FR3000999A1 - Combustion engine i.e. three-cylinder combustion engine, for car, has separation edge placed in front of introduction openings of exhaust gas from combustion cylinder into exhaust manifold such that wall divides exhaust gas into flows - Google Patents

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Abstract

The engine has an exhaust gas reintroduction device i.e. exhaust manifold (30), comprising an separation installation formed by a separation wall (37) and a separation edge (38) to separate exhaust gas into two flows. The flows are directed toward an exhaust gas emitting equipment and an intake manifold (20). The separation wall is placed in the exhaust manifold, and includes the separation edge placed in front of introduction openings (15) of exhaust gas from a combustion cylinder (13) into the exhaust manifold such that the wall divides the exhaust gas from the cylinder into two flows.

Description

DISPOSITIF DE REINTRODUCTION DE GAZ D'ECHAPPEMENT A SEPARATION DE GAZ AMELIOREE [0001] L'invention concerne les moteurs à combustion de véhicules automobiles dotés d'un système de recirculation des gaz d'échappement issus des cylindres vers l'admission d'air des cylindres. [0002] De tels systèmes sont bien connus sous le sigle EGR correspondant à la locution anglo-américaine Exhaust Gaz Recirculation. On a notamment proposé, dans les moteurs à plusieurs cylindres, de dédier un cylindre à la recirculation des gaz d'échappement, les gaz d'échappement de ce cylindre étant totalement réintroduits dans le collecteur d'admission du moteur. [0003] Selon un autre système proposé dans le document W02011117970, on a proposé d'équiper un des cylindres avec une soupape débouchant sur une conduite de recirculation de gaz d'échappement, de manière à ajuster la quantité de gaz ainsi réintroduite dans le collecteur d'admission. [0004] Néanmoins ces différents dispositifs restent complexes et coûteux. Ils sont en outre d'une précision et d'une fiabilité limitées. [0005] Le but de l'invention est de proposer un système de recirculation des gaz d'échappement qui permette de quantifier de manière fiable, précise et peu coûteuse la quantité de gaz d'échappement effectivement réintroduite à l'admission du moteur. [0006] Ce but est atteint selon l'invention grâce à un moteur à combustion de véhicule automobile, comprenant un collecteur d'échappement, un jeu de cylindres de combustion et un jeu d'orifices d'introduction dans le collecteur d'échappement de gaz émanant respectivement de chacun des cylindres, le moteur comprenant un organe d'admission d'air frais en direction d'un ou plusieurs cylindres, le moteur comprenant en outre un dispositif de réintroduction de gaz d'échappement lequel dispositif de réintroduction de gaz d'échappement comprend un aménagement de séparation de gaz d'échappement en au moins deux flux, l'un des flux étant dirigé vers un équipement d'émission des gaz d'échappement dans l'atmosphère et l'autre flux étant dirigé vers l'organe d'admission d'air frais, caractérisé en ce que l'aménagement de séparation de gaz d'échappement comprend une paroi disposée dans le collecteur d'échappement laquelle présente un bord disposé en vis-à-vis d'un desdits orifices d'introduction dans le collecteur d'échappement de gaz d'échappement émanant d'un cylindre, de sorte que la paroi scinde en deux flux les gaz d'échappement émanant de ce cylindre. [0007] Avantageusement, la paroi est orientée de manière alignée avec une direction d'écoulement des gaz en sortie du cylindre. [0008] Avantageusement, la paroi est disposée de manière à séparer un écoulement de sortie de gaz d'échappement du cylindre en deux flux de débits différents. [0009] Avantageusement, le moteur est un moteur à trois cylindres. [0010] Avantageusement, le moteur comporte un collecteur d'admission et le dispositif de réintroduction de gaz d'échappement réintroduit ledit autre des deux flux dans le collecteur d'admission. [0011] Avantageusement, l'aménagement de séparation sépare les gaz d'échappement émanant d'un seul cylindre du moteur. [0012] Avantageusement, un seul des cylindres est équipé d'une paroi de séparation (37) des gaz d'échappement. [0013] L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un tel moteur. [0014] D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence à la figure unique annexée qui représente en coupe un système de recirculation des gaz d'échappement selon un mode de réalisation de l'invention. [0015] Sur la figure annexée, on a représenté un moteur à combustion de véhicule automobile, lequel comprend un bloc-moteur 10 formant trois cylindres de combustion 11, 12, 13. [0016] Le moteur comporte également un collecteur d'admission 20 et un collecteur d'échappement 30. Le collecteur d'échappement 30 forme une conduite d'échappement 35 laquelle dirige les gaz d'échappement vers un silencieux non représenté avant qu'ils ne soient rejetés dans l'atmosphère. [0017] Le collecteur d'échappement 30 est un organe rapporté sur le bloc moteur 10 et fixé à ce dernier par vissage, soudure, clippage ou tout autre type de fixation, aux fins de collecter les gaz d'échappement émanant d'orifices formés dans le bloc moteur pour l'introduction des gaz dans le collecteur d'échappement en provenance des différents cylindres de combustion. [0018] Le collecteur 30 présente en outre ici une conduite de réintroduction de gaz 36 laquelle rejoint l'admission du moteur et plus particulièrement ici rejoint le collecteur d'admission 20 du moteur. [0019] La conduite d'échappement 35 et la conduite de réintroduction 36 présentent chacune une embouchure d'entrée respective disposée partiellement en vis-à-vis d'un même orifice 15 du bloc moteur 10 formant orifice d'introduction des gaz émanant du cylindre de combustion 13 dans le collecteur d'admission 30. Les conduites 35 et 36 prélèvent ainsi chacune une partie d'un écoulement des gaz d'échappement émanant de cet orifice 15. Les embouchures d'entrée des conduites 35 et 36 sont délimitées entre elles par une paroi de séparation 37 laquelle présente un bord de séparation 38 s'étendant en vis-à-vis de l'orifice 15 correspondant au cylindre 13. [0020] Ainsi, les gaz d'échappement émanant du cylindre 13 affluent vers la paroi de séparation 37 et par l'effet du bord 38 se séparent en deux flux, la paroi 37 jouant le rôle de déflecteur. L'un des deux flux est véhiculé par la conduite d'échappement 35 vers l'air ambiant et l'autre flux est véhiculé par la conduite de réintroduction 36 vers le collecteur d'admission 20 où il est réintroduit dans les trois cylindres 11, 12, 13 après avoir été mélangé dans le collecteur d'admission 20 avec un flux d'air frais entrant. [0021] La paroi de séparation 37 est ici placée de manière centrale à l'orifice 15 d'introduction dans le collecteur d'admission 30 des gaz émanant du cylindre 13. Ainsi la paroi 37 sépare l'écoulement d'échappement du cylindre 13 en deux flux de débit égaux.The invention relates to combustion engines for motor vehicles having a system for recirculating the exhaust gases from the cylinders to the air inlet of the vehicles. cylinders. Such systems are well known under the acronym EGR corresponding to the Anglo-American Exhaust Gas Recirculation. In particular, it has been proposed in multi-cylinder engines to dedicate a cylinder to exhaust gas recirculation, the exhaust gases of this cylinder being completely reintroduced into the intake manifold of the engine. According to another system proposed in WO2011117970, it has been proposed to equip a cylinder with a valve opening on an exhaust gas recirculation pipe, so as to adjust the amount of gas thus reintroduced into the collector intake. However, these various devices remain complex and expensive. They are also of limited accuracy and reliability. The object of the invention is to provide an exhaust gas recirculation system that allows to reliably, accurately and inexpensively quantify the amount of exhaust gas effectively reintroduced to the intake of the engine. This object is achieved according to the invention by a combustion engine of a motor vehicle, comprising an exhaust manifold, a set of combustion cylinders and a set of introduction ports in the exhaust manifold of gas emanating respectively from each of the cylinders, the engine comprising a fresh air intake member towards one or more cylinders, the engine further comprising a device for reintroducing exhaust gas which device for reintroducing exhaust gas. exhaust includes an exhaust gas separation arrangement in at least two streams, one of the streams being directed to exhaust emission equipment in the atmosphere and the other flow directed to the fresh air intake element, characterized in that the exhaust gas separation arrangement comprises a wall disposed in the exhaust manifold which has an edge disposed opposite one of the said introduction ports in the exhaust gas exhaust manifold emanating from a cylinder, so that the wall splits in two streams the exhaust gases emanating from this cylinder. Advantageously, the wall is oriented in line with a flow direction of the gas output of the cylinder. Advantageously, the wall is arranged so as to separate an outlet flow of exhaust gas from the cylinder into two streams of different flow rates. [0009] Advantageously, the engine is a three-cylinder engine. Advantageously, the engine comprises an intake manifold and the exhaust gas reintroduction device reintroduces said other of the two flows into the intake manifold. Advantageously, the separation arrangement separates the exhaust gases emanating from a single cylinder of the engine. Advantageously, only one of the cylinders is equipped with a partition wall (37) of the exhaust gas. The invention also relates to a motor vehicle comprising such a motor. Other features, objects and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows, with reference to the single appended figure which shows in section an exhaust gas recirculation system according to a embodiment of the invention. In the accompanying figure, there is shown a motor vehicle combustion engine, which comprises a motor unit 10 forming three combustion cylinders 11, 12, 13. [0016] The engine also comprises an intake manifold 20 and an exhaust manifold 30. The exhaust manifold 30 forms an exhaust pipe 35 which directs the exhaust gas to a silencer not shown before it is released into the atmosphere. The exhaust manifold 30 is a member attached to the engine block 10 and fixed thereto by screwing, welding, clipping or any other type of attachment, for the purpose of collecting the exhaust gases emanating from orifices formed in the engine block for the introduction of gases into the exhaust manifold from the different combustion cylinders. The manifold 30 further has here a gas reintroduction pipe 36 which joins the intake of the engine and more particularly here joined the intake manifold 20 of the engine. The exhaust duct 35 and the reintroduction duct 36 each have a respective inlet mouth disposed partially opposite a same orifice 15 of the engine block 10 forming the gas introduction port emanating from the combustion cylinder 13 in the intake manifold 30. The pipes 35 and 36 thus each take a portion of a flow of exhaust gas emanating from this orifice 15. The inlet mouths of the pipes 35 and 36 are delimited between they have a separating wall 37 which has a separation edge 38 extending opposite the orifice 15 corresponding to the cylinder 13. [0020] Thus, the exhaust gases emanating from the cylinder 13 flow towards the separation wall 37 and the effect of the edge 38 separate into two flows, the wall 37 acting as deflector. One of the two streams is conveyed by the exhaust pipe 35 to the ambient air and the other stream is conveyed by the reintroduction pipe 36 to the intake manifold 20 where it is reintroduced into the three cylinders 11, 12, 13 after being mixed in the intake manifold 20 with a fresh incoming air flow. The partition wall 37 is here placed centrally at the orifice 15 for introducing into the intake manifold 30 gases emanating from the cylinder 13. Thus, the wall 37 separates the exhaust flow from the cylinder 13 in two equal flow streams.

En variante, la paroi de séparation 37 peut être positionnée de manière décalée latéralement par rapport au centre de l'orifice 15, de telle sorte que le flux rejeté dans l'atmosphère et le flux réintroduit dans les cylindres aient des débits différents. En positionnant la paroi 37 de manière adéquate, on ajuste un taux de recirculation des gaz sur une valeur précisément choisie aux fins d'une optimisation des performances du moteur et des qualités du moteur en matière de rejets de polluants dans l'atmosphère. Il est possible par exemple de placer la paroi 37 de manière à atteindre un taux de recirculation de 25% des gaz d'échappement, un tel taux pouvant être souhaitable pour certains moteurs. [0022] Un tel système de réintroduction des gaz d'échappement est simple de mise en place et présente un risque particulièrement réduit de défaillance. En particulier, il est particulièrement peu sensible aux encrassements susceptibles d'apparaitre dans les systèmes EGR. [0023] En outre, un tel système permet un ajustement particulièrement précis du taux de recirculation des gaz d'échappement vers l'admission, lequel taux présente en outre une grande constance au cours de la durée de vie du moteur avec un tel système.Alternatively, the partition wall 37 may be positioned offset laterally with respect to the center of the orifice 15, so that the flux released into the atmosphere and the flow reintroduced into the cylinders have different flow rates. By positioning the wall 37 adequately, a gas recirculation rate is adjusted to a precisely chosen value for the purpose of optimizing the engine performance and the engine's qualities with regard to discharges of pollutants into the atmosphere. It is possible for example to place the wall 37 so as to achieve a recirculation rate of 25% of the exhaust gas, such a rate may be desirable for some engines. Such a system of reintroduction of exhaust gas is simple to implement and has a particularly reduced risk of failure. In particular, it is particularly insensitive to fouling that may appear in EGR systems. In addition, such a system allows a particularly accurate adjustment of the rate of recirculation of the exhaust gas to the intake, which rate also has a high consistency over the life of the engine with such a system.

Claims (8)

REVENDICATIONS1. Moteur à combustion de véhicule automobile, comprenant un collecteur d'échappement (30), un jeu de cylindres de combustion (11,12,13) et un jeu d'orifices (15) d'introduction dans le collecteur d'échappement (30) de gaz émanant respectivement de chacun des cylindres (11,12,13), le moteur comprenant un organe d'admission d'air frais (20) en direction d'un ou plusieurs cylindres (11,12,13), le moteur comprenant en outre un dispositif de réintroduction de gaz d'échappement (30) lequel dispositif de réintroduction de gaz d'échappement (30) comprend un aménagement de séparation de gaz d'échappement (37,18) en au moins deux flux, l'un des flux étant dirigé vers un équipement d'émission des gaz d'échappement dans l'atmosphère et l'autre flux étant dirigé vers l'organe d'admission d'air frais (20), caractérisé en ce que l'aménagement de séparation de gaz d'échappement (37,38) comprend une paroi (37) disposée dans le collecteur d'échappement (30) laquelle présente un bord (38) disposé en vis-à-vis d'un desdits orifices (15) d'introduction dans le collecteur d'échappement (30) de gaz d'échappement émanant d'un cylindre (13), de sorte que la paroi (37) scinde en deux flux les gaz d'échappement émanant de ce cylindre (13).REVENDICATIONS1. Motor vehicle combustion engine, comprising an exhaust manifold (30), a set of combustion cylinders (11, 12, 13) and a set of orifices (15) for introduction into the exhaust manifold (30) ) of gas emanating respectively from each of the cylinders (11,12,13), the engine comprising a fresh air intake member (20) towards one or more cylinders (11,12,13), the engine further comprising an exhaust gas reintroduction device (30) which exhaust gas reintroduction device (30) comprises an exhaust gas separation arrangement (37, 18) in at least two streams, the one of the flows being directed to equipment for emitting exhaust gases into the atmosphere and the other flow being directed to the fresh air intake member (20), characterized in that the arrangement of exhaust gas separation (37,38) comprises a wall (37) disposed in the exhaust manifold (30) which has a edge (38) disposed opposite one of said orifices (15) for introducing into the exhaust manifold (30) exhaust gas emanating from a cylinder (13), so that the wall (37) split in two streams the exhaust gases emanating from this cylinder (13). 2. Moteur à combustion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la paroi (37) est orientée de manière alignée avec une direction d'écoulement des gaz en sortie du cylindre (13).2. Combustion engine according to the preceding claim, characterized in that the wall (37) is aligned with a flow direction of the gas output of the cylinder (13). 3. Moteur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi (37) est disposée de manière à séparer un écoulement de sortie de gaz d'échappement du cylindre (13) en deux flux de débits différents.3. Engine according to claim 1 or claim 2, characterized in that the wall (37) is arranged to separate an exhaust gas outlet flow of the cylinder (13) into two streams of different flow rates. 4. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur est un moteur à trois cylindres (11,12,13).4. Motor according to any one of the preceding claims, characterized in that the engine is a three-cylinder engine (11,12,13). 5. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur comporte un collecteur d'admission (20) et le dispositif de réintroduction de gaz d'échappement (30) réintroduit ledit autre des deux flux dans le collecteur d'admission (20).5. Engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the engine comprises an intake manifold (20) and the exhaust gas reintroduction device (30) reintroduces said other of the two streams into the exhaust manifold. admission (20). 6. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'aménagement de séparation (37,38) sépare les gaz d'échappement émanant d'un seul cylindre (13) du moteur.6. Engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the separation arrangement (37,38) separates the exhaust gases emanating from a single cylinder (13) of the engine. 7. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un seul des cylindres (13) est équipé d'une paroi de séparation (37) des gaz 35 d'échappement.7. Engine according to any one of the preceding claims, characterized in that only one of the cylinders (13) is equipped with a partition wall (37) of the exhaust gas. 8. Véhicule automobile comprenant un moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes.Motor vehicle comprising an engine according to any one of the preceding claims.
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