FR3062173A1 - Moteur comprenant une ligne d'alimentation en gaz d'admission pourvu d'au moins un echangeur thermique - Google Patents

Moteur comprenant une ligne d'alimentation en gaz d'admission pourvu d'au moins un echangeur thermique Download PDF

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Abstract

L'invention concerne une ligne d'alimentation (2) en gaz d'admission (11) d'un moteur (1) notamment d'un moteur à combustion interne suralimenté, comprenant au moins un échangeur thermique (3a, 3b) du type gaz d'admission/fluide frigorigène pourvu d'une composante principale (7a, 7c) comportant au moins un canal de circulation (8) du fluide frigorigène (9), ladite composante principale (7a, 7c) comprenant une surface d'échange thermique (10) susceptible d'être en contact avec les gaz d'admission (11) comportant de l'air d'alimentation (12) et/ou des gaz d'échappement recirculés (13).

Description

Titulaire(s) : plifiée.
Figure FR3062173A1_D0001
RENAULT S.A.S Société par actions simO Demande(s) d’extension :
(® Mandataire(s) : NOVAIMO.
® MOTEUR COMPRENANT UNE LIGNE D'ALIMENTATION EN GAZ D'ADMISSION POURVU D'AU MOINS UN ECHANGEUR THERMIQUE.
FR 3 062 173 - A1
L'invention concerne une ligne d'alimentation (2) en gaz d'admission (11) d'un moteur (1) notamment d'un moteur à combustion interne suralimenté, comprenant au moins un échangeur thermique (3a, 3b) du type gaz d'admission/fluide frigorigène pourvu d'une composante principale (7a, 7c) comportant au moins un canal de circulation (8) du fluide frigorigène (9), ladite composante principale (7a, 7c) comprenant une surface d'échange thermique (10) susceptible d'être en contact avec les gaz d'admission (11) comportant de l'air d'alimentation (12) et/ou des gaz d'échappement recirculés (13).
Figure FR3062173A1_D0002
Figure FR3062173A1_D0003
MOTEUR COMPRENANT UNE LIGNE D’ALIMENTATION EN GAZ D’ADMISSION POURVU D’AU MOINS UN ECHANGEUR THERMIQUE
La présente invention concerne une ligne d’alimentation en gaz d’admission pourvu d’au moins un échangeur thermique ainsi qu’un moteur comportant une telle ligne d’alimentation.
L’invention concerne également un véhicule notamment un véhicule automobile comportant un tel moteur.
Dans l’état de la technique, un moteur à combustion interne d’un 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. Le comburant comporte de l’air souvent désigné sous le terme « air frais » qui peut être comprimé lorsque le moteur comprend un compresseur, on parle alors d’air de suralimentation. Cet air de suralimentation peut par ailleurs être mélangé à des gaz d'échappement nommés gaz d'échappement recirculés ou encore gaz EGR signifiant « Exhaust Gas Recirculation » en anglais.
Les gaz admis dans la chambre de combustion sont dénommés gaz d'admission et peuvent donc être composés d’air de suralimentation ou d'un mélange d'air de suralimentation et de gaz d'échappement.
L’air de suralimentation et les gaz d’échappement formant ces gaz d’admission, circulent dans une ligne d’alimentation en gaz du moteur jusqu’à la chambre de combustion, généralement à des températures élevées. Il est alors nécessaire de les refroidir avant qu’ils ne soient envoyés à cette chambre de combustion afin que le moteur puisse fonctionner dans des conditions optimales.
Dans l’optique d’abaisser de telles températures élevées, il est connu d’utiliser des refroidisseurs de type air/air et/ou air/eau notamment raccordés au système de refroidissement du moteur.
Toutefois, ces solutions existantes pour abaisser ces températures élevées restent imparfaites et insuffisantes et il existe donc un besoin général d’amélioration des moteurs de l’état de la technique.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients liés à l’état de la technique.
L'invention a pour but de simplifier la structure et le coût des lignes d’alimentation de gaz d’admission des moteurs existants, tout en améliorant l’abaissement des températures élevées des gaz circulant dans cette ligne.
Dans ce dessein, l’invention porte sur une ligne d’alimentation en gaz d’admission d’un moteur notamment d'un moteur à combustion interne suralimenté, comprenant au moins un échangeur thermique du type gaz d’admission/fluide frigorigène pourvu d’une composante principale comportant au moins un canal de circulation du fluide frigorigène, ladite composante principale comprenant une surface d’échange thermique susceptible d’être en contact avec les gaz d’admission comportant de l'air d'alimentation et/ou des gaz d'échappement recirculés.
Avantageusement, la ligne d’alimentation comprend au moins un élément constitutif de cette ligne pourvu de l’échangeur thermique notamment choisi parmi un répartiteur de gaz d’admission, une canalisation d’admission d’air d’alimentation et une canalisation de recirculation de gaz d’échappement.
Avantageusement aussi, la ligne d’alimentation comprend :
un refroidisseur d’air d’alimentation ou un refroidisseur de gaz d’échappement recirculés comprend l’échangeur thermique, ou un refroidisseur d’air d’alimentation et un refroidisseur de gaz d’échappement recirculés comprennent chacun l’échangeur thermique.
De manière avantageuse, la composante principale de l’échangeur thermique est agencée dans une chambre de répartition d’un répartiteur de gaz d’admission notamment en étant positionné à des entrées de conduits d'admission des gaz d’admission destinés à alimenter une chambre de combustion du moteur.
En particulier, le répartiteur de gaz d’admission comprend une ouverture d’insertion de la composante principale de l’échangeur thermique dans une chambre de répartition dudit répartiteur.
Avantageusement, la composante de liaison de l’échangeur thermique est susceptible d’être reliée mécaniquement à une zone de montage du répartiteur de gaz d’admission définie autour de ladite ouverture d’insertion.
Avantageusement encore, la composante principale de l’échangeur thermique à une forme générale en « U » et comprend un canal de circulation unique du fluide frigorigène.
Avantageusement aussi, la composante principale de l’échangeur thermique comprend des extrémités d’entrée et de sortie du fluide frigorigène pourvues d’éléments de connexion prévus pour une liaison avec un circuit de climatisation du moteur.
De manière avantageuse, la composante principale de l’échangeur thermique est enroulée autour de la canalisation de recirculation de gaz d’échappement.
Dans ce cas, avantageusement, l’échangeur thermique comprend une composante de liaison en forme de portion tubulaire métallique connectée à la canalisation de recirculation de gaz d’échappement.
Avantageusement aussi, le moteur notamment un moteur à combustion interne suralimenté, comprend une telle ligne d’alimentation en gaz d’admission.
En particulier, le moteur comprend un circuit de climatisation auquel est connecté l’échangeur thermique.
L’invention porte également sur un véhicule notamment un véhicule automobile comprenant un tel moteur.
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d’un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux figures, réalisé à titre d’exemple indicatif et non limitatif : la figure 1 est une représentation graphique d’un moteur à combustion interne suralimenté comprenant une ligne d’alimentation en gaz d’admission pourvue d’au moins un échangeur thermique de type gaz d’admission/fluide frigorigène notamment une première variante de cet échangeur thermique, selon le mode de réalisation de l’invention ;
la figure 2 représente une vue de face d’un élément constitutif de la ligne d’alimentation tel qu’un répartiteur de gaz d’admission du moteur comprenant l’échangeur thermique, selon le mode de réalisation de l’invention ;
la figure 3 est une vue en coupe selon le plan lll-lll du répartiteur de gaz d’admission représenté sur la figure 2, selon le mode de réalisation de l’invention ;
la figure 4 représente une vue d’un côté du répartiteur de gaz d’admission sans l’échangeur thermique comprenant une zone de montage de cette première variante de l’échangeur définie sur ce répartiteur, selon le mode de réalisation de l’invention ;
la figure 5 est une vue du côté du répartiteur de gaz d’admission comprenant la première variante de l’échangeur thermique assemblée audit répartiteur au niveau de la zone de montage, selon le mode de réalisation de l’invention ;
la figure 6 est une vue en coupe selon le plan VI-VI du répartiteur de gaz d’admission représenté sur la figure 5, selon le mode de réalisation de l’invention ;
la figure 7 représente la première variante de l’échangeur thermique agencée dans le répartiteur de gaz d’admission comprenant une composante principale en forme de « U >>, selon le mode de réalisation de l’invention ;
la figure 8 est une vue de côté du répartiteur de gaz d’admission comprenant une ouverture d’admission des gaz d'échappement recirculés, selon le mode de réalisation de l’invention ;
la figure 9 est une vue du répartiteur de gaz d’admission comprenant une ouverture d’admission d’air d’alimentation, selon le mode de réalisation de l’invention ;
la figure 10 est une vue d’une portion d’un conduit de canalisation de recirculation des gaz d’échappement pourvue d’une deuxième variante de l’échangeur thermique, selon le mode de réalisation de l’invention, et la figure 11 est une vue en coupe selon le plan XI-XI de la portion du conduit de canalisation de recirculation des gaz d’échappement représentée sur la figure 10, selon le mode de réalisation de l’invention.
Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires.
Sur la figure 1, est représenté un mode de réalisation d’un moteur 1 à combustion interne qui peut être suralimenté. Ce moteur 1 comporte une chambre de combustion 17, généralement formée par une pluralité de cylindres 21, dans laquelle un mélange de comburant et de carburant est brûlé pour générer le travail du moteur 1. Le comburant comporte des gaz d’admission 11 qui peuvent être comprimés ou pas, selon que le moteur 1 comporte un compresseur ou non, lorsqu'ils sont comprimés, on parle de gaz d’admission 11 de suralimentation. Ce moteur 1 est pourvu d’un carter cylindre 22 comportant cette pluralité de cylindres 21, autrement appelés postes, pouvant être rangés en ligne ainsi qu’une culasse 23 assemblée audit carter cylindre 22. Dans le présent mode de réalisation, le carter cylindre 22 du moteur 1 comprend de manière non limitative et non exhaustive quatre cylindres 21 rangés en ligne.
Un tel moteur 1 peut être compris dans un véhicule tel qu’un véhicule terrestre notamment un véhicule automobile. Ce moteur 1 peut également équiper une machine telle qu’un générateur électrique comme un groupe électrogène. Dans le présent mode de réalisation, on considère pour une meilleure compréhension de l’invention que ce moteur 1 est un moteur 1 suralimenté qui est compris dans un véhicule automobile.
Ce moteur 1 comprend une ligne d’alimentation 2 en gaz d’admission 11 autrement appelée « ligne d’alimentation en air » ou encore « ligne d’air » pourvue d’au moins un échangeur thermique 3a, 3b de type gaz d’admission/fluide frigorigène.
Dans l’invention, on entend par gaz d’admission 11, des gaz qui sont admis dans la chambre de combustion 17 du moteur 1 et qui peuvent donc être composés d’un mélange d'admission gazeux, notamment d’air d’alimentation 12 comprimé ou non, avec des gaz d’échappement recirculés 13 communément appelés « gaz EGR » (de l'anglais Exhaust Gas Recycling).
Dans ce moteur 1, la ligne d’alimentation 2 qui est reliée à la culasse 23 pour acheminer les gaz d’admission 11 vers la chambre de combustion 17, comprend un répartiteur de gaz d’admission 4 connu également sous le terme « collecteur» et appelé par la suite « répartiteur >>. Ce répartiteur 4 est connecté à une canalisation d’admission 5a d’air d’alimentation 12 notamment de l’air frais et à une canalisation de recirculation 5b des gaz d’échappement 13. Ce répartiteur 4 peut être fabriqué en matériau ou alliage métallique tel que l’aluminium. Selon l’invention qui a pour effet de diminuer le niveau de température des gaz d’admission, il peut être fabriqué en matière plastique et donc participer à la réduction de la masse dudit collecteur et de son coût de fabrication.
Ce répartiteur 4 est compris entre un capot du compartiment moteur 1 du véhicule et une partie supérieure de ce moteur 1. Cette partie supérieure comprend notamment la culasse 23 fermée par un couvercle de culasse comportant des ouvertures pour la fonction de déshuilage et pour ce répartiteur 4.
Un tel répartiteur 4 comprend une chambre de répartition 16 de gaz, également appelé « plénum ». Ce répartiteur 4 comporte également des conduits d'admission 24 des gaz d’admission 11 destinés à alimenter la chambre de combustion 17 du moteur 1 en reliant la chambre de répartition 16 aux cylindres 21. Ces conduits d'admission 24 comprennent chacun deux extrémités ouvertes respectivement raccordées à la chambre de répartition 16 et à un conduit d'alimentation 25 de chaque cylindre 21 compris dans la culasse 23. Dans ce contexte, le répartiteur 4 comprend autant de conduits d’admission 24 que le moteur 1 comprend de cylindre 21.
En référence aux figures 1 et 9, la canalisation d’admission 5a de la ligne d’alimentation 2 comprend une première extrémité qui est reliée à une ouverture d’admission 26 d’air d’alimentation 12 filtré définie dans le répartiteur 4 et donnant accès à la chambre de répartition 16. La deuxième extrémité de cette canalisation 5a, comporte une entrée 28 d'air frais suivie d'un filtre 29 à air et d’une vanne de dosage 30 de l'air d’alimentation 12 encore appelée doseur ou boîtier papillon. Cette vanne de dosage 30 est de préférence agencée au niveau de la première extrémité de cette canalisation 5a en étant connectée à l’ouverture d’admission 26 du répartiteur 4 par exemple à l’aide d’une bride. Cette vanne 30 permet de réguler le débit de l’air d’alimentation 12 et donc celui des gaz d'admission en fonction de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur du véhicule pour réguler le régime moteur.
Cette canalisation d’admission 5a comprend également un module de suralimentation 31 du moteur 1 comprenant un turbocompresseur composé principalement d'un compresseur 32a qui est entraîné par une turbine 32b disposée sur une tubulure d'échappement 33 du moteur 1 provenant d’un collecteur d’échappement 34. Ce module de suralimentation 31 comprend un refroidisseur d’air d’alimentation de suralimentation 14 en sortie du compresseur 32a, relié à la vanne de dosage 30 et qui est également appelé « refroidisseur RAS ».
Dans la ligne d’alimentation 2, la canalisation de recirculation 5b comprend une première extrémité qui est reliée à une ouverture d’admission 27 des gaz d’échappement 13 définie dans le répartiteur 4 et donnant accès à la chambre de répartition 16. La deuxième extrémité de cette canalisation 5b est connectée quant à elle au collecteur d’échappement 34. Cette canalisation 5b comprend également une vanne de dosage 35 des gaz d’échappement recirculés 13 encore appelée « vanne EGR » qui a pour fonction essentielle de réguler la quantité de gaz d’échappement 13 à mélanger à l’air d’alimentation afin de réduire la quantité de particules polluantes émises par le moteur 1. Autrement dit, cette vanne 35 est généralement prévue pour le contrôle du taux de gaz d’échappement 13 c'est-à-dire de la proportion de gaz d’échappement recirculés 13 dans le débit total de gaz d'admission entrant dans le moteur 1. On notera que le débit de gaz d’échappement 13 qui traverse cette vanne 35 peut être régulé par un moyen d'obturation tel qu'un volet. Ces gaz d’échappement 13 sont refroidis avant leur mélange à l'air d’alimentation 12 à partir d’un refroidisseur de gaz d’échappement recirculés 15 compris dans cette canalisation 5b et qui est agencé de préférence en amont de la vanne de dosage 35 selon le sens de circulation de ces gaz d’échappement recirculés 13 dans cette canalisation 5b. Autrement dit, ce refroidisseur de gaz d’échappement recirculés 15 est localisé entre cette vanne de dosage 35 et la deuxième extrémité de cette canalisation 5b.
En outre de tels gaz d’échappement 13 peuvent être prélevés en amont de la turbine 32b pour ce moteur 1 suralimenté ou en aval de systèmes de post-traitement (catalyseur d'oxydation, filtre à particules, pièges à NOx), ces derniers étant en aval de la turbine 32b.
Dans ce moteur 1, le répartiteur 4 ainsi que la canalisation d’admission 5a d’air d’alimentation 12 et la canalisation de recirculation 5b des gaz d’échappement 13 et en particulier les refroidisseurs 14, 15 compris respectivement dans ces deux dernières, sont des éléments constitutifs 4, 5a, 5b, 14, 15 de la ligne d’alimentation 2 dans laquelle est agencé au moins un échangeur thermique 3a, 3b de type gaz d’admission/fluide frigorigène.
Plus précisément, au moins un de ces éléments constitutifs 5a, 5b, 14, 15 peut comprendre cet échangeur thermique 3a, 3b ou chacun de ces éléments constitutifs 5a, 5b, 14, 15 peut comprendre un tel échangeur thermique 3a, 3b. Effectivement, l’échangeur thermique 3a, 3b peut être compris dans le répartiteur 4, la canalisation d’admission 5a d’air d’alimentation 12 et/ou la canalisation de recirculation 5b des gaz d’échappement 13. Lorsque cet échangeur thermique 3a, 3b est compris dans la canalisation d’admission 5a d’air d’alimentation 12 ou dans la canalisation de recirculation 5b des gaz d’échappement 13, il peut être situé de manière non limitative et non exhaustive dans une portion d’un conduit 41 de cette canalisation 5a, 5b ou encore dans le refroidisseur 14, 15 compris dans cette canalisation 5a, 5b.
Par la suite dans ce mode de réalisation de l’invention, deux variantes de l’échangeur thermique 3a, 3b sont décrites :
- une première variante de l’échangeur thermique 3a illustrée sur les figures 10 et 11, prévue pour être est située dans la canalisation de recirculation 5b des gaz d’échappement 13 notamment dans la portion du conduit 41 de cette canalisation de recirculation 5b, et
- une deuxième variante de l’échangeur thermique 3b illustrée sur les figures 1 à 9, définie pour être située dans le répartiteur 4.
Dans ce mode de réalisation, ces deux variantes de l’échangeur thermique 3a, 3b sont connectées à un circuit de climatisation 6 du moteur 1. Un tel circuit de climatisation 6 est de manière connue un circuit fermé ou « boucle » qui comprend, outre un échangeur thermique interne, plusieurs éléments répartis à l'intérieur du compartiment moteur 1 du véhicule, notamment un compresseur, un refroidisseur ou condenseur et un évaporateur, et dans lequel circule un fluide frigorigène 9 sous pression, tel que du dioxyde de carbone, à titre non limitatif. Tous ces éléments sont reliés entre eux par des lignes rigides ou flexibles constitués par des portions tubulaires rigides et/ou souples, qui présentent en chacune de leurs extrémités des moyens de raccordement étanches.
De manière préférentielle, le mode de réalisation de l’invention comprend la première variante de l’échangeur thermique 3a qui est située dans la portion du conduit 41 de la canalisation de recirculation 5b des gaz d’échappement 13 pour réduire la température de ces gaz recirculés 13 notamment avant leur entrée dans le collecteur d’admission ou répartiteur 4.
Selon les figures 10 et 11 représentant la première variante de cet échangeur thermique 3a, cette dernière comprend une composante principale 7a et une composante de liaison 7b. Cette composante principale 7a est définie pour réaliser un échange thermique entre le fluide frigorigène 9 et les gaz d’admission 11 comportant notamment les gaz d’échappement recirculés 13. Cette composante principale 7a comprend au moins un canal de circulation 8 en forme de conduit tubulaire enroulé autour de la canalisation de recirculation 5b des gaz 13 notamment autour d’une portion du conduit 41 de cette canalisation 5b, en amont du répartiteur 4. La composante 7a de cet échangeur thermique 3a, comprend une surface d’échange thermique 10 susceptible d’être en contact de manière indirecte avec les gaz d’admission 11 comportant notamment les gaz d'échappement recirculés 13 et ce, par l’intermédiaire d’une paroi de cette portion du conduit 41. Ledit échangeur thermique 3a permet ainsi d’accroitre le refroidissement des gaz recirculés 13, effectué déjà en partie par le refroidisseur 15. De manière préférentielle, cet échangeur thermique 3a est disposé entre le refroidisseur 15 et le répartiteur 4 du moteur à combustion interne illustré sur la figure 1.
La composante de liaison 7b permet de fixer radialement le conduit tubulaire principal 7a au conduit 41 de canalisation 5b des gaz recirculés 13 en amont de l’ouverture d’admission 27 des gaz d’échappement 13 définie dans le répartiteur 4. La température des gaz recirculés 13 peut ainsi être sensiblement abaissée en reliant la composante principale 7a au circuit de climatisation 6 du moteur 1. La composante 7b de liaison peut être selon ce mode réalisation une portion de tube préférentiellement en matière métallique connecté au conduit 41 de canalisation 5b des gaz recirculés 13 et par lequel passent lesdits gaz 13 avant de déboucher dans la chambre de répartition 16 du répartiteur 4, ladite portion de tube peut comprendre des ailettes s’étendant radialement depuis la paroi de la portion de tube vers l’intérieur dudit tube (non représenté). La composante 7b est reliée à la composante principale 7a par soudure par exemple pour améliorer les transferts thermiques.
Cet échangeur thermique 3a comprend des extrémités d’entrée et de sortie du fluide frigorigène 9 circulant dans la composante principale 7a de ce dernier, pourvues chacune d’un élément de connexion pour une liaison avec le circuit de climatisation 6 du moteur 1. Plus précisément, ces éléments de connexion relient les extrémités d’entrée et de sortie respectivement à des conduits d’approvisionnement et d’évacuation du circuit de climatisation 6.
En référence figures 2 à 9, la deuxième variante de l’échangeur thermique 3b comprend une composante principale 7c et une composante de liaison 7d. Cette composante principale 7c est définie pour réaliser un échange thermique entre le fluide frigorigène 9 et les gaz d’admission 11. Cette composante principale 7c comprend au moins un canal de circulation 8 destiné à véhiculer le fluide frigorigène 9 issu du circuit de climatisation 6. Sur les figures 3, 6 et 7, cette composante principale 7c est un tube définissant donc un seul canal de circulation 8 du fluide frigorigène 9 ayant la forme d’un « U ». Cette composante principale 7c comprend une surface d’échange thermique 10 définie sur sa circonférence prévue pour être en contact notamment de manière directe, avec les gaz d’admission 11. On notera que dans l’optique d’améliorer l’échange thermique entre les gaz d’admission 11 et le fluide frigorigène 9 et évacuer ainsi de manière optimale la charge thermique comprise dans ces gaz d’admission 11, la composante principale 7c peut avoir d’autres formes que celle d’un tube afin d’augmenter cette surface d’échange thermique 10 et/ou cette composante principale 7c peut comprendre des ailettes réparties sur sa surface d’échange 10 et/ou dans le canal de circulation 8 du fluide frigorigène 9.
Dans cet échangeur thermique 3b sur les figures 2, 3 et 5 à 9, la composante de liaison 7d peut être une bride qui est susceptible d’être fixée à une zone de montage 19 du répartiteur 4 définie autour d’une ouverture d’insertion 18 comprise dans ce dernier et visible sur la figure 4. Cette ouverture 18 est prévue pour l’insertion de tout ou partie de la composante principale 7c dans la chambre de répartition 16 du répartiteur 4. Cette composante de liaison 7d est susceptible d’être reliée mécaniquement à la zone de montage 19 à partir d’éléments de fixation 36 mis en œuvre dans le cadre d’opérations de vissage, de brasage ou de soudage. On notera que la composante de liaison 7d est assemblée de manière étanche à la composante principale 7c à partir notamment d’une soudure étanche 37 visible sur la figure 7.
Lorsque l’échangeur thermique 3b visible sur les figures 3 et 6, est monté dans le répartiteur 4, la composante principale 7c s’étend sur tout ou partie de la longueur L2 de la chambre de répartition 16 afin d’être positionné à l’entrée des conduits d'admission 24 des gaz d’admission 11 destinés à alimenter la chambre de combustion 17 du moteur 1 en reliant la chambre de répartition 4 aux cylindres 21 de ce moteur 1. Dans cette configuration, le flux de gaz d’admission 11 formé par des flux d’air d’alimentation 12 et de gaz d’échappement recirculés 13 entre en contact avec la surface d’échange thermique 10 de cette composante principale 7c avant de pénétrer dans cette chambre de combustion 17. On notera que la composante principale 7c de cet échangeur thermique 3b présente une longueur L1 qui est inférieure ou égale à la longueur L2 de la chambre de répartition 16.
Cet échangeur thermique 3b comprend des extrémités d’entrée et de sortie 20a, 20b du fluide frigorigène 9 circulant dans la composante principale 7c de ce dernier, pourvues chacune d’un élément de connexion pour une liaison avec un circuit de climatisation 6 du moteur 1. Plus précisément, ces éléments de connexion relient les extrémités d’entrée et de sortie 20a, 20b respectivement à des conduits d’approvisionnement et d’évacuation 38a, 38b du circuit de climatisation 6 visibles sur les figures 1 à 3 et 6 à 9.
Dans ce mode de réalisation, le moteur 1 comprend un dispositif de commande de l’alimentation en fluide frigorigène 9 de chacune des deux variantes de l’échangeur thermique 3a, 3b. Ce dispositif de commande 39 peut comprendre au moins une vanne d’alimentation. Dans ce mode de réalisation, ce dispositif de commande comprend deux vannes d’alimentation disposées respectivement dans les conduits d’approvisionnement et d’évacuation 38a, 38b du circuit de climatisation 6. Ce dispositif de commande est piloté par une unité de traitement du moteur 1 afin d’autoriser/interdire l’alimentation de l’échangeur thermique 3a, 3b en fluide frigorigène 9. On notera que dans cette configuration, lorsque les deux vannes sont configurées pour interdire la circulation du fluide frigorigène 9 dans l’échangeur thermique 3a, 3b, la continuité de la boucle formée dans le circuit de climatisation 6 est assurée par un conduit de dérivation 40 du fluide frigorigène 9 qui relie la vanne montée sur le conduit d’approvisionnement 38a au conduit d’évacuation 38b.
Cette unité de traitement du moteur 1 comprend au moins une unité de calcul comportant des ressources matérielles et logicielles plus précisément au moins un processeur coopérant avec des éléments de mémoire. Cette unité de calcul est apte à exécuter des instructions pour la mise en oeuvre d’un programme d’ordinateur. Cette unité de traitement est donc reliée au dispositif de commande 39 mais également aux vannes 30, 35 de l'air d’alimentation 12 et des gaz d’échappement recirculés 13 ainsi qu’à un dispositif de contrôle du fonctionnement du moteur 1.
Ce dispositif de contrôle est apte à déterminer une ensemble de paramètres de fonctionnement du moteur 1 et du véhicule tels que :
- les températures et/ou pressions de l’air d’alimentation 12 dans la canalisation d’admission 5a en amont et en aval du refroidisseur d’air d’alimentation 14 et également du compresseur 32a du module de suralimentation 31, selon le sens de circulation de l’air d’alimentation 12 dans cette canalisation 5a ;
- les températures et/ou pressions des gaz d’échappement 13 dans la canalisation de recirculation 5b en amont et en aval du refroidisseur de gaz d’échappement recirculés 15 selon le sens de circulation de ces gaz d’échappement 13 dans cette canalisation 5b ;
- les régimes moteur 1 du véhicule, et/ou
- les vitesses du véhicule
- -des paramètres de confort des passagers du véhicule.
Ainsi, l’unité de traitement est apte à piloter notamment le circuit de climatisation 6 et le dispositif de commande 39 en fonction de ces paramètres de fonctionnement du moteur 1 et du véhicule afin de refroidir de manière optimale les gaz d’admission 16 compris dans la chambre de 5 répartition 16 du répartiteur 4 qui sont destinés à être réparti dans les conduits d’admission 24 conduisant à la chambre de combustion 17 du moteur 1, en tenant compte du niveau de confort désiré par les passagers du véhicule. On peut ainsi réduire de manière préférentielle les prestations du moteur pour privilégier un confort satisfaisant pour les îo passagers en fermant les vannes d’alimentation du dispositif de commande 39, ce qui aura aussi pour effet d’éloigner toute crainte quant à l’efficacité du système de climatisation.
Ainsi, l’invention permet de de réduire la température des gaz d’admission 15 11 dans la chambre de combustion 17 du moteur 1 à partir du circuit de climatisation 6 déjà présent dans le moteur 1 du véhicule permettant notamment d’augmenter le taux de gaz d’échappement recirculés dans les gaz d’admission.

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS
    1. Ligne d’alimentation (2) en gaz d’admission (11 ) d’un moteur (1) notamment d'un moteur à combustion interne suralimenté, comprenant au moins un échangeur thermique (3a, 3b) du type gaz d’admission/fluide frigorigène pourvu d’une composante principale (7a, 7c) comportant au moins un canal de circulation (8) du fluide frigorigène (9), ladite composante principale (7a, 7c) comprenant une surface d’échange thermique (10) susceptible d’être en contact avec les gaz d’admission (11) comportant de l'air d'alimentation (12) et/ou des gaz d'échappement recirculés (13).
  2. 2. Ligne d’alimentation (2) selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un élément constitutif (5a, 5b, 14, 15) de cette ligne (2) pourvu de l’échangeur thermique (3a, 3b) notamment choisi parmi un répartiteur de gaz d’admission (4), une canalisation d’admission (5a) d’air d’alimentation (12) et une canalisation de recirculation (5b) de gaz d’échappement (13).
  3. 3. Ligne d’alimentation (2) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que :
    un refroidisseur d’air d’alimentation (14) ou un refroidisseur de gaz d’échappement recirculés (15) comprend l’échangeur thermique (3a, 3b), ou un refroidisseur d’air d’alimentation (14) et un refroidisseur de gaz d’échappement recirculés (15) comprennent chacun l’échangeur thermique (3a, 3b).
  4. 4. Ligne d’alimentation (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la composante principale (7c) de l’échangeur thermique (3b) est agencée dans une chambre de répartition (16) d’un répartiteur de gaz d’admission (4) notamment en étant positionné à des entrées de conduits d'admission (24) des gaz d’admission (11) destinés à alimenter une chambre de combustion (17) du moteur (1).
  5. 5. Ligne d’alimentation (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’un répartiteur de gaz d’admission (4) comprend une ouverture d’insertion (18) de la composante principale (7c) de l’échangeur thermique (3b) dans une chambre de répartition (16) dudit répartiteur (4).
  6. 6. Ligne d’alimentation (2) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que une composante de liaison (7d) de l’échangeur thermique (3b) est susceptible d’être reliée mécaniquement à une zone de montage (19) du répartiteur de gaz d’admission (4) définie autour de ladite ouverture d’insertion (18).
  7. 7. Ligne d’alimentation (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que :
    - la composante principale (7c) de l’échangeur thermique (3b) à une forme générale en « U » et comprend un canal de circulation (8) unique du fluide frigorigène (9), et/ou
    - la composante principale (7a, 7c) de l’échangeur thermique (3a, 3b) comprend des extrémités d’entrée et de sortie (20a, 20b) du fluide frigorigène (9) pourvues d’éléments de connexion prévus pour une liaison avec un circuit de climatisation (6) du moteur (1).
  8. 8. Ligne d’alimentation (2) selon l’une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisée en ce que la composante principale (7a) de l’échangeur thermique (3a) est enroulée autour de la canalisation de recirculation (5b) de gaz d’échappement (13).
  9. 9. Ligne d’alimentation (2) selon la revendication 8, caractérisée en ce que l’échangeur thermique (3a) comprend une composante de liaison (7b) en forme de portion tubulaire métallique connectée à la canalisation de recirculation (5b) de gaz d’échappement (13).
  10. 10. Moteur (1) notamment un moteur à combustion interne suralimenté, comprenant une ligne d’alimentation (2) en gaz d’admission (11) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  11. 11. Moteur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend un circuit de climatisation (6) auquel est connecté l’échangeur thermique (3a, 3b).
  12. 12. Véhicule notamment un véhicule automobile comprenant un moteur (1) selon l’une quelconque des revendications 10 et 11.
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