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WO2013079880A1 - Vanne pour un circuit de circulation de gaz dans un véhicule - Google Patents

Vanne pour un circuit de circulation de gaz dans un véhicule Download PDF

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Publication number
WO2013079880A1
WO2013079880A1 PCT/FR2012/052765 FR2012052765W WO2013079880A1 WO 2013079880 A1 WO2013079880 A1 WO 2013079880A1 FR 2012052765 W FR2012052765 W FR 2012052765W WO 2013079880 A1 WO2013079880 A1 WO 2013079880A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
flap
main body
outlet
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2012/052765
Other languages
English (en)
Inventor
Benoît MAURICE
Yoann Lemarchand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Electrification SAS
Original Assignee
Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes de Controle Moteur SAS filed Critical Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Priority to CN201280068816.7A priority Critical patent/CN104081034B/zh
Priority to KR1020147018283A priority patent/KR20140102724A/ko
Priority to JP2014543960A priority patent/JP6125522B2/ja
Priority to US14/361,403 priority patent/US9567927B2/en
Priority to EP12816689.9A priority patent/EP2786007B1/fr
Publication of WO2013079880A1 publication Critical patent/WO2013079880A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0077—Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/25—Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses
    • F02M26/26—Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses characterised by details of the bypass valve
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/6416—With heating or cooling of the system
    • Y10T137/6579—Circulating fluid in heat exchange relationship

Definitions

  • the invention relates to a control valve for a flow of gas flowing in a gas circuit of a motor vehicle.
  • motor vehicles operating with a heat engine implement a gas circuit for supplying said engine during certain phases of use of the vehicle.
  • a gas circuit has an external air inlet to the vehicle, and includes an air supply circuit located in the air and an exhaust system located therein. downstream of said engine to evacuate the flue gases.
  • EGR loop Exhaust Gas Recirculation
  • a portion of the flue gases for reinjecting them into the supply circuit
  • the engine gas supply is provided by a mixture of incident fresh air and burnt gas.
  • the flow rate of the gases in these EGR loops is regulated by means of a valve coupled to a cooler, for cooling said gases during certain temporary and specific phases of use of the engine.
  • These valves therefore comprise a gas inlet and two gas outlets.
  • a first outlet is provided for directly conveying the burnt gases to the supply circuit located upstream of the engine, and a second outlet is designed to previously direct said burnt gases to the cooler to cool beforehand before they arrive. in said supply circuit.
  • valves are equipped with a rotary shutter, pivotable between a first position for which it closes the second outlet and causes the passage of gas to the first outlet, and a second position for which it closes the first outlet and causes the passage gases to the second exit.
  • the rotation of the shutter is controlled and is performed automatically from a central computing unit that sends a suitable electrical signal at the appropriate time.
  • the current valves have a flap dimensioned in a somewhat limited way so that it can pivot easily in the valve, so that the flap leaves gaps of passage of the gas at the level of the duct that is supposed to close, said interstices being rather localized around this component. This results in an approximate and poorly controlled operation of the EGR loops, which may affect the operation of the gas supply flow of the engine.
  • valves according to the invention implement a flap associated with a particular internal structure of said valve, said flap and said interacting structure to ensure a perfect seal of the flap in at least one of its closed positions.
  • the opening and closing phases of the valve are clean, without leaving any fraction of residual gas, thus making the gas supply circuit perfectly reliable and fully effective.
  • the invention relates to a valve for regulating a gas flow in an EG R loop of a gas supply stream of a vehicle engine, comprising a gas inlet, a first outlet of gas for directly conveying the gases in the supply circuit, and a second gas outlet for passing said gases through a duct passing through a cooler before injecting them into said supply circuit, said valve having a rotary flap adapted to pivoting between a first position for which it closes the second output while opening the first output, and u second position so that it closes the first output while opening the second output.
  • the flap comprises a planar main body adapted to open or close the cond u it, the internal structure of the valve having a flat flange, so that the main body of the shutter comes into contact year against led it rim when led it flap is found in its second position.
  • the shutter of the valve according to the invention makes it possible to open and exit the other outlet simultaneously, and vice versa.
  • the valve according to the invention has thus undergone a dual arrangement, at the level of both the duct and the shutter, so that the main body of the shutter comes into plane contact with the duct, to ensure sealed opening of the second outlet, without loss of gas to the first outlet.
  • the valve can flow cleanly and thus without loss, exhaust gases to the cooler of the EGR loop, before sending them into the main gas supply circuit of the engine.
  • the duct forms a loop with an inlet extending the second outlet of the valve and an outlet opening at the first outlet of said valve
  • the flap may have a secondary secondary body in continuity with the main body, said shutter being positioned in the valve so that it can pivot about an axis of rotation between the main body and the secondary body, the secondary body being adapted to open or close the outlet of said conduit.
  • the main body and the secondary body are rigidly connected to each other.
  • the main body extends in a direction perpendicular to the axis of rotation, while the secondary body extends in a direction parallel to said axis of rotation.
  • the two lateral edges of the main body each have a relief, the internal structure of the valve having complementary reliefs, so that the reliefs of the main body come into bearing against the complementary reliefs of said structure to ensure sealing of the conduit.
  • the lateral edges of the main body of the flap are located symmetrically on either side of the longitudinal axis of said main body. This complementarity of the rel iefs allows the shutter to ensure at its main body closure of the conduit with a maximized sealing.
  • a valve according to the invention thus has a flap for sealing the duct, and a sealed opening of said duct, without loss of gas to the first outlet.
  • a relief can just as easily be materialized by a hollow or a projecting element.
  • the complementary reliefs are positioned at the periphery of an orifice of the internal structure of the valve.
  • the complementary relief or reliefs can be obtained by machining the internal structure of the valve.
  • the reliefs of the main body are represented by two elongate protuberances extending laterally along the body, which is rotated so that it rests on a section, the complementary elements being embodied by parts dug in the structure i nte rne dela va nn e.
  • the essential for this configuration is that the protuberances are placed in said excavated parts, to ensure a close contact between the internal structure and the flap.
  • the fact that the protuberances have a rounded shape privileges the sealing conditions by avoiding introducing angles that could be sources of gas passage.
  • each protuberance and which is furthest from the secondary body is rounded, to best fit the excavated parts of the internal structure of the valve. These additional rounded portions further accentuate the sealing conditions between the flap and the entrance of the duct.
  • the main body and the two protuberances are made in one piece, said protuberances corresponding to two stamped areas of the main body. This shutter configuration is the simplest and the fastest to burn. The embossing is an operation also making it possible to obtain a part having a precise geometry.
  • the free end of the secondary body and which is farthest from the main body is delimited by a rectilinear flange extending parallel to the axis of rotation, said end being beveled.
  • this end is gradually refined to end with a ridge.
  • This bevel therefore increases the amplitude of rotation of the flap, so that it occupies a satisfactory position for which it will ensure the opening of the duct without loss of gas and ensure a tight closure of the first outlet.
  • the bevel can also reduce the clearance between the end of the flap and the bar.
  • the shutter is made of sheet metal.
  • This material gives a certain flexibility to the flap, which can thus be deformed slightly in contact with the cond u it, in order to fully ensure its function of éta nchéotti l ors the opening or closing of said conduit.
  • the valves according to the invention have the advantage of function ner neatly, both during the closing phase of the pipe and during its opening phase, by providing an improved seal by means of judicious arrangements. simple and quick to implement, and therefore inexpensive. Indeed, these arrangements consist of making small machining retouches at the entrance of the duct and to slightly modify the geometry of the shutter, so that the interaction of the shutter with the duct is optimized.
  • FIG. 1 is a sectional view of an assembly consisting of a vanishing salt and a coolant, the flap being positioned to pass the gases to the cooler,
  • FIG. 2 is a sectional view of an assembly consisting of a valve according to the invention and a cooler, the shutter being positioned to close the access path to the cooler,
  • FIG. 3 is a perspective view of a shutter belonging to a valve according to the invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of the internal structure of a valve according to the invention, showing a plane support serving as a stop for the flap in its second position;
  • FIG. 5a is a partial perspective view of the internal structure of a valve according to the invention, the flap being in an open position of the duct towards the cooler,
  • FIG. 5b is a simplified view of the internal structure and the shutter of the valve of FIG. 5a, taken at another angle, and showing the points of support of said shutter,
  • FIG. 6 is a simplified view of the internal structure and the valve flap of Figure 5b, the flap being in a closed position of the duct to the cooler.
  • a valve 1 according to the invention is a valve of an EGR loop implanted in a gas supply circuit of a motor vehicle engine.
  • An EGR loop deflects a portion of the flow from the engine, for rerouting in the portion of the power circuit located at the mount of the engine, so that the supply of said motor is carried out with a mixture of air and flue gas.
  • An EGR valve 1 is generally coupled to a cooling device 2, provided to pre-cool the exhaust gas of the loop before it is fed to the gas supply stream of the reactor. motor, this cooling being sought only on certain operating ranges of the engine.
  • a valve 1 according to the invention comprises an air inlet 3, a first gas outlet 4 for conveying them directly into the supply circuit, and a second outlet 5 for passing said gases in a duct 6 through the duct. Refreshing to 2 before injecting them into the power supply.
  • the duct 6 defines a gas circulation loop passing through the cooler 2, said duct 6 having an inlet 19 extending the second outlet 5 of the valve 1, and an outlet opening at the first outlet 4 of the ladle van 1.
  • the valve 1 is provided with a shutter 7 pivotally mounted, provided to adopt a first position for which it closes the second outlet 5 of the va ne 1, while opening the first outlet 4, and a second position for which it closes the first output 4 while opening the second output 5 of said valve.
  • the rotational movement of the shutter 7 is automatically controlled by a central computing unit.
  • FIG. 1 shows the flap 7 in its second position, for which it allows the passage of gases in the duct 6 passing through the cooler 2 in the direction indicated by the arrows 8.
  • FIG. 2 shows the shutter 7 in its first position, for which it closes the duct 6 to direct the gas directly to the engine supply circuit, in the direction indicated by the arrows 9.
  • the maximum rotation amplitude of the shutter 7 between the first and the second position is less than or equal to 90 °.
  • the axis of rotation of the flap 7 is represented by two aligned cylindrical pins 10 facing each other and implanted in the internal structure of the valve 1.
  • the flap 7 of a valve 1 comprises a main body 11 plane and a secondary body 12 plane, the two bodies 11,12 being in continuity with one another and interconnected rigidly.
  • the main body 11 has a thin, rectangular, rectangular wall 13 and two parallel protuberances 14 extending along a longitudinal axis of the wall 13, said protuberances 14 embodying the two lateral edges of the main body 11 relative to a central longitudinal axis of said wall.
  • the two protuberances 14 are identical and are each comparable to a corrugated edge having an S-shaped section.
  • the rectangular wall 13 and the two lateral protuberances 14 constitute the same part, said protuberances being made by stamping.
  • the secondary body 12 also has a flat, rectangular wall 15, having the same thickness as that of the wall 13 of the main cylindrical body 11, and is arranged perpendicularly to the main body 11. In other words, a large side of the wall 13 of the body main 11 is perpendicular to a large side of the wall 15 of the secondary body 12.
  • the secondary body 12 is centered relative to the main body 11, so that the central longitudinal axis of the main body 11 intersects the two large sides of the secondary body 12 in their middle.
  • the secondary body 12 is extended by a rectangular projection 16, the largest dimension of which is equal to the width of the main body 11, the secondary body 12 being connected to the main body 11 via this advance 16.
  • this end 17 gradually decreases in thickness and ends with a ridge 18.
  • the end 21 free of each protrusion 14, which is the end farthest from the secondary body 12, is rounded.
  • the flap 7 is placed in the valve 1, so that the two cylindrical lugs 10 embodying its axis of rotation are found between the main body 11 and the secondary body 12 of the flap 7.
  • the internal structure 19 of the valve 1 for passing the gases from the valve 1 to the cooler 2 has been used in such a way as to present a flat rim 20 allowing the main body 11 flap 7 to bear plane against said flange 20, when the vo let 7 is found in its second position po ula il u ula la ubiquit the second outlet 5 of the valve 1 and closes the first outlet 4.
  • This plane support of the main body 11 of the flap 7 on the plane flange 20 of the internal structure 19 of the valve 1, is visible in Figures 5a and 5b.
  • the contact with led flank plane 20 is insured with the wall 13 of the main body 11 of the flap 7.
  • the periphery of the internal structure of the valve 1, against which is intended to come to press the main body 11 of the flap 7 when it flap 7 is found in its first position 4 corresponding to a closing the duct 6, has also been machined to reveal surface elements 22 worked, slightly hollowed, substantially having a geometry complementary to that of the protuberances 14 of the flap 7.
  • valve 1 and the cooler 2 are separated by a wall comprising a bar 23 projecting.
  • the flap 7 moves in rotation from its first position to its second position, the beveled end 17 of the secondary body 12 of the flap 7 is brought, at the end of the stroke, to come into contact with said bar 23.
  • the fact that this end terminates in a bevel delimited by a thin edge 18 allows to extend by a few degrees the amplitude of rotation of said flap 7, avoiding that said end 17 comes too early to lock against said bar 23.
  • the flap 7 can perform a complete rotation allowing it to occupy its second position by providing a complete seal, without leakage of gas to the first output 4 of the valve 1.
  • a game can survive between the beveled end 17 of the secondary body 12 of the flap and the bar 23.

Landscapes

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Abstract

L'invention se rapporte à une vanne de régulation (1) d'un flux gazeux dans une boucle EGR d'un circuit d'alimentation par gaz d'un moteur de véhicule, comprenant une entrée de gaz (3), une première sortie (4) de gaz pour acheminer directement les gaz dans le circuit d'alimentation, et une deuxième sortie (5) de gaz permettant de faire passer lesdits gaz dans un conduit (6) traversant un refroidisseur (2) avant de les injecter dans ledit circuit d'alimentation, ladite vanne (1) possédant un volet rotatif (7) apte à pivoter entre une première position pour laquelle il obture la deuxième sortie (5) tout en ouvrant la première sortie (4), et une deuxième position pour laquelle il obture la première sortie (4) tout en ouvrant la deuxième sortie (5). La principale caractéristique d'une vanne selon l'invention est que le volet (7) comprend un corps principal (11) plan apte à ouvrir ou à fermer le conduit (6), et en ce que ledit conduit (6) présente un rebord plan (20), de sorte que le corps principal (11) du volet (7) vienne en appui plan contre ledit rebord (20) lorsque ledit volet (7) se retrouve dans sa deuxième position.

Description

VANNE POUR UN CIRCUIT DE CIRCULATION DE GAZ DANS UN
VEHICULE
L'invention se rapporte à une vanne de régulation d'un débit de gaz circulant dans un circuit de gaz d'un véhicule automobile.
Généralement, les véhicules automobiles fonctionnant avec un moteur thermique mettent en œuvre un circuit de gaz destiné à alimenter ledit moteur lors de certaines phases d'utilisation du véhicule. Un tel circuit dispose d'une entrée d 'a i r ca pté à l 'extérie u r d u véh i cu le, et comprend un circuit d 'al i mentation en g az situé e n a m o nt d u m ote u r ainsi q u 'un circuit d'échappement situé en aval dudit moteur pour évacuer les gaz brûlés.
Il arrive assez fréquemment qu'un tel circuit soit doté d'au moins une boucle EGR (Exhaust Gas Recirculation), permettant de ponctionner au niveau du circuit d'échappement une partie des gaz brûlés pour les réinjecter dans le circuit d'alimentation, afin que l'alimentation du moteur en gaz soit assurée par un mélange d'air frais incident et de gaz brûlés. Généralement, le débit des gaz dans ces boucles EGR est régulé au moyen d'une vanne couplée à un refroidisseur, pour refroidir lesdits gaz durant certaines phases temporaires et spécifiques d'utilisation du moteur. Ces vannes comprennent donc une entrée de gaz et deux sorties de gaz. Une première sortie est prévue pour acheminer directement les gaz brûlés vers le circuit d'alimentation situé en amont du moteur, et une deuxième sortie est conçue pour orienter préalablement lesdits gaz brûlés vers le refroidisseur afin de les refroidir préalablement avant qu'ils n'arrivent dans ledit circuit d'alimentation . Ces vannes sont équipées d'un volet rotatif, apte à pivoter entre une première position pour laquelle il obture la deuxième sortie et provoque le passage des gaz vers la première sortie, et une deuxième position pour laquelle il ferme la première sortie et entraîne le passage des gaz vers la deuxième sortie. La rotation du volet est commandée et s'effectue automatiquement à partir d'une unité centrale de calcul qui envoie un signal électrique adapté, au moment opportun. Afin d'obtenir une bonne maîtrise des différents flux gazeux mis en œuvre par la vanne, il est important que le volet assure une bonne étanchéité lorsqu'il occupe l'une ou l'autre de ses deux positions d'obturation au sein de ladite vanne. Les vannes actuelles possèdent un volet dimensionné de façon un peu limitée afin qu'il puisse pivoter aisément dans la vanne, si bien que le volet laisse subsister des interstices de passage des gaz au niveau du conduit qu'il est sensé obturer, lesdits interstices étant plutôt localisés autour dudit volet. Il en résulte un fonctionnement approximatif et peu contrôlé des boucles EGR, risquant d'affecter le fonctionnement d u circu it d 'al imentation en gaz du moteur.
Les vannes selon l'invention mettent en œuvre un volet associé à une structure interne particulière de ladite vanne, ledit volet et ladite structure interagissant pour assurer une parfaite étanchéité du volet dans au moins l'une de ses positions d'obturation. Les phases d'ouverture et de fermeture de la vanne sont donc propres, sans laisser échapper la moindre fraction de gaz résiduel, rendant ainsi le circuit d'alimentation en gaz parfaitement fiable et pleinement efficace.
L'invention a pou r objet u ne vanne de régulation d'un flux gazeux dans une boucle EG R d 'u n ci rcu it d'alimentation en gaz d 'u n moteur de véhicule, comprenant une entrée de gaz, une première sortie de gaz pour acheminer directement les gaz dans le circuit d'alimentation, et une deuxième sortie de gaz permettant de faire passer lesdits gaz dans un conduit traversant un refroidisseur avant de les injecter dans ledit circuit d'alimentation, ladite vanne possédant un volet rotatif apte à pivoter entre une première position pour laquelle il obture la deuxième sortie tout en ouvrant la première sortie, et u ne deuxième position pour laq uel le il obture la prem ière sortie tout en ouvrant la deuxième sortie. Dans la vanne selon l'invention, le volet comprend un corps principal plan apte à ouvrir ou à fermer le cond u it, la structure interne de la vanne présentant un rebord plan, de sorte que le corps principal d u volet vienne en appu i pl an contre led it rebord lorsq ue led it volet se retrouve dans sa deuxième position . Le volet de la vanne selon l'invention permet d 'ouvri r u ne sortie et de fermer simultanément l'autre sortie, et inversement. La vanne selon l'invention a ainsi subi un double aménagement, au niveau à la fois du conduit et d u volet, de man ière à ce q ue le corps principal du volet vienne en contact plan avec le conduit, pour assurer une ouverture étanche de la deuxième sortie, sans perte de gaz vers la première sortie. De cette manière, la vanne peut acheminer de façon propre et donc sans perte, des gaz d'échappement vers le refroidisseur de la boucle EGR, avant de les envoyer dans le circuit d'alimentation principal en gaz du moteur. En effet, il existe des phases d'utilisation du moteur nécessitant un refroidissement préalable des gaz EGR avant de les réinjecter dans le circuit d'alimentation du moteur, et d'autres phases pour lesquelles ce refroidissement préalable n'est pas utile. Il est donc particulièrement important de passer d'une configuration à l'autre, avec une bonne maîtrise, sans occasionner de fuites résiduelles de gaz en raison d'une interaction approximative entre le volet et la structure interne de la vanne.
Avantageusement, le conduit forme une boucle avec une entrée prolongeant la deuxième sortie de la vanne et une sortie débouchant au niveau de la première sortie de ladite vanne, et le volet peut présenter un corps secondaire plan en continuité avec le corps principal, ledit volet étant positionné dans la vanne de sorte qu'il puisse pivoter autour d'un axe de rotation placé entre le corps principal et le corps secondaire, le corps secondaire étant apte à ouvrir ou à fermer la sortie dudit conduit. Il est supposé que le corps principal et le corps secondaire sont reliés rigidement l'un à l'autre. Lorsque le corps principal du volet obture le conduit permettant le passage des gaz d'échappement vers le refroidisseur, le corps secondaire obture également la sortie dudit conduit, et lorsque ledit corps principal ouvre ledit conduit, le volet secondaire libère la sortie de ce conduit. Le corps principal et le corps secondaire du volet peuvent être représentés par deux pièces séparées, ou bien peuvent constituer une seule et même pièce.
De façon préférentielle, le corps principal s'étend selon une direction perpendiculaire à l'axe de rotation, tandis que le corps secondaire s'étend selon une direction parallèle audit axe de rotation.
De façon avantageuse, les deux bords latéraux du corps principal présentent chacun un relief, la structure interne de la vanne comportant des reliefs complémentaires, de sorte que les reliefs du corps principal viennent en appui contre les reliefs complémentaires de ladite structure pour assurer une obturation étanche du conduit. Il est à préciser q ue les bords latéraux d u corps principal du volet sont situés de façon symétrique de part et d'autre de l'axe long itudinal dudit corps principal . Cette complémentarité des rel iefs permet au volet d'assurer au niveau de son corps principal une fermeture du conduit avec une étanchéité maximisée. Une vanne selon l'invention possède ainsi un volet permettant d'assurer une fermeture étanche du conduit, ainsi qu'une ouverture étanche dudit conduit, sans perte de gaz vers la première sortie. Un relief peut tout aussi bien être matérialisé par un creux ou par un élément en saillie.
Préférentiellement, les reliefs complémentaires sont positionnés en périphérie d'un orifice de la structure interne de la vanne.
Le ou les reliefs complémentaires peuvent être obtenus par usinage de la structure interne de la vanne. Avantageusement, les reliefs du corps principal sont représentés par deux protubérances allongées s'étendant latéralement le long dud it corps, ch a q u e p rotu bé ra n ce p rése nta nt u n e secti o n a rro n d ie, l e s re l i e fs complémentaires étant matérialisés par des parties creusées dans la structure i nte rne d e l a va n n e. L'essentiel pour cette configuration est que les protubérances viennent se placer dans lesdites parties creusées, afin d'assurer u n contact étroit entre la structure interne et le volet. Le fait que les protubérances aient une forme arrondie privilégie les conditions d'étanchéité en évitant d'introduire des angles qui pourraient constituer des sources de passage de gaz. De façon préférentielle, l'extrémité libre de chaque protubérance et qui est la plus éloignée du corps secondaire est arrondie, pour s'adapter au mieux aux parties creusées de la structure interne de la vanne. Ces parties arrondies supplémentaires accentuent encore les conditions d'étanchéité entre le volet et l'entrée du conduit. De façon avantageuse, le corps principal et les deux protubérances sont faits d'une seule pièce, lesdites protubérances correspondant à deux zones embouties du corps principal . Cette configuration de volet est la plus sim ple et la pl us rapide à fa briq uer. L'em boutissage est u ne opération permettant également d'obtenir une pièce ayant une géométrie précise.
Préférentiellement, l'extrémité libre du corps secondaire et qui est la plus éloignée du corps principal est délimitée par un rebord rectiligne s'étendant parallèlement à l'axe de rotation, ladite extrémité étant biseautée. Autrement dit, cette extrémité s'affine progressivement pour se terminer par u ne arête . Lorsq ue le volet est dans u ne position pour laquel le le corps principal ouvre le conduit et le corps secondaire obture la première sortie de la vanne, l'extrémité du volet secondaire est amenée à venir au contact d'une barrette implantée dans la structure interne de la vanne. Le fait de biseauter l'extrémité dudit corps secondaire permet au volet d'accroître son amplitude de rotation, en évitant à ladite extrémité de venir trop tôt au contact de ladite barrette. Ce biseau permet donc d'accroître l'amplitude de rotation du volet, afin que celui-ci occupe une position satisfaisante pour laquelle il va assurer l'ouverture du conduit sans perte de gaz et assurer une fermeture étanche de la première sortie. Le biseau peut également permettre de réd uire le jeu existant entre l'extrémité du volet et la barrette.
Avantageusement, le volet est réalisé en tôle. Ce matériau octroie une certaine souplesse au volet, qui peut ainsi se déformer légèrement au contact d u cond u it, afin d 'assu rer plei nement sa fonction d 'éta nchéité l ors de l'ouverture ou de la fermeture dudit conduit. Les vannes selon l 'invention présentent l 'avantage de fonction ner proprement, aussi bien lors de la phase de fermeture du conduit que lors de sa p h ase d 'o u ve rtu re , en assurant une étanchéité accrue au moyen d'aménagements judicieux, simples et rapides à mettre en œuvre, et donc peu coûteux . En effet, ces aménagements consistent à apporter de petites retouches d'usinage au niveau de l'entrée du conduit et à modifier légèrement la géométrie du volet, afin que l'interaction du volet avec le conduit soit optimisée.
On donne ci-après une description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'une vanne selon l'invention, en se référant aux figures 1 à 7.
- La figure 1 est une vue en coupe d'un ensemble constitué d'une van ne sel on l 'i nvention et d 'u n refroid isseu r, le volet étant positionné pour faire passer les gaz vers le refroidisseur,
La figure 2 est une vue en coupe d'un ensemble constitué d'une vanne selon l 'invention et d 'u n refroid isseu r, le volet éta nt positionné pour fermer la voie d'accès au refroidisseur,
- La figure 3 est une vue en perspective d'un volet appartenant à une vanne selon l'invention,
- La figure 4 est une vue en perspective de la structure interne d'une vanne selon l'invention, montrant un appui plan servant de butée au volet 7 dans sa deuxième position,
- La figure 5a est une vue en perspective partielle de la structure interne d'une vanne selon l'invention, le volet étant dans une position d'ouverture du conduit vers le refroidisseur,
- La figure 5b est une vue simplifiée de la structure interne et du volet de la vanne de la figure 5a, prise sous un autre angle, et montrant les points d'appui dudit volet,
- La figure 6 est une vue simplifiée de la structure interne et du volet de la vanne de la figure 5b, le volet étant dans une position d'obturation du conduit vers le refroidisseur.
- La figure 7 est une vue schématique montrant l'interaction du volet d'une vanne selon l'invention, avec une barrette séparant la vanne et le refroidisseur. En se référant aux figures 1 et 2, une vanne 1 selon l'invention est une vanne d'une boucle EGR implantée dans un circuit d'alimentation en gaz d'un moteur thermique de véhicule automobile. Une boucle EGR permet de dévier u ne pa rtie des g az d 'éch a ppement issus du moteur, pou r les réacheminer dans la partie du circuit d'alimentation située en a mont d u moteur, de manière à ce que l'alimentation dudit moteur s'effectue avec un mélange d'air et de gaz brûlés. Une vanne EGR 1 est généralement couplée à u n refroi d isseu r 2 d e g az, prévu pou r refroidir préalablement les gaz d 'écha ppement de lad ite boucle ava nt de les achem iner d ans le ci rcu it d'alimentation en gaz du moteur, ce refroidissement n'étant recherché que sur certaines plages de fonctionnement du moteur. Autrement dit, il n'est pas nécessaire de refroidir en permanence les gaz de la boucle EGR. La vanne doit alors être conçue, soit pour acheminer directement les gaz EGR vers le circuit d'alimentation en gaz du moteur, soit pour les faire passer préalablement par le refroidisseur 2 avant de les convoyer vers ledit circuit d'alimentation. Une vanne 1 selon l'invention comprend une entrée 3 d'air, une première sortie 4 de gaz pour les acheminer directement dans le circuit d'alimentation, et une deuxième sortie 5 permettant de faire passer lesdits gaz dans un conduit 6 traversa nt l e refro i d isse u r 2 ava nt d e les i njecter d a ns l ed it ci rcu it d'alimentation. Le conduit 6 définit une boucle de circulation de gaz traversant le refroidisseur 2, ledit conduit 6 possédant une entrée 19 prolongeant la deuxième sortie 5 de la vanne 1 , et une sortie débouchant au niveau de la première sortie 4 de lad ite van ne 1 . La vanne 1 est dotée d'un volet 7 d'obturation monté pivotant, prévu pour adopter une première position pour laquelle il obture la deuxième sortie 5 de la va n ne 1 , tout en ouvrant la première sortie 4, et une deuxième position pour laquelle il obture la première sortie 4 tout en ouvrant la deuxième sortie 5 de ladite vanne. Le mouvement en rotation du volet 7 est commandé automatiquement par une unité centrale de calcul. La figure 1 montre le volet 7 dans sa deuxième position, pour laquelle il permet le passage des gaz dans le conduit 6 traversant le refroidisseur 2 dans le sens indiqué par les flèches 8. La figure 2 montre le volet 7 dans sa première position, pour laquelle il obture le conduit 6 pour acheminer directement les gaz vers le circuit d'alimentation du moteur, dans le sens indiqué par les flèches 9. L'amplitude de rotation maximale du volet 7 entre la première et la deuxième position est inférieure ou égale à 90°. L'axe de rotation du volet 7 est représenté par deux ergots cylindriques 10 alignés se faisant face et implantés dans la structure interne de la vanne 1.
En se référant à la figure 3, le volet 7 d'une vanne selon 1 l'invention comprend un corps principal 11 plan et un corps secondaire 12 plan, les deux corps 11,12 étant en continuité l'un de l'autre et reliés entre eux rigidement. Le corps principal 11 présente une paroi plane 13 et rectangulaire, de faible épaisseur, ainsi que deux protubérances 14 parallèles, s'étendant le long d'un axe longitudinal de la paroi 13, lesdites protubérances 14 matérialisant les deux bords latéraux du corps principal 11 par rapport à un axe longitudinal central de ladite paroi. Les deux protubérances 14 sont identiques et sont chacune assimilables à un bord ondulé ayant une section en forme de S. La paroi rectangulaire 13 ainsi que les deux protubérances 14 latérales constituent la même pièce, lesdites protubérances étant réalisées par emboutissage. Le corps secondaire 12 présente également une paroi 15 plane et rectangulaire, ayant la même épaisseur que celle de la paroi 13 du corps cylindrique principal 11, et est disposé perpendiculairement au corps principal 11. Autrement dit, un grand côté de la paroi 13 du corps principal 11 est perpendiculaire à un grand côté de la paroi 15 du corps secondaire 12. Le corps secondaire 12 est centré par rapport au corps principal 11, de sorte que l'axe longitudinal central du corps principal 11 coupe les deux grands cotés du corps secondaire 12 en leur milieu. Le corps secondaire 12 est prolongé par une avancée rectangulaire 16, dont la plus grande dimension est égale à la largeur du corps principal 11, le corps secondaire 12 étant relié au corps principal 11 par l'intermédiaire de cette avancée 16. L'extrémité libre 17 du corps secondaire 12, et qui est délimitée par le grand coté opposé à l'avancée 16, se termine en biseau. Autrement dit, cette extrémité 17 diminue progressivement d'épaisseur pour se terminer par une arête 18. L'extrémité libre 21 de chaque protubérance 14, qui est l'extrémité la plus éloignée du corps secondaire 12, est de forme arrondie. Le volet 7 est placé dans l a vanne 1, de sorte que les deux ergots cylindriques 10 matérialisant son axe de rotation se retrouvent entre le corps principal 11 et le corps secondaire 12 du volet 7. Lo rsq u e l e vo l et 7 se ret ro u ve d a n s sa deuxième position, correspondant à une occultation du conduit 6, le corps secondaire permet d'obturer la sortie dudit conduit 6 débouchant au niveau de la première sortie 4 de la vanne 1.
En se référant à la figure 4, la structure interne 19 de la vanne 1 permettant de faire passer les gaz de la vanne 1 vers le refroidisseur 2 a été usi née de ma n ière à présenter u n rebord pla n 20 permettant au corps principal 11 du volet 7 de venir en appui plan contre ledit rebord 20, lorsque le vo let 7 se retrouve d a ns sa de uxième positio n po u r l a q uel le i l o uvre entièrement la deuxième sortie 5 de la vanne 1 et obture la première sortie 4. Cet appui plan du corps principal 11 du volet 7 sur le rebord plan 20 de la structure interne 19 de la vanne 1, est visible sur les figures 5a et 5b. Le contact avec led it rebord plan 20 est assu ré avec l a paroi 13 du corps principal 11 du volet 7. De cette manière, lorsque le volet 7 est figé dans sa deuxième position, l'interface de liaison entre ladite paroi 13 et ledit rebord 20 est plane et étalée, permettant d'assurer un contact étanche entre ledit volet 7 et la structu re interne 19. En se référant à la figure 5b, on observe un chevauchement entre la paroi 13 du corps principal 11 du volet 7 et le rebord plan 20 de la structure interne 19 de la vanne 1, ledit chevauchement interdisant tout passage de gaz entre lesdits éléments 13,20 au contact l'un de l'autre.
En se référant à la figure 5b, la périphérie de la structure interne de la vanne 1, contre laquelle est destinée à venir se plaquer le corps principal 11 d u volet 7 lorsq ue led it volet 7 se retrouve dans sa première position 4 correspondant à une obturation du conduit 6, a également été usinée pour laisser apparaître des éléments de surface 22 travaillés, légèrement creusés, ayant sensiblement une géométrie complémentaire de celle des protubérances 14 du volet 7.
En effet, comme le montre la figure 6, lorsque le volet 7 se retrouve dans sa première position, pour laquelle son corps principal 1 1 occulte le conduit 6 vers le refroid isseur 2, ledit corps principal 11 vient se plaquer contre les éléments de su rface 22 creusés de la structure interne de la vanne 1. Pl u s exa cteme nt, ce so nt l es p rotu béra n ces 14 d e ce co rps principal 11, dont les formes sont complémentaires de celles des éléments 22 de surface, qui vont venir se plaquer dans lesdits éléments de surface 22, sans laisser subsister d'interstices de passage pour les gaz. Ce contact est d'autant plus étroit que le volet 7 est apte à se déformer élastiquement pour permettre aux protubérances 14 d'établir un contact amélioré avec lesdits éléments de surface 22.
En se référant aux figures 1, 2 et 7, la vanne 1 et le refroidisseur 2 sont séparés par une paroi comprenant une barrette 23 en saillie. Lorsque le volet 7 se déplace en rotation de sa première position vers sa deuxième position, l 'extrémité 17 en biseau d u corps secondaire 12 d u volet 7 est amenée, en fin de course, à venir au contact de ladite barrette 23. Le fait que cette extrémité se termine par un biseau dél im ité par u ne arête fine 18 permet de prolonger de quelques degrés l'amplitude de rotation dudit volet 7, en évitant que ladite extrémité 17 ne vienne trop tôt se bloquer contre ladite barrette 23. De cette manière, le volet 7 peut effectuer une rotation complète lui permettant d'occuper sa deuxième position en assurant une étanchéité totale, sans fuite de gaz vers la première sortie 4 de la vanne 1. En variante, dans la deuxième position, un jeu peut subsister entre l'extrémité 17 en biseau du corps secondaire 12 du volet et la barrette 23.

Claims

REVENDICATIONS
1. Vanne de régulation (1) d'un flux gazeux dans une boucle EGR d'un circuit d'alimentation en gaz d'un moteur de véhicule, comprenant une entrée de gaz (3), une première sortie (4) de gaz pour acheminer directement les gaz dans le circuit d'alimentation, et une deuxième sortie (5) de gaz permettant de faire passer lesdits gaz dans un conduit (6) traversant un refroidisseur (2), avant de les injecter dans ledit circuit d'alimentation, ladite vanne (1) possédant un volet rotatif (7) apte à pivoter entre une première position pour laquelle il obture la deuxième sortie (5) tout en ouvrant la première sortie (4), et une deuxième position pour laquelle il obture la première sortie (4) tout en ouvrant la deuxième sortie (5),
le volet (7) comprenant un corps principal (11) plan apte à ouvrir ou à fermer le conduit (6), ledit conduit (6) présentant un rebord plan (20), de sorte que le corps principal (11) du volet (7) vienne en appui plan contre ledit rebord (20) lorsque ledit volet (7) se retrouve dans sa deuxième position,
le conduit (6) formant une boucle avec une entrée prolongeant la deuxième (5) sortie de la vanne (1) et une sortie débouchant au niveau de la première sortie (4) de ladite vanne (1), le volet (7) présentant un corps secondaire (12) plan en continuité avec le corps principal (11), ledit volet (7) étant positionné dans la vanne (1) de sorte qu'il puisse pivoter autour d'un axe de rotation (10) placé entre le corps principal (11) et le corps secondaire (12), le corps secondaire (12) étant apte à ouvrir ou à fermer la sortie dudit conduit (6), le corps principal (11) s'étendant selon une direction perpendiculaire à l'axe de rotation (10), tandis q ue le corps secondaire (12) s'étendant selon une direction parallèle audit axe de rotation (10).
2. Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux bords latéraux (14) du corps principal (11) présentent chacun un relief, et en ce que la structure interne de la vanne ( 1 ) comporte des reliefs complémentaires (22), de sorte que les reliefs (14) du corps principal (11) viennent en appui contre les reliefs complémentaires (22) de ladite structure pour assurer une obturation étanche dudit conduit (6).
3. Vanne selon la revendication 2, caractérisée en ce que les reliefs complémentaires (22) sont positionnés en périphérie d'un orifice de la structure interne de la vanne (1).
4. Vanne selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que les reliefs du corps principal sont représentés par deux protubérances (14) allongées s'éte n d a nt l até ra l e ment l e l o n g d u d it co rps (11), chaque protubérance (14) présentant une section arrondie, et en ce que les reliefs complémentaires sont matérial isés par des parties creusées (22) dans la structure interne de la vanne (1).
5. Vanne selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'extrémité libre (21) de chaque protubérance (14) et qui est la plus éloignée du corps secondaire (12) est arrondie, pour s'adapter au mieux aux parties creusées (22) de la structure interne de la vanne (1).
6. Vanne selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que le corps principal (11) et les deux protubérances (14) sont faits d'une seu le pièce, lesd ites protubéra nces (14) correspondant à deux zones embouties du corps principal (11).
7. Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'extrémité libre (17) du corps secondaire (12) et qui est la plus éloignée d u corps principal (11) est délimitée par un rebord rectiligne s'étendant parallèlement à l'axe de rotation (10), ladite extrémité (17) étant biseautée.
8. Vanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le volet (7) est réalisé en tôle.
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