélioré de façon à présenter un niveau moindre d'émissions polluantes. Avantageusement, les moyens de régulation sont reliés à une pompe afin de contrôler le débit de gaz 5 introduits dans le moteur par cette pompe. Dans ce cas, les moyens de régulation peuvent être reliés à la pompe par l'intermédiaire d'une électrovanne pouvant réguler le débit de cette pompe. Préférentiellement, la pompe est formée par un 10 turbocompresseur ou par une pompe à vide. Avantageusement, la pompe est destinée à introduire des gaz frais dans la culasse du moteur ou des gaz d'admission dans les cylindres du moteur. Préférentiellement, les moyens de régulation sont 15 reliés à un débitmètre pouvant mesurer le débit des gaz moteur traités par le déshuileur. Avantageusement, les moyens de régulation comprennent une mémoire pouvant déterminer un débit de gaz devant être introduits dans le moteur, en considérant 20 ses conditions de fonctionnement, afin de maintenir pratiquement constant le débit des gaz moteur traités par le déshuileur. L'invention concerne également un moteur à combustion muni d'un circuit de ventilation conforme à 25 l'une des réalisations précédentes. Finalement, l'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'un circuit de ventilation conforme à l'une des réalisations précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, 30 avantages et caractéristiques apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et qui est faite au regard des dessins annexés et sur lesquels : - la figure 1, déjà décrite, représente le circuit de ventilation d'un moteur conforme à l'art antérieur, 35 - les figures 2a et 2b, déjà décrites, représentent des mesures de variations du débit de gaz moteur en fonction du régime et du couple d'un moteur,

4 - la figure 3 représente le circuit de ventilation d'un moteur conforme à l'invention, et - la figure 4 représente un mode de contrôle et d'admission de gaz dans un moteur selon l'invention.

En référence à la figure 3, un moteur 10 conforme à l'invention est associé à un circuit de ventilation 12 dans lequel circule un débit Qbb constant de gaz moteur. Le circuit 12 est muni d'un déshuileur 13 traitant ces gaz moteur, par exemple, en décantant ces gaz moteur par impaction de gouttes d'huiles sur des parois, par effet centrifuge ou encore par filtration. Les gaz traités par le déshuileur 13 peuvent alors être fournis à un mélangeur 14 mélangeant ces gaz traités à des gaz frais admis, à pression atmosphérique, par une entrée 17 reliée à un filtre 18. Préalablement à ce mélange, le débit des gaz frais issus du filtre 18 est mesuré à travers un débitmètre. Ces gaz mélangés peuvent être ensuite dirigés vers un turbocompresseur 15 puis vers un échangeur 16 qui alimente le moteur 10. En d'autres termes, ces gaz mélangés forment les gaz d'admission destinés aux cylindres du moteur 10. Conformément à l'invention, le circuit 12 comprend également des moyens de régulation 20 maintenant pratiquement constant le débit Qbb des gaz moteur traités par le déshuileur 13. Dans cette réalisation, ces moyens de régulation 20 comprennent une pompe 21 introduisant un gaz régulateur dans le moteur 10. En référence à la figure 4, ce gaz régulateur peut être admis dans le moteur 10 au niveau de sa culasse 25 située entre son carter 22 et le déshuileur 13. Grâce à ce gaz régulateur, le débit Qbb de gaz moteur traité par le déshuileur 13 peut être maintenu à un niveau proche du débit optimal Qopt de fonctionnement de ce déshuileur 13. Ce débit optimal Qopt peut être prédéterminé, par exemple, à l'aide de bancs d'essais mesurant le fonctionnement du déshuileur pour différentes conditions de fonctionnement du moteur, notamment différents couples et/ou régimes. 5 En outre, le débit Qbb de gaz moteur généré par le moteur 10 peut être également prédéterminé à l'aide de bancs d'essais. A partir de ces données, il est possible de prédéterminer le débit Qreg de gaz régulateur devant être introduit dans le moteur 10 pour obtenir un débit constant et optimal Qopt de gaz moteur à l'admission du déshuileur. De fait, un tel débit Qreg de gaz régulateur est obtenu par la soustraction du débit Qbb de gaz moteur au 15 débit optimal Qopt.

Qreg = Qopt - Qbb

Les moyens de régulation 20 peuvent stocker dans 20 une mémoire 26 les valeurs requises de débit Qreg de gaz régulateur pour différents régimes R et couples C moteur. Dès lors, ces moyens de régulation 20 peuvent aisément déterminer la valeur du débit Qreg de gaz régulateur requis lorsque le moteur fonctionne à un 25 régime R et à un couple C moteur donnés. A partir de cette valeur, ces moyens régulateurs 20 peuvent contrôler une électrovanne 23 associée à une pompe 21 spécifiquement dédiée à l'admission de gaz régulateurs dans le moteur 10, comme montré sur la figure 30 4. Dans une autre variante non représentée, la pompe considérée est formée par le turbocompresseur 15 associé au moteur. Dans ce cas, une électrovanne contrôlée par les moyens régulateurs peut contrôler le débit de gaz 35 régulateurs fournis par le turbocompresseur lorsqu'une pression de suralimentation est disponible pour cette fonction.

6 Selon une variante de l'invention, les moyens de régulation 20 comprennent un débitmètre 24 mesurant les gaz moteur traités par le déshuileur 13. Dans ce cas, il est possible de contrôler le débit de gaz frais introduit dans le moteur en fonction du débit mesuré des gaz traités par un simple asservissement. Dès lors, cette variante de l'invention permet de maintenir de façon pratiquement constante le débit des gaz traités par le déshuileur 13 sans requérir l'utilisation d'une mémoire spécifique 26 au gaz régulateur. Selon d'autres variantes de l'invention, les gaz moteur traités sont mis en oeuvre pour des fonctions telles que la prévention des problèmes de gel du circuit de ventilation. En résumé, l'invention permet de réduire la consommation en huile du moteur compte tenu de l'efficacité accrue du déshuileur.

De façon corollaire, les gaz mélangés admis dans les cylindres du moteur sont moins chargés en huile compte tenu du traitement amélioré des gaz moteur par le déshuileur dédié. C'est pourquoi l'invention est particulièrement 25 intéressante dans le cadre d'une amélioration du niveau d'émission en gaz polluant des véhicules. Egalement, l'invention se révèle particulièrement intéressante si des composants sensibles à la présence d'huile sont présents sur le circuit d'admission des gaz 30 dans le moteur.

Claims

REVENDICATIONS

1. Circuit de ventilation (12) muni d'un déshuileur (13) destiné à traiter des gaz moteur captés dans un moteur à combustion (10), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de régulation (20) permettant de maintenir pratiquement constant le débit des gaz moteur admis dans le déshuileur (13).

2. Circuit de ventilation (12) selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de régulation (20) sont reliés à une pompe (15, 21) afin de contrôler le débit de gaz introduits dans le moteur (10) par cette pompe (21).

3. Circuit de ventilation (12) selon la revendication 2 caractérisé en ce que les moyens de régulation (20) sont reliés à la pompe (21) par l'intermédiaire d'une électrovanne pouvant réguler le débit de cette pompe (21).

4. Circuit de ventilation (12) selon la 20 revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que la pompe est formée par un turbocompresseur (15) ou par une pompe à vide (21).

5. Circuit de ventilation (12) selon la revendication 2, 3 ou 4 caractérisé en ce que la pompe (15, 25 21) est destinée à introduire des gaz frais dans la culasse (25) du moteur (10) ou des gaz d'admission dans les cylindres du moteur (10).

6. Circuit de ventilation (12) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens 30 de régulation (20) sont reliés à un débitmètre (24) pouvant mesurer le débit des gaz moteur traités par le déshuileur (13).

7. Circuit de ventilation (12) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens 35 de régulation (20) comprennent une mémoire (26) pouvant déterminer un débit de gaz devant être introduits dans le moteur (10) en considérant ses conditions (C, R) de 8 fonctionnement afin de maintenir pratiquement constant le débit des gaz moteur traités par le déshuileur (13).

8. Moteur (10) à combustion muni d'un circuit de ventilation conforme à l'une des revendications précédentes.

9. Véhicule automobile équipé d'un circuit de ventilation conforme à l'une des revendications 1 à 7.