CA2639698A1 - Dispositif ralentisseur pneumatique autonome sur echappement pour moteur a combustion - Google Patents

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CA2639698A1
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CA 2639698
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Inventor
Pierre-Andre Wagner
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CODIRA Inc
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CODIRA Inc
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/04Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning exhaust conduits
    • F02D9/06Exhaust brakes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

DISPOSITIF RALENTISSEUR PNEUMATIQUE AUTONOME SUR
ÉCHAPPEMENT POUR MOTEUR A COMBUSTION

Domaine de l'invention:
La présente invention concerne un dispositif ralentisseur pneumatique.
Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif ralentisseur pneumatique autonome sur échappement pour moteur à combustion.

Description de l'art antérieur:

Les dispositifs ralentisseurs pneumatiques sont bien connus dans l'art antérieur.

En effet, ce type de ralentisseur est bien connu notamment dans le domaine des véhicules industriels équipés d'un moteur à combustion. Compte tenu de leur importante inertie, ces véhicules nécessitent de leur système de freinage propre, un dispositif ralentisseur logé dans le circuit d'échappement des gaz, de préférence, entre le moteur et le silencieux, et généralement monté à
la suite du turbocompresseur alimenté par le collecteur d'échappement.

Il est habituellement commandé par une pédale actionnée par le pied gauche du conducteur pour éviter qu'il ne débraye en même temps. Ce dispositif ralentisseur permet de générer une contre-pression dans le circuit d'échappement. Cette contre-pression est plus ou moins élevée en fonction du régime moteur.

Elle a pour effet de ralentir le moteur et donc de compléter le freinage du véhicule. Plus la contre-pression est élevée et plus le ralentisseur est efficace. Il faut cependant limiter cette contre-pression à la pression de consigne maximale admissible par le moteur, ceci afin d'éviter la réouverture des soupapes d'admission.
2 Cette contre-pression dépend bien entendu de la pression des gaz d'échappement exercée sur l'obturateur qui est une fonction asymptotique du régime du moteur. Par conséquent, à chaque régime du moteur correspond un niveau de contre-pression et donc un niveau de ralentissement. On cherche actuellement à rendre cet organe autonome en ce qui concerne son alimentation pneumatique et ainsi le dispenser d'une servitude liée aux véhicules équipés en air comprimé, cela dans le but d'optimiser sa compatibilité avec les véhicules non équipés en air comprimé.
Il serait donc très utile d'avoir un mécanisme, système et/ou méthode qui pourrait offrir des solutions aux problèmes connus dans l'art qui sont rattachés aux dispositifs ralentisseurs pneumatiques conventionnels ci-dessus mentionnés.
Sommaire de l'invention:

Un objet de la présente invention est de proposer un dispositif ralentisseur pneumatique qui satisfait certains des besoins susmentionnés et qui est donc une amélioration par rapport aux mécanismes et systèmes connexes qui sont connus dans l'art antérieur.

Selon la présente invention, l'objet susmentionné est atteint, tel que sera facilement compris, par un dispositif ralentisseur pneumatique tel que celui brièvement décrit dans la présente demande et tel que celui exemplifié dans les dessins ci-joints.

Plus particulièrement, selon un aspect préférentiel de la présente invention, le dispositif additionnel lié au ralentisseur est caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation est intégré dans l'ensemble du produit fini, et comporte en plus un compresseur pneumatique permettant l'alimentation en air du ralentisseur.
3 Tel que sera mieux compris à la lecture de la présente description, par une personne versée dans l'art, en faisant référence aux figures ci-jointes, le dispositif ralentisseur pneumatique autonome sur échappement, selon la présente invention, est avantageux, dans la mesure où il permet d'obtenir une puissance de ralentissement supérieure au frein moteur initial du véhicule, en pilotant la pression des gaz sur le temps d'échappement.

En effet, selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, le dispositif ralentisseur est caractérisé en ce qu'il comporte une tubulure logée dans le circuit des gaz d'échappement dit corps, d'un obturateur de fermeture dit papillon intégré dans le corps, lui-même solidaire d'un arbre dit axe-levier permettant le mouvement de fermeture, celui-ci articulé par un actionneur pneumatique dit vérin, alimenté par un appareil servant à comprimer les gaz dit compresseur, régulé par un dispositif permettant de régler l'écoulement d'un fluide dit électrovanne, et déclenché par un bouton poussoir dit commande au pied.

De préférence, un organe de sécurité est intégré à l'ensemble jouant le rôle de fusible, ainsi que de maîtrise de tout autre dispositif pouvant remettre en cause l'efficacité du système, par exemple une vanne EGR ("Exhaust Gas Recirculation"), dit boîtier de commande.

La présente invention vise également une méthode d'opération du dispositif ralentisseur pneumatique autonome susmentionné.
La présente invention vise également un véhicule pourvu d'un dispositif ralentisseur pneumatique autonome susmentionné.

La présente invention vise également une méthode d'opération d'un véhicule pourvu d'un dispositif ralentisseur pneumatique autonome susmentionné.
4 La présente invention vise également un kit avec des composantes correspondantes pour assembler le dispositif ralentisseur pneumatique autonome et/ou véhicule susmentionné(s).

La présente invention vise également une méthode d'assemblage des composantes du kit susmentionné.

Les objets, avantages, et autres caractéristiques de la présente invention deviendront plus apparents à la lecture de la description non limitative qui suit de modes de réalisation préférentiels de l'invention montrés dans les dessins ci-joints, à titre d'exemples seulement.

Brève description des dessins annexés:

Figure 1 représente une vue d'ensemble en perspective d'un système intégrant le dispositif ralentisseur selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention.

Figure 2 représente une vue partielle agrandie du dispositif ralentisseur de la figure 1.

Figure 3 représente une vue partielle agrandie du compresseur de la figure 1.

Figure 4 représente une vue partielle agrandie de l'électrovanne de la figure 1.

Description de modes de réalisation préférentiels de l'invention:
Dans la description suivante, les mêmes repères numériques font référence à des composantes semblables. Les modes de réalisation illustrés dans les figures et les caractéristiques décrites dans la demande sont préférentiels.

De plus, bien que la présente invention soit principalement conçue pour un
5 véhicule équipé d'un moteur à combustion, l'invention peut être utilisée dans d'autres domaines pour d'autres applications impliquant l'usage d'un moteur non équipé en air comprimé, tel qu'évident pour une personne versée dans l'art.
Pour ces raisons, des expressions telles que "véhicule", "moteur", "combustion"
et/ou toute autre référence et/ou toute autre expression équivalente ou semblable à
ces dernières ne doivent pas être considérées comme limitant la portée de la présente invention et incluent tout autre objet et toute autre application avec lesquels la présente invention peut être utilisée et peut être utile.

De plus, bien que le mode de réalisation préférentiel du système illustré
comporte plusieurs composantes, toutes ces composantes ne sont pas nécessairement essentielles à l'invention et conséquemment ne doivent pas être prises dans leur sens restrictif, c'est-à-dire ne doivent pas être considérées de façon à limiter la portée de la présente invention. On doit y comprendre, tel qu'évident pour une personne versée dans l'art, que d'autres composantes appropriées et/ou d'autres coopérations possibles entre celles-ci peuvent être utilisées pour le système selon la présente invention, telles qu'elles seront décrites ci-dessous, sans départir de la portée de l'invention.

De plus, les expressions telles que "véhicule", "corps", "moteur", "sous-organe", "gaz" et/ou "dispositif', ainsi que toute autre expression équivalente et/ou mots composés de celles-ci, pourront être utilisées de façon interchangeable dans le contexte de la présente description. Ceci s'applique également pour d'autres expressions qui sont mutuellement équivalentes, telles que "organe" et "dispositif' par exemple, ainsi que "système" et "circuit", tel qu'évident pour une personne versée dans l'art.
6 Faisant référence aux figures ci-jointes, et de façon générale, la présente invention concerne dans son ensemble, un dispositif ralentisseur pneumatique autonome monté dans le circuit d'échappement des gaz d'un véhicule équipé
d'un moteur à combustion, comportant au moins une vanne pourvue d'un corps définissant un canal et d'un obturateur mobile disposé transversalement dans ledit canal et couplé à un arbre de commande, et manceuvré par un actionneur pneumatique de commande de cet obturateur comportant un dispositif d'alimentation pneumatique. Entre autres, la présente invention concerne l'ensemble d'un dispositif ralentisseur qui se voit pourvu d'un système lui permettant de s'auto alimenter en air comprimé, apportant une amélioration considérable aux moteurs à combustion conventionnels.

Tel que précédemment mentionné, la présente invention est particulièrement avantageuse dans la mesure où le dispositif ralentisseur pneumatique autonome sur échappement permet d'obtenir une puissance de ralentissement supérieure au frein moteur initial du véhicule, en pilotant la pression des gaz sur le temps d'échappement.

Selon le mode de réalisation préférentiel de la présente invention, le dispositif ralentisseur (1), est caractérisé en ce qu'il comporte une tubulure logée dans le circuit des gaz d'échappement dit corps (6), d'un obturateur de fermeture dit papillon (7) intégré dans le corps, lui-même solidaire d'un arbre dit axe-levier (8) permettant le mouvement de fermeture, celui-ci articulé par un actionneur pneumatique dit vérin (9), alimenté par un appareil servant à comprimer les gaz dit compresseur (3), régulé par un dispositif permettant de régler l'écoulement d'un fluide dit électrovanne (2), et déclenché par un bouton poussoir dit commande au pied (5).

De préférence, un organe de sécurité est intégré à l'ensemble jouant le rôle de fusible, ainsi que de maîtrise de tout autre dispositif pouvant remettre en cause l'efficacité du système, par exemple une vanne EGR ("Exhaust Gas Recirculation"), dit boîtier de commande (4).
7 La présente invention vise également une méthode d'opération du dispositif ralentisseur pneumatique autonome sur échappement pour moteur à
combustion.
De préférence, le dispositif ralentisseur pneumatique autonome est monté
dans le circuit d'échappement des gaz d'un véhicule équipé d'un moteur à
combustion.

De préférence également, et tel que peut être compris par une personne versée dans le domaine en faisant référence aux figures ci-jointes, la présente invention se décompose en cinq sous-organes, un central et quatre satellites, soit: a) un organe principal qui est le ralentisseur, c'est lui qui a pour fonction de produire la force de ralentissement; b) un compresseur, qui a pour rôle d'alimenter le ralentisseur en air comprimé; c) une électrovanne, qui pilote l'air entre le ralentisseur et le compresseur; d) un boîtier de commande, jouant le rôle de fusible, ainsi que de maîtrise de tout autre dispositif (ex. Vanne EGR); et e) une commande au pied, qui permet d'actionner l'ensemble.

Parmi de nombreux avantages, la présente invention permet notamment de garantir le fonctionnement pneumatique de l'organe ralentisseur sur tous les véhicules non équipés en air comprimé, ainsi lui permettant d'être utilisé sur tout autre véhicule que la gamme poids lourd, qui eux sont équipés d'origine par le constructeur de système pneumatique.
Selon un autre mode de réalisation préférentiel, le dispositif ralentisseur (1), est caractérisé en ce qu'il comporte une tubulure dit corps (6) lui permettant l'insertion du dispositif dans le circuit des gaz d'échappement du moteur logé
au plus près du collecteur.
De préférence, le dispositif ralentisseur comporte un clapet de fermeture dit papillon (7) intégré transversalement dans le corps, qui lui est solidaire d'un
8 arbre dit axe-levier (8) permettant le mouvement de rotation pour la fermeture et ainsi créant une obturation partielle du passage des gaz d'échappement ce qui génère la force de ralentissement. De préférence également, celui-ci est articulé
par un actionneur pneumatique simple effet dit vérin (9) générant le mouvement des pièces mobiles.

Tel que peut mieux être compris par une personne versée dans le domaine en faisant référence aux figures ci-jointes, le vérin est préférablement alimenté par un appareil desservant du gaz comprimé dit compresseur (3), régulé
par un dispositif permettant de régler l'écoulement d'un fluide dit électrovanne (2), gérant l'entrée et la sortie de l'air dans le vérin.

De préférence également, un organe de sécurité est intégré à l'ensemble jouant le rôle de fusible dit boîtier de commande (4), ainsi que de maîtrise de tout autre dispositif pouvant remettre en cause l'efficacité du système, par exemple une vanne EGR.

De préférence, l'ensemble du système est mis en action par un bouton poussoir dit commande au pied (5), logé au planché du côté du conducteur à
gauche de la pédale d'embrayage, permettant au chauffeur de solliciter le dispositif à son gré.

Tel que peut être maintenant mieux apprécié, la présente invention est particulièrement avantageuse dans la mesure où elle fournit un dispositif pneumatique autonome monté dans le circuit d'échappement des gaz d'un véhicule équipé d'un moteur à combustion et dépourvu de système pneumatique positif, comportant au moins un ralentisseur pourvu d'un compresseur définissant sont alimentation en air, selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, pouvant être applicable aux véhicules équipés d'un moteur à
combustion et notamment aux véhicules touristiques, par exemple un "camping car".
9 Bien que la présente invention ait été précédemment expliquée par le biais de réalisations préférentielles de celle-ci, il doit être précisé que toute modification à ces réalisations préférentielles n'est pas considérée changer ni altérer la nature et la portée de la présente invention, tel qu'évident pour une personne versée dans l'art.
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