FR2961262A3 - Amortisseur pneumatique pour capsule manometrique de correction des pompes a injection mecanique pour moteur diesel suralimente. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne de façon générale le domaine des systèmes de régulation des pompes à injection mécanique de moteur diesel suralimenté de façon plus particulière, un dispositif d'amortissement des ondes de pression pouvant apparaitre lors des changement brutal de régime et de charge sur les moteurs diesel équipés d'une pompe à injection mécanique. Ce dispositif sera constitué d'une capacité dont le volume sera compris entre 5 et 10 % de la cylindrée du moteur équipé à sont entrée d'une perte de charge de manière à ce qu'une pression d'un 1 bar se répercute sur la capsule manométrique après un délai de 2 à plus de 7 s. Sur cette même entrée un clapet anti-retour permettra de contourné cette perte de charge lors des décélérations et d'avoir un équilibrage des pressions entre l'entrée et la sortie instantanée.

Description

AMORTISSEUR PNEUMATIQUE POUR CAPSULE MANOMETRIQUE DE CORRECTION DES POMPES A INJECTION MECANIQUE POUR MOTEUR DIESEL SURALIMENTE.

DOMAINE DE L'INVENTION Avant la généralisation des dispositifs électroniques de gestion de l'injection sur les moteurs diesel, la majorité de ces moteurs étaient équipés d'une pompe à injection comprenant une capsule manométrique en relation avec la tubulure d'admission. Cette capsule manométrique en générale modifiait par un système de levier le débit de combustible injecté, en plus des autres systèmes mécaniques qui prenaient en compte le régime moteur et la position de la pédale d'accélérateur. Ce système de correction mécanique de la quantité de combustible injecté en fonction de la pression de suralimentation ne pouvait évidemment pas prendre en compte les variations brutales de pression de suralimentation, tels que celles qui peuvent apparaître lors d'une accélération associant variation de la charge et du régime. C'est ainsi que certains moteurs suralimentés du type Euro 1 et Euro 2 équipés de pompe à injection purement mécanique, encore utilisés sur des bus de transport public génèrent un généreux panache de fumée noire au démarrage lorsqu'ils ne sont pas équipés de filtres à particules.

La présente invention concerne la mise en place, entre la tubulure d'admission et cette capsule manométrique, d'un dispositif de filtration pneumatique de ces ondes nocives de pressions de manière à ce que la capsule manométrique ne puisse effectuer qu'un enrichissement basé sur la pression moyenne de suralimentation et non plus sur les pics de pressions ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE

Aucun système ou dispositif basé sur cette technologie n'a été mise en oeuvre sur ces types de moteurs suralimentés équipés de pompe à injection mécanique munis d'une capsule manométrique de correction, en revanche les constructeurs ont mis en oeuvre des systèmes dont la commande présentait des inerties mécaniques plus ou moins importantes pour plus ou moins gommer ce phénomène et réduire autant que possible ce pic de fumée lors des accélérations brutales. Certaines pompes mécaniques d'injection sont moins affectées par ce phénomène que d'autres. Pour éliminer ces émissions de fumées en particulier sur les bus utilisés dans le domaine des transports publics, la majorité des acteurs ont fait appel à la mise en place sur l'échappement du moteur de filtres à particules catalysés. Toutefois l'inconvénient qui subsiste par l'association à ce type de moteur des filtres à particules, c'est que ces derniers ce colmatent rapidement, trop rapidement à cause des émissions très importantes de particules à chaque accélération.

Les moteurs du type EURO III et suivants ont totalement éliminé cet inconvénient en faisant appel à la gestion électronique aussi bien de tous les paramètres que de la quantité de combustible injecté par des injecteurs électromagnétiques hautes pressions, jusqu'à 2000 bars. L'objet de l'invention vise à obtenir une réduction significative de ces émissions de fumées à l'accélération sur ce type de moteur en mettant en oeuvre un dispositif simple et peu coûteux pour pouvoir post équiper facilement ces engins en fin de vie. Un autre objectif de l'invention est de fournir un procédé et un dispositif pour réduire la surconsommation de combustible qui est associé à ce mauvais contrôle de l'injection dans les phases d'accélération.

EXPOSE DE L'INVENTION

L'objet de l'invention concerne un dispositif pneumatique disposé sur circuit du conduit reliant la tubulure d'admission du moteur à la capsule manométrique de correction de la pompe à injection mécanique de ce moteur suralimenté. Ce dispositif sera constitué d'une capacité de volume suffisant (0,5 à 1 litre pour un moteur 10 litres de cylindrée) par rapport à la cylindré du moteur et de différents systèmes pour éliminer et filtrer les pics de pression. Ces systèmes seront constitués à l'entrée de cette capacité d'une perte de charge suffisante pour que par exemple une variation brutale de 1 bar de pression ne se transmette à la capsule manométrique qu'après plusieurs secondes, 2 à 7 secondes en fonction de la sensibilité du moteur vis-à-vis de ce phénomène.

En revanche, il faudra disposer toujours sur cette l'entrée, en parallèle de cette perte de charge, un clapet anti retour qui lui s'ouvrira instantanément lorsque la pression dans la capacité deviendra supérieure à la pression régnant dans la tubulure d'admission de manière à ne pas maintenir la capsule manométrique dans une position ou elle enrichie. Phénomène qui sera observé lorsque le moteur décélérera après une accélération.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins qui représentent, de façon nullement limitative, des exemples de réalisation du dispositif monté sur le conduit reliant la tubulure d'admission à la capsule manométrique de la pompe à injection. La figure 1 est une représentation schématique visant à illustrer comment cet amortisseur pneumatique est incorporé sur le circuit entre la tubulure d'admission et la capsule manométrique de la pompe à injection.

La figure 2 illustre plus en détails une solution pour incorporer les différents systèmes mécaniques pour en assurer la fonction en relation avec la capacité d'amortissement pour obtenir l'effet escompté.

MODES DE REALISATION DE L'INVENTION 15 Les figures 1 et 2 représentent la manière d'incorporer le système d'amortisseur pneumatique dans l'environnement d'un moteur diesel suralimenté 10 avec son turbocompresseur 11, sa tubulure d'échappement 12, sa tubulure d'admission 13 et sa pompe à injection mécanique avec sa capsule de correction manométrique 14 20 Sur le conduit 1 représenté en trait pointillé qui habituellement relie directement la tubulure d'admission 13 à la capsule manométrique 2 d'un moteur diesel suralimenté il sera incorporé sur ce conduit l'amortisseur pneumatique constitué d'une capacité 3 de volume suffisant (Par exemple 0,5 à 1 litre pour un moteur de 10 litres de cylindrée) Le conduit 1 sera relié à l'entrée de cette capacité à une perte de charge 4 qui pourra 25 être par exemple une micro-vanne réglable ajustée de manière à ce qu'une variation brutale de 1 bar de pression ne se répercute à la capsule manométrique qu'après un délai de plusieurs secondes, 2 à 7 secondes suivant le type de moteur à traité de manière à réduire significativement le pics de fumée. Toujours sur cette même entrée, en parallèle de cette perte de charge un clapet 30 anti-retour 5 sera disposé de manière à laisser passer totalement les gaz lorsque la pression à l'intérieur de la capacité deviendra supérieure à la pression régnant dans la tubulure d'aclmission.(phase décélération après une accélération) La sortie 6 de cette capacité étant directement reliée à la capsule manométrique 2 de la pompe à injection.14 par un conduit. 35 La capacité 3 pourra être une bouteille muni de deux orifices en métal, plastique ou autre pour pouvoir assurer une ét.^nchéité jusqu'à des pressions maximum de 3 bars. 3 A titre d'exemple non limitatif, voici les résultats obtenus sur des moteurs Renault VI 620-45 de 10 litres de cylindrée suralimenté, de 250 ch Euro 2, montés sur des bus de transport public. Le dispositif était constitué d'une capacité de 0,7 litre équipé d'une perte de charge réglé pour transmettre une pression de 1 bar en 3 secondes et en parallèle d'un clapet anti-retour. Nous avons mesuré suivant la procédure normalisée d'accélération à vide, avec un opacimétre le niveau moyen du pic de fumée obtenu avec et sans le dispositif. - Bus N°1 sans dispositif 3,49 m-1 avec dispositif 1,75 m-1 - Bus N°2 sans dispositif 3,30 m-1 avec dispositif 2,05 m-1 Bus N°3 sans dispositif 2,20 m-1 avec dispositif 1,30 m-1 Sur ce même moteur nous avons comparé la consommation en gazole sur 15 une procédure simple d'accélération d'une durée de 10 secondes suivi de 10 secondes au ralenti avec et sans le dispositif.

Le gain de consommation mesuré apporté par la mise en place de l'amortisseur pneumatique a été de 7 % pour un système dont la perte de charge avait 20 été réglée pour un équilibrage d'une pression de 1 bar en 3 secondes. Une mesure à aussi été réalisée avec le même système dont la perte de charge avait été réglé pour un équilibrage de la pression de 1 bar en 7 secondes. Dans ces conditions le gain de consommation sur ce même cycle a été spectaculaire et à dépassé 15 %.

25 Un tel système pourra donc être utilisé pour une arrivée plus progressive de la puissance lors des accélérations et contribuer à réduire la consommation.10

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 Amortisseur pneumatique disposé sur le conduit reliant la tubulure d'admission d'un moteur diesel suralimenté à la capsule manométrique de correction 5 de la pompe à injection constitué : D'une capacité d'un volume compris entre le dixième et le vingtième de la cylindrée du moteur. D'une perte de charge disposé sur l'entrée de cette capacité en relation avec le conduit d'admission, réglé de manière à ce que la pression entre le conduit 10 d'admission et la capacité ne s'équilibre qu'après un délai compris entre 2 et 7 secondes. D'un clapet anti-retour toujours disposé sur cette entrée et monté de manière à ce que la pression puisse s'équilibrer instantanément lorsque la pression dans le conduit d'admission chute après une accélération. 15 2 Amortisseur pneumatique suivant la revendication 1, dont le volume de la capacité est constitué d'une bouteille en acier ou un autre métal comportant une tubulure d'entrée et une tubulure de sortie 3 Amortisseur pneumatique suivant la revendication 1, dont le volume de la capacité est constitué d'une bouteille en plastique moulé comportant une tubulure d'entrée et une tubulure de sortie 25 4 Amortisseur pneumatique suivant revendication 1 dont la capacité est équipé d'une perte de charge à l'entrée et réglé de manière à limiter l'arrivée de la puissance maximum à l'accélération et réduire la consommation de gazole. 20