FR2969215A1 - Gas distribution manifold for use in gas inlet module for introducing air-fuel mixture into cylinder head of heat engine for vehicle, has protection unit protecting measuring sensor from recirculated exhaust gas flow of engine - Google Patents
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Abstract
Description
Collecteur de répartition de gaz dans la culasse d'un moteur Gas distribution manifold in the cylinder head of an engine
L'invention concerne le domaine des échangeurs de chaleur et plus particulièrement les échangeurs de chaleur utilisés dans le domaine automobile. The invention relates to the field of heat exchangers and more particularly to heat exchangers used in the automotive field.
Un moteur thermique de véhicule automobile comporte une chambre de combustion, généralement formée par une pluralité de cylindres, dans laquelle un mélange de comburant et de carburant est brûlé pour générer le travail du moteur. Les gaz admis dans la chambre de combustion sont dénommés gaz d'admission. A motor vehicle engine has a combustion chamber, generally formed by a plurality of cylinders, in which a mixture of oxidant and fuel is burned to generate the engine work. The gases admitted into the combustion chamber are called intake gases.
Dans certains cas, ces gaz d'admission doivent être refroidis avant d'être introduits dans la chambre de combustion. Cette fonction est remplie par un échangeur de chaleur, qui est un refroidisseur. In some cases, these intake gases must be cooled before being introduced into the combustion chamber. This function is fulfilled by a heat exchanger, which is a cooler.
15 De manière classique, un échangeur de chaleur comporte un faisceau d'échange de chaleur formé par une pluralité d'éléments d'échange empilés entre deux plaques d'extrémités (plaque de fond et plaque de dessus). Les espaces entre les éléments d'échange du faisceau forment des canaux de conduite d'un flux de gaz à refroidir, ici des gaz d'admission. Les éléments d'échange du faisceau sont 20 creux et conduisent un fluide caloporteur, destiné à échanger de la chaleur avec le flux de gaz à refroidir circulant dans les canaux de conduite de fluide pour le refroidir. Typically, a heat exchanger comprises a heat exchange bundle formed by a plurality of exchange elements stacked between two end plates (bottom plate and top plate). The spaces between the beam exchange elements form channels for driving a flow of gas to be cooled, here intake gases. The beam exchange elements are hollow and conduct a heat transfer fluid for exchanging heat with the flow of gas to be cooled circulating in the fluid conduit channels for cooling.
Afin de réduire les émissions de gaz polluants, il est également connu 25 d'introduire dans le flux de gaz d'admission des gaz d'échappement dit "recirculés". Il s'agit de gaz d'échappement prélevés en aval de la chambre de combustion pour être réacheminés (recirculés) vers le flux de gaz d'admission, en amont de la chambre de combustion, où ils sont mélangés aux gaz d'admission en vue de leur admission dans la chambre de combustion. Les gaz d'échappement 30 recirculés sont introduits dans une canalisation d'admission des gaz s'étendant 10 entre le refroidisseur des gaz d'admission et le moteur, pour que les gaz d'échappement recirculés se mélangent avec les gaz provenant du refroidisseur. In order to reduce the emissions of gaseous pollutants, it is also known to introduce "recirculated" exhaust gases into the intake gas flow. This is exhaust gas taken downstream of the combustion chamber to be re-routed (recirculated) to the intake gas flow, upstream of the combustion chamber, where they are mixed with the inlet gases. view of their admission into the combustion chamber. The recirculated exhaust gas is introduced into a gas inlet pipe extending between the inlet gas cooler and the engine so that the recirculated exhaust gas mixes with the gases from the cooler.
Afin d'abaisser la consommation en carburant des moteurs thermiques (et donc leur émission de gaz polluants), il convient de contrôler la température des gaz d'admission alimentant les soupapes d'admission des moteurs, et plus particulièrement la température des gaz d'admission en sortie de l'échangeur de chaleur. In order to lower the fuel consumption of the engines (and therefore their emission of polluting gases), it is necessary to control the temperature of the intake gases supplying the intake valves of the engines, and more particularly the temperature of the gases of the engine. inlet outlet of the heat exchanger.
Pour cela, il a été envisagé de pourvoir les modules d'admission servant à l'introduction des gaz d'admission dans la culasse des moteurs thermiques, d'un capteur de température monté dans un collecteur de répartition du module. For this, it has been envisaged to provide the intake modules for introducing the intake gas into the cylinder head of the heat engines, a temperature sensor mounted in a distribution manifold of the module.
Selon une solution possible, on a ainsi prévu un collecteur comportant un volume interne de mélange délimité par un carter de collecteur et destiné à recevoir un flux de gaz d'admission (refroidi par l'échangeur de chaleur) et un flux de gaz d'échappement recirculés du moteur, le capteur de température étant implanté dans ce volume de mélange. According to one possible solution, there is thus provided a manifold having an internal mixing volume delimited by a collector housing and intended to receive an intake gas flow (cooled by the heat exchanger) and a gas flow of recirculated engine exhaust, the temperature sensor being implanted in this mixing volume.
Un inconvénient d'une telle solution est que le capteur risquerait d'être au contact des gaz d'échappement recirculés. A disadvantage of such a solution is that the sensor may be in contact with the recirculated exhaust gas.
Dans ce cas, les gaz d'échappement recirculés encrasseraient, au fil du temps, le capteur de température des gaz, ce qui affecterait la qualité des mesures de ce dernier. L'encrassement du capteur étant aléatoire, les erreurs de mesure le seraient également. In this case, the recirculated exhaust gas would, over time, foul the gas temperature sensor, which would affect the quality of the measurements of the latter. As the fouling of the sensor is random, the measurement errors would be as well.
Ainsi, de par leur caractère aléatoire, les erreurs de mesure du capteur ne pourraient être prises en compte par les calculateurs de contrôle de la température associés aux moteurs. L'alimentation en gaz des moteurs évoluerait donc dans le temps et provoquerait des variations indésirables et incontrôlées de la consommation en carburant et donc de l'émission de gaz polluants, au cours de la vie des moteurs. Thus, because of their randomness, the measurement errors of the sensor could not be taken into account by the temperature control computers associated with the motors. The gas supply engines would evolve over time and cause undesirable and uncontrolled variations in fuel consumption and therefore the emission of gaseous pollutants, during the life of the engines.
La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients et, notamment, de permettre une mesure fiable d'un paramètre des gaz d'admission (par exemple la température) tout au long de la vie d'un moteur thermique. The object of the present invention is to remedy these drawbacks and, in particular, to allow a reliable measurement of a parameter of the inlet gases (for example the temperature) throughout the life of a heat engine.
A cette fin, selon l'invention, le collecteur de répartition de gaz dans la 10 culasse d'un moteur thermique de véhicule, le collecteur comportant : - un carter de collecteur permettant la circulation d'un flux de gaz d'admission ;et - un volume interne de mélange délimité par le carter de collecteur et destiné à recevoir le flux de gaz d'admission et un flux de gaz d'échappement 15 recirculés du moteur, est remarquable par le fait que : - ledit carter de collecteur est configuré pour recevoir au moins un capteur de mesure, externe au collecteur, apte à mesurer un paramètre des gaz d'admission ; et 20 - le collecteur comporte des moyens pour protéger le capteur de mesure du flux de gaz d'échappement recirculés. For this purpose, according to the invention, the gas distribution manifold in the cylinder head of a vehicle engine, the manifold comprising: a collector housing allowing the circulation of a flow of intake gas, and an internal mixing volume delimited by the collector housing and intended to receive the flow of intake gas and an exhaust gas flow recirculated from the engine, is remarkable in that: said collector housing is configured for receiving at least one measuring sensor, external to the collector, capable of measuring a parameter of the intake gases; and the collector comprises means for protecting the measuring sensor from the recirculated exhaust gas stream.
Ainsi, grâce à l'invention, la qualité des mesures effectuées par le capteur de mesure, protégé du flux de gaz recirculés par les moyens de protection, est 25 maintenue stable tout au long de la vie du moteur, ce qui prévient toute variation indésirable de la consommation en carburant du moteur thermique et donc de son émission de gaz polluants (notamment lorsque le capteur est une sonde de température). En particulier, les moyens de protection du capteur de mesure évitent son encrassement par le flux de gaz d'échappement recirculés, introduits 30 dans le volume interne de mélange du collecteur de répartition. Thus, thanks to the invention, the quality of the measurements made by the measuring sensor, protected from the flow of gas recirculated by the protection means, is kept stable throughout the life of the engine, which prevents any undesirable variation. the fuel consumption of the engine and therefore its emission of gaseous pollutants (especially when the sensor is a temperature sensor). In particular, the protection means of the measuring sensor prevent its fouling by the flow of recirculated exhaust gas introduced into the internal mixing volume of the distribution manifold.
Le carter de collecteur comprend, par exemple, une face d'entrée du flux de gaz d'admission et une face de sortie destinée à déboucher dans la culasse du moteur. De préférence, les moyens de protection se présentent sous la forme d'un canal, par exemple tubulaire, configuré pour recevoir au moins une partie du capteur de mesure. The collector housing comprises, for example, an inlet face of the intake gas flow and an outlet face intended to open into the cylinder head of the engine. Preferably, the protection means are in the form of a channel, for example tubular, configured to receive at least a portion of the measuring sensor.
10 Selon une première forme de réalisation conforme à la présente invention, le canal de protection est ménagé dans la paroi supérieure du carter de collecteur. Autrement dit, le canal de protection est formé dans la masse du carter de collecteur, ce qui en facilite la réalisation (en limitant les étapes de fabrication). According to a first embodiment according to the present invention, the protection channel is formed in the upper wall of the collector housing. In other words, the protection channel is formed in the mass of the collector housing, which facilitates the realization (by limiting the manufacturing steps).
15 Selon une seconde forme de réalisation conforme à la présente invention, le canal de protection est rapporté (par exemple par soudage) sur la face, orientée vers le volume de mélange, de la paroi supérieure du carter de collecteur. According to a second embodiment according to the present invention, the protection channel is attached (for example by welding) to the face, facing the mixing volume, of the upper wall of the collector housing.
Quelle que soit la forme de réalisation de l'invention considérée, le canal 20 de protection s'étend de préférence depuis la face d'entrée du carter jusqu'à la face de sortie de ce dernier et débouche respectivement dans ces deux faces. Ainsi, le canal de protection permet de diriger et de canaliser une partie du gaz d'admission non mélangé avec le flux de gaz d'échappement recirculés en direction du capteur de mesure. 25 Par ailleurs, le canal de protection peut être incliné par rapport à une direction orthogonale à la face d'entrée du carter. Whatever the embodiment of the invention in question, the protection channel 20 preferably extends from the inlet face of the housing to the outlet face of the latter and opens into these two faces respectively. Thus, the protection channel directs and channels a portion of the unmixed intake gas with the flow of recirculated exhaust gas to the measuring sensor. Furthermore, the protection channel may be inclined with respect to a direction orthogonal to the inlet face of the housing.
En outre, l'extrémité interne du capteur de mesure est de préférence 30 agencée à proximité de la face de sortie du carter pour l'affleurer. Ainsi, le5 positionnement du capteur de mesure à l'aval du carter de collecteur (selon la direction de circulation du mélange gazeux) ne s'oppose pas à une injection des gaz d'échappement recirculés à l'amont du volume de mélange (c'est-à-dire dans un voisinage de la face d'entrée du carter de collecteur). De plus, le carter de collecteur comporte de préférence un orifice traversant, par exemple de section cylindrique, qui débouche dans le canal de protection et par lequel le capteur de mesure est apte à être introduit. In addition, the inner end of the measuring sensor is preferably arranged close to the outlet face of the housing to be flush with it. Thus, the positioning of the measuring sensor downstream of the collector housing (according to the flow direction of the gas mixture) does not prevent an injection of the recirculated exhaust gas upstream of the mixing volume (c that is, in a vicinity of the inlet face of the collector housing). In addition, the collector housing preferably comprises a through orifice, for example of cylindrical section, which opens into the protection channel and through which the measuring sensor is adapted to be introduced.
10 L'orifice traversant peut être incliné par rapport au canal de protection, par exemple vers l'aval en direction de la face de sortie du carter de collecteur, ce qui limite les perturbations du flux de gaz d'admission circulant dans le canal de protection provoquées par l'extrémité interne du capteur de mesure, formant saillie. 15 En outre, l'orifice traversant peut comporter, à son extrémité externe, un filetage interne formé pour coopérer avec un filetage complémentaire porté par le capteur de mesure. The through orifice may be inclined with respect to the protection channel, for example downstream towards the exit face of the collector housing, which limits the disturbances of the flow of intake gas flowing in the flow channel. protection caused by the inner end of the measuring sensor protruding. In addition, the through hole may comprise, at its outer end, an internal thread formed to cooperate with a complementary thread carried by the measuring sensor.
20 De préférence, le collecteur comporte une canalisation tubulaire d'injection du flux de gaz d'échappement recirculés dans le volume de mélange, qui est ménagée dans la paroi supérieure du carter de collecteur. Preferably, the manifold comprises a tubular injection pipe of the recirculated exhaust gas stream into the mixing volume, which is formed in the upper wall of the collector housing.
En particulier, la canalisation d'injection peut s'étendre parallèlement à la 25 face d'entrée du carter, à proximité de celle-ci, et comprendre au moins un orifice d'injection configuré pour alimenter le volume de mélange en gaz d'échappement recirculés.5 Par ailleurs, la présente invention concerne également un module d'admission de gaz pour culasse de moteur thermique de véhicule, ledit module comprenant : - un échangeur de chaleur comportant un faisceau d'échange de chaleur de 5 refroidissement de gaz ; et - un collecteur de répartition des gaz tel que spécifié précédemment. In particular, the injection pipe may extend parallel to the inlet face of the casing, close to it, and comprise at least one injection orifice configured to feed the mixing volume with gas. Recirculated exhaust. Furthermore, the present invention also relates to a gas intake module for a vehicle engine cylinder head, said module comprising: a heat exchanger comprising a gas cooling heat exchange bundle; and a gas distribution manifold as specified above.
Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des 10 éléments semblables. The figures of the appended drawing will make it clear how the invention can be realized. In these figures, identical references designate like elements.
La figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation du module d'admission de gaz dans une culasse de moteur conforme à la présente invention. La figure 2 est une coupe partielle du module d'admission de la figure 1, selon la ligne II-II. Figure 1 is a perspective view of an embodiment of the gas intake module in an engine cylinder head according to the present invention. Figure 2 is a partial section of the intake module of Figure 1, along the line II-II.
La figure 3 est une coupe partielle du module d'admission de la figure 1, 20 selon la ligne III-III (figure 2). Fig. 3 is a partial sectional view of the intake module of Fig. 1 along the line III-III (Fig. 2).
La figure 4 est une vue en perspective de la face de sortie du collecteur du module d'admission de la figue 1. FIG. 4 is a perspective view of the outlet face of the manifold of the intake module of FIG.
25 Sur la figure 1, on a représenté un module 1 d'admission de gaz dans la culasse (non représentée) d'un moteur thermique de véhicule automobile qui comporte un échangeur de chaleur 2 comprenant un faisceau d'échange de chaleur 6 agencé pour échanger de la chaleur avec un premier flux de gaz (symbolisé par la flèche G en pointillés), ici des gaz d'admission comportant de 30 l'air, circulant dans le faisceau 6 d'échange de chaleur. 15 Par la suite, les orientations « amont » et « aval» sont définies par rapport au sens de circulation du flux de gaz d'admission G dans le module d'admission 1, les gaz d'admission G circulant de l'amont vers l'aval dans le module 1 selon la direction de circulation des gaz représentée par la flèche X. FIG. 1 shows a gas intake module 1 in the cylinder head (not shown) of a motor vehicle engine which comprises a heat exchanger 2 comprising a heat exchange bundle 6 arranged for exchange heat with a first flow of gas (symbolized by the arrow G in dotted lines), here intake gases comprising air, flowing in the beam 6 of heat exchange. Subsequently, the "upstream" and "downstream" orientations are defined with respect to the flow direction of the intake gas flow G in the intake module 1, the intake gases G flowing from upstream to the downstream in module 1 according to the direction of flow of gases represented by the arrow X.
En outre, les orientations « supérieure », « inférieure », « gauche » et « droite » sont définies par rapport à l'orientation du module d'admission 1 représenté en perspective sur la figure 1 et conformément au repère orthonormal d'axes (X, Y, Z), l'axe X étant orienté de l'amont vers l'aval, l'axe Y étant orienté de la gauche vers la droite et l'axe Z étant orienté du bas vers le haut, c'est à dire de la partie inférieure du module d'admission 1 vers sa partie supérieure. In addition, the "upper", "lower", "left" and "right" orientations are defined with respect to the orientation of the intake module 1 shown in perspective in FIG. 1 and in accordance with the orthonormal axes coordinate system ( X, Y, Z), the X axis being oriented from upstream to downstream, the Y axis being oriented from left to right and the Z axis being oriented from bottom to top, this is to say from the lower part of the intake module 1 towards its upper part.
Les gaz d'admission G sont introduits dans l'échangeur de chaleur 2 par un collecteur d'entrée 3, monté en amont de l'échangeur de chaleur 2, et évacués par un collecteur de sortie 4, également dénommé collecteur de répartition 4, monté en aval de l'échangeur de chaleur 2 et destiné à être relié à la culasse du moteur. Le collecteur de répartition 4 permet une admission répartie, dans la culasse, du flux de gaz refroidi G issu de l'échangeur de chaleur 2. The inlet gases G are introduced into the heat exchanger 2 via an inlet manifold 3, mounted upstream of the heat exchanger 2, and discharged through an outlet manifold 4, also called distribution manifold 4. mounted downstream of the heat exchanger 2 and intended to be connected to the cylinder head of the engine. The distribution manifold 4 allows a distributed admission into the cylinder head of the cooled gas flow G from the heat exchanger 2.
Afin de bien comprendre l'invention, chaque élément de l'exemple particulier de module d'admission 1 conforme à l'invention, illustré par les figures 1 à 4, est décrit individuellement ci-après. - Echangeur de chaleur In order to understand the invention, each element of the particular example of intake module 1 according to the invention, illustrated by FIGS. 1 to 4, is described individually below. - Heat exchanger
Comme le montrent les figures 1 à 4, l'échangeur de chaleur 2 comprend un carter d'échangeur 5 enveloppant le faisceau 6 d'échange de chaleur de refroidissement comportant une pluralité d'éléments d'échange 6A empilés (figure 2). Les espaces entre les éléments d'échange du faisceau forment des canaux 6B de conduite du flux de gaz à refroidir G, ici les gaz d'admission. Les éléments 6A d'échange du faisceau 6 sont creux et conduisent un fluide caloporteur, destiné à échanger de la chaleur avec le flux de gaz à refroidir G circulant d'amont en aval dans les canaux 6B de conduite de fluide (figure 4). As shown in FIGS. 1 to 4, the heat exchanger 2 comprises an exchanger casing 5 enveloping the cooling heat exchange bundle 6 comprising a plurality of stacked exchange elements 6A (FIG. 2). The spaces between the beam exchange elements form channels 6B for conducting the flow of gas to be cooled G, here the inlet gases. The beam exchange elements 6A 6 are hollow and conduct a heat transfer fluid for exchanging heat with the flow of gas to be cooled G flowing from upstream to downstream in the fluid conduit channels 6B (Figure 4).
Le faisceau 6 d'échange de chaleur se présente sous la forme d'un parallélépipède s'étendant dans sa longueur selon la direction X de circulation des gaz et comprenant une face d'entrée amont par laquelle sont introduits les gaz d'admission à refroidir G et une face de sortie aval par laquelle sont évacués les gaz d'admission G refroidis. The heat exchange bundle 6 is in the form of a parallelepiped extending along its length in the direction X of gas circulation and comprising an upstream inlet face through which the inlet gases to be cooled are introduced. G and a downstream outlet face through which are discharged the cooled inlet gas G.
- Collecteur d'entrée - Input manifold
Le collecteur d'entrée 3 (figure 1) permet de guider et de répartir le flux de gaz à refroidir G sur la surface totale de la face d'entrée du faisceau 6 d'échange de chaleur. A cet effet, le collecteur d'entrée 3 se présente sous la forme d'un carter sensiblement évasé de l'amont vers l'aval dont l'extrémité aval est reliée à l'extrémité amont du carter d'échangeur 5. Le collecteur d'entrée 3 comporte une face de sortie débouchant sur la face d'entrée de l'échangeur de chaleur 2, et un orifice d'entrée 7, par exemple situé latéralement, c'est-à-dire, dans un plan situé orthogonalement à sa face de sortie, par lequel sont introduits les gaz d'admission à refroidir G dans le collecteur d'entrée 3. The inlet manifold 3 (Figure 1) is used to guide and distribute the flow of gas to be cooled G on the total surface of the input face of the beam 6 of heat exchange. For this purpose, the inlet manifold 3 is in the form of a substantially flared casing from upstream to downstream whose downstream end is connected to the upstream end of the exchanger casing 5. The collector 3 has an outlet face opening on the inlet face of the heat exchanger 2, and an inlet port 7, for example located laterally, that is to say, in a plane orthogonally located at its outlet face, through which the inlet gases to be cooled G are introduced into the inlet manifold 3.
- Collecteur de répartition Comme le montrent les figures 2 à 4, le collecteur de répartition 4, monté en aval de l'échangeur de chaleur 2, comprend une face 4A d'entrée de gaz d'admission G dans laquelle débouche la face de sortie du faisceau 6 d'échange de chaleur de l'échangeur 2, et une face de sortie 4B destinée à être reliée à la face d'entrée des gaz de la culasse (non représentée). Distribution manifold As shown in FIGS. 2 to 4, the distribution manifold 4, mounted downstream of the heat exchanger 2, comprises a gas intake inlet face 4A G into which the exit face opens. the heat exchange bundle 6 of the heat exchanger 2, and an outlet face 4B intended to be connected to the inlet face of the gases of the cylinder head (not shown).
Le collecteur de répartition 4 comprend un carter de collecteur 8 guidant les gaz introduits depuis la face d'entrée 4A jusqu'à la culasse du moteur via la face de sortie 4B. The distribution manifold 4 comprises a manifold housing 8 guiding the gases introduced from the inlet face 4A to the cylinder head of the engine via the exit face 4B.
En outre, le collecteur de répartition 4 comprend un volume interne de mélange V, délimité par le carter de collecteur 8 et destiné à recevoir le flux de gaz d'admission G et un flux de gaz d'échappement recirculés issus du moteur (symbolisé par la flèche H en pointillés) et connus de l'homme du métier sous l'abréviation anglaise « EGR » (pour « Exhaust Gas Recirculation » ). In addition, the distribution manifold 4 comprises an internal mixing volume V, delimited by the collector housing 8 and intended to receive the flow of intake gas G and a stream of recirculated exhaust gases from the engine (symbolized by the arrow H in dotted lines) and known to those skilled in the art under the abbreviation "EGR" (for "Exhaust Gas Recirculation").
Comme le montrent les figures 3 et 4, le volume interne V se présente sous une forme sensiblement évasée de l'amont vers l'aval, l'extrémité aval dudit volume V communiquant avec des conduits d'admission correspondants de la culasse. As shown in Figures 3 and 4, the internal volume V is in a substantially flared form from upstream to downstream, the downstream end of said volume V communicating with corresponding intake ducts of the cylinder head.
Comme le montre la figure 2, le collecteur de répartition 4 comprend en outre une canalisation 9 d'injection du flux de gaz d'échappement recirculés H. La canalisation 9, de forme tubulaire, est ménagée dans la paroi supérieure 8S du carter de collecteur 8, du côté amont, et s'étend transversalement par rapport à la direction X, depuis la gauche vers la droite dans toute la longueur de la paroi supérieure 8S. As shown in FIG. 2, the distribution manifold 4 further comprises a pipe 9 for injecting the recirculated exhaust gas flow H. The pipe 9, of tubular shape, is formed in the upper wall 8S of the collector housing 8, the upstream side, and extends transversely to the X direction, from the left to the right throughout the length of the upper wall 8S.
La canalisation d'injection 9 est agencée pour introduire, à l'intérieur du 25 volume de mélange V, un flux de gaz d'échappement recirculés H, pour qu'il se mélange avec le flux de gaz d'admission H bien en amont de la culasse. The injection pipe 9 is arranged to introduce, inside the mixing volume V, a flow of recirculated exhaust gas H, so that it mixes with the flow of inlet gas H well upstream. of the breech.
Tel qu'illustré sur la figure 1, le carter de collecteur 8 comporte un corps principal 8A destiné à la circulation du flux de gaz d'admission G, et un corps 30 d'extension 8B comprenant une embase 10 destinée au montage d'une vanne 11 d'admission du flux de gaz d'échappement recirculés H dans la canalisation d'injection 9. As illustrated in FIG. 1, the collector housing 8 has a main body 8A for the circulation of the inlet gas flow G, and an extension body 8B comprising a base 10 for mounting a intake manifold 11 of the recirculated exhaust gas stream H in the injection pipe 9.
En outre, le collecteur de répartition 4 comporte une entrée d'admission du flux de gaz d'échappement recirculés H, sous la forme d'un orifice (non représenté) traversant le carter de collecteur 8, par exemple selon la direction X, de manière à permettre le passage des gaz d'échappement recirculés, l'orifice traversant étant formé dans l'embase 10 du corps d'extension 8B. In addition, the distribution manifold 4 comprises an intake inlet of the recirculated exhaust gas stream H, in the form of an orifice (not shown) passing through the collector housing 8, for example in the direction X, of so as to allow the passage of the recirculated exhaust gas, the through orifice being formed in the base 10 of the extension body 8B.
La vanne d'admission 11 comprend une soupape d'admission (non représentée) qui est logée dans l'orifice d'admission du collecteur de répartition 4 de manière à autoriser, après ouverture, un passage d'une partie du flux de gaz d'échappement recirculés H dans la canalisation d'injection 9 du collecteur de répartition 4. A cet effet, la canalisation d'injection 9 comporte à son extrémité gauche un orifice d'entrée (non visible sur la figure 1) débouchant dans l'orifice d'admission du corps d'extension 8B. The intake valve 11 comprises an intake valve (not shown) which is housed in the inlet of the distribution manifold 4 so as to allow, after opening, a passage of a portion of the flow of gas. recirculated exhaust H in the injection pipe 9 of the distribution manifold 4. For this purpose, the injection pipe 9 comprises at its left end an inlet orifice (not visible in FIG. 1) opening into the orifice of the extension body 8B.
Comme le montre la figure 2, la section transversale (selon la direction X) de la canalisation 9 d'injection présente une forme sensiblement trapézoïdale. As shown in Figure 2, the cross section (in the X direction) of the injection pipe 9 has a substantially trapezoidal shape.
De plus, la canalisation d'injection est fermée, à son extrémité gauche, par une paroi gauche et, à son extrémité droite, par une paroi droite, les parois gauche et droite s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan (X, Y). In addition, the injection pipe is closed, at its left end, by a left wall and, at its right end, by a right wall, the left and right walls extending in a plane substantially perpendicular to the plane (X, Y).
En particulier, la paroi gauche est percée par l'orifice d'entrée pour mettre en communication la canalisation d'injection 9 avec l'orifice traversant destiné au passage de gaz d'échappement recirculés H. 25 Comme le montrent les figures 2 à 4, la canalisation d'injection 9 est perforée par une pluralité d'orifices d'injection 12, de manière à injecter le flux de gaz d'échappement recirculés H dans le flux de gaz refroidis G. Ces orifices 12 sont inclinés vers l'amont et vers le bas, dans un plan (Z, X). Autrement dit, les orifices d'injection 12 sont orientés à contre-courant du flux de gaz d'admission G de manière à former des turbulences importantes et favoriser le cisaillement du flux de gaz refroidis G par le flux de gaz d'échappement H. In particular, the left wall is pierced by the inlet orifice for communicating the injection pipe 9 with the through orifice intended for the passage of recirculated exhaust gases H. As shown in FIGS. 2 to 4 , the injection pipe 9 is perforated by a plurality of injection ports 12, so as to inject the flow of recirculated exhaust gas H into the flow of cooled gas G. These orifices 12 are inclined upstream and down, in a plane (Z, X). In other words, the injection ports 12 are oriented countercurrently to the flow of the inlet gas G so as to form significant turbulence and promote the shearing of the cooled gas flow G by the flow of exhaust gas H.
En variante, en lieu et place de la pluralité d'orifices d'injection 12, on 10 pourrait envisager une fente d'injection longitudinale. De même, l'orientation des orifices et/ou de la fente pourrait être différente. Alternatively, instead of the plurality of injection ports 12, a longitudinal injection slot could be envisaged. Similarly, the orientation of the orifices and / or the slot could be different.
Par ailleurs, comme le montrent les figures (et notamment la figure 2), le collecteur de répartition 4 de l'invention comporte un capteur de mesure 13 15 amovible (ici un capteur de température, bien que l'on pourrait envisager d'autres types de capteur, comme par exemple un capteur de pression). Le capteur 13, de forme allongée, comporte, à son extrémité supérieure, une douille de fixation 13A qui est filetée sur sa partie externe. Moreover, as shown in the figures (and in particular in FIG. 2), the distribution manifold 4 of the invention comprises a removable measuring sensor 13 (here a temperature sensor, although it would be possible to envisage other sensor types, such as a pressure sensor). The sensor 13, of elongate shape, has at its upper end, a fixing sleeve 13A which is threaded on its outer part.
20 Afin de monter le capteur de mesure 13 sur le carter de collecteur 8, un orifice traversant 14 est ménagé dans la partie supérieure 8S dudit carter 8, à l'aval de celui-ci. L'orifice 14, allongé et de section transversale circulaire, débouche, par son extrémité supérieure, à l'extérieur du carter de collecteur 8. Il comporte en outre, à cette extrémité supérieure, un filetage interne 14A formé 25 pour coopérer, avec ajustement, avec le filetage externe de la douille 13A. In order to mount the measuring sensor 13 on the collector housing 8, a through hole 14 is provided in the upper portion 8S of said housing 8, downstream thereof. The orifice 14, elongate and of circular cross-section, emerges, at its upper end, outside the collector housing 8. It further comprises, at this upper end, an internal thread 14A formed to cooperate, with adjustment with the external thread of the socket 13A.
De plus, l'orifice traversant 14 débouche, par son extrémité inférieure, à l'intérieur d'un canal 15 destiné à protéger le capteur de mesure 13 du flux de gaz d'échappement recirculés G. 30 Selon l'exemple de réalisation des figures 1 à 4, le canal de protection 15 est intégré dans la masse du carter de collecteur 8. En particulier, le canal 15, qui présente une section transversale circulaire, est ménagé dans la partie supérieure 8S dudit carter 8 et s'étend depuis la face d'entrée 4A jusqu'à la face de sortie 4B de celui-ci, dans lesquelles il débouche respectivement à ses extrémités longitudinales 15A et 15B. Autrement dit, dans l'exemple décrit, le canal de protection 15 est ouvert à ses deux extrémités longitudinales amont et aval 15A et 15B. In addition, the through-orifice 14 opens, through its lower end, into a channel 15 for protecting the measuring sensor 13 from the recirculated exhaust gas stream G. According to the embodiment of FIGS. FIGS. 1 to 4, the protection channel 15 is integrated in the mass of the collector housing 8. In particular, the channel 15, which has a circular cross section, is formed in the upper part 8S of said casing 8 and extends from the inlet face 4A to the outlet face 4B thereof, in which it opens respectively to its longitudinal ends 15A and 15B. In other words, in the example described, the protection channel 15 is open at its two upstream and downstream longitudinal ends 15A and 15B.
Dans une variante de réalisation de l'invention (non représentée), il est envisageable de rapporter (par exemple par soudage) le canal de protection sur la face, orientée vers le volume de mélange V, de la paroi supérieure 8S du carter de collecteur 8. In an alternative embodiment of the invention (not shown), it is possible to report (for example by welding) the protective channel on the face, oriented towards the mixing volume V, of the upper wall 8S of the collector housing 8.
Dans l'exemple décrit, comme le montre la figure 3, le canal de protection 15 est incliné, dans un plan (X, Y), par rapport à une direction O-O orthogonale à la face d'entrée 4A du collecteur 4. Autrement dit, le canal 15 présente une inclinaison par rapport à la direction principale de circulation des gaz d'admission G. De plus, le canal de protection 15 fait saillie à l'intérieur du volume interne de mélange V. In the example described, as shown in FIG. 3, the protection channel 15 is inclined, in a plane (X, Y), with respect to a direction OO orthogonal to the input face 4A of the collector 4. In other words, , the channel 15 has an inclination with respect to the main direction of flow of the intake gas G. In addition, the protection channel 15 protrudes inside the internal volume of the mixture V.
En outre, tel que l'illustre la figure 2, l'orifice traversant 14 est incliné par rapport au canal de protection 15 vers l'aval, dans un plan (X, Z) et débouche, à son extrémité inférieure, dans ce dernier. Ainsi, une fois le capteur de mesure 13 positionné dans l'orifice traversant 14 et fixé au carter de collecteur 8, l'extrémité interne 13I du capteur 13 fait saillie à l'intérieur du canal de protection 15 pour être agencée à proximité de la face de sortie 4B du collecteur 4 (et donc à l'aval de ce dernier) en l'affleurant. Furthermore, as illustrated in FIG. 2, the through-orifice 14 is inclined relative to the protection channel 15 downstream in a plane (X, Z) and opens at its lower end into the latter . Thus, once the measuring sensor 13 is positioned in the through orifice 14 and fixed to the collector housing 8, the inner end 13I of the sensor 13 protrudes inside the protection channel 15 so as to be arranged close to the outlet face 4B of the collector 4 (and therefore downstream of the latter) flush with it.
Grâce à l'invention, une partie des gaz d'admission G, provenant de l'échangeur de chaleur 2, est séparée du reste du flux entrant et est guidée par le canal de protection 15 vers l'extrémité inférieure 13I du capteur 13 qui est ainsi protégé du flux de gaz d'échappement de recirculation H. En d'autres termes, les mesures effectuées par le capteur 13 ne sont pas altérées au fur et à mesure de l'utilisation du moteur, puisque celui-ci est protégé de l'encrassement résultant des gaz d'échappement recirculés H. Thanks to the invention, part of the intake gas G, coming from the heat exchanger 2, is separated from the rest of the incoming flow and is guided by the protection channel 15 towards the lower end 13I of the sensor 13 which Thus, the measurements made by the sensor 13 are not altered as the motor is used, since the motor is protected from the fouling resulting from the recirculated exhaust gases H.
Par ailleurs, comme le montrent les figures 2 à 4, des entretoises de renfort 16 sont prévues entre les parois inférieure 8I et supérieure 8S du carter de collecteur 8. En particulier, dans l'exemple décrit, le canal de protection 15 traverse une desdites entretoises de renfort 16. Moreover, as shown in FIGS. 2 to 4, reinforcing struts 16 are provided between the lower and upper walls 8I and 8S of the collector housing 8. In particular, in the example described, the protection channel 15 passes through one of the reinforcement spacers 16.
Il est bien évident que la présente invention ne se limite pas à la forme du canal de protection précédemment décrit simplement à titre d'exemple illustratif. En effet, le canal de protection pourrait tout aussi bien être courbe, incliné dans un plan (X, Z), ou bien encore présenter une section transversale par exemple semi-circulaire. It is obvious that the present invention is not limited to the shape of the protection channel previously described merely as an illustrative example. Indeed, the protection channel could just as well be curved, inclined in a plane (X, Z), or even have a cross section for example semi-circular.
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