EP2342435A1 - Dispositif de refroidissement pour moteur a combustion interne - Google Patents

Dispositif de refroidissement pour moteur a combustion interne

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EP2342435A1
EP2342435A1 EP09760197A EP09760197A EP2342435A1 EP 2342435 A1 EP2342435 A1 EP 2342435A1 EP 09760197 A EP09760197 A EP 09760197A EP 09760197 A EP09760197 A EP 09760197A EP 2342435 A1 EP2342435 A1 EP 2342435A1
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EP
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cooling
cylinder head
chamber
cylinder
cylinder block
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EP09760197A
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EP2342435B1 (fr
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Jacques Delegue
Franck Simon
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Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
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Publication of EP2342435B1 publication Critical patent/EP2342435B1/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F01P2003/028—Cooling cylinders and cylinder heads in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/04—Lubricant cooler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/12—Turbo charger

Definitions

  • the present invention relates to a cooling device for an internal combustion engine provided with a cylinder block and a cylinder head between which is disposed a cylinder head gasket. It relates in particular to a cooling device provided with a lower chamber for cooling the cylinder head and an upper chamber for cooling the cylinder head.
  • the invention finds particular application in the field of diesel engines and spark ignition engines of motor vehicles.
  • the cooling device 1 comprises a cooling chamber 2 of the cylinder block of the engine, supplied with cooling liquid by a coolant pump 3 via a line 4.
  • the device 1 also comprises a lower chamber 5 for cooling the engine cylinder head and an upper chamber 6 for cooling the cylinder head disposed generally above the lower enclosure 5.
  • a cylinder head gasket 7 is disposed between the enclosure of cooling 2 of the cylinder block and the lower chamber 5 for cooling the cylinder head.
  • the cylinder head gasket 7 is a metalloplastic gasket placed between the cylinder head and the cylinder block, and sealing the combustion chamber and the cooling chambers 2,5,6, to each other and to the outside.
  • the cooling chamber 2 of the cylinder block, the lower chamber 5 for cooling the cylinder head and the upper chamber 6 The cooling of the cylinder head is able to be traversed by the cooling fluid.
  • the coolant passes from the cooling chamber 2 of the cylinder block to the lower and upper chamber 6 for the cooling of the cylinder head via orifices 8 located in the cylinder head gasket 7.
  • the upper chamber 6 of the cylinder head has a portion 6a bent towards the cylinder head gasket 7.
  • the portion 6a is of complicated geometry, because it has curved areas and small dimensions. This particular geometry complicates the manufacturing processes, which entails additional costs. This geometry also poses problems of mechanical resistance. It induces mechanical stresses that can lead to cracking of the upper chamber 6 of the cylinder head. Finally, this geometry can cause high pressure drops, which has a negative impact on the dim ensionnem ent of the pump.
  • the present invention aims to overcome these disadvantages.
  • the invention proposes a cooling device for an internal combustion engine which makes it possible to avoid the formation of these zones of complex geometry in the upper cooling chamber of the cylinder head.
  • the invention thus relates to a cooling device for an internal combustion engine m uni of a cylinder block and a cylinder head between which is disposed a cylinder head gasket, the device comprising a cooling chamber. of the cylinder block, a lower cylinder head cooling chamber and an upper cylinder head cooling chamber, the lower and upper cylinder head cooling chambers being separated from one another and capable of being traversed by a cooling fluid.
  • the device according to the invention comprises at least one pipe, called the upper pipe, bypassing the cylinder head gasket and permeating a circulation of cooling fluid between the cooling chamber of the cylinder block and the upper cooling chamber. head of the breech.
  • the cooling fluid can be conveyed from the cooling chamber of the cylinder block to the upper cooling chamber of the cylinder head, without it being necessary to realize areas of complex geometry in the upper chamber of cooling of the cylinder head.
  • the device can also include at least one pipe, called the lower pipe, bypassing the cylinder head gasket and permitting a circulation of cooling fluid between the cooling chamber of the cylinder block and the lower cooling chamber. of the breech.
  • At least one heat exchanger or turbocompressor may be interposed along the upper and / or lower pipe.
  • the heat exchanger is advantageously a liquid coolant / engine oil exchanger or a liquid cooling / EGR gas exchanger.
  • the lower cooling chamber of the cylinder head is advantageously coupled to first coolant flow rate regulating means and the upper cooling chamber of the cylinder head is advantageously coupled with second cooling fluid flow control means. This limits the appearance of over-cooling of certain areas of the engine cylinder head.
  • the engine can be a diesel engine.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising a device described above.
  • FIG. 1 already described, schematically illustrates a part of a cooling device of the state of the art
  • FIG. 2a is a diagrammatic front view of a cooling device according to the invention, according to a first embodiment
  • FIG. 2b is a schematic side view of the cooling device, according to the first embodiment
  • FIG. 3a is a diagrammatic front view of a cooling device according to the invention, according to a variant of the first embodiment,
  • FIG. 3b is a schematic side view of the cooling device, according to this variant.
  • FIG 4 is a schematic front view of a cooling device according to the invention, according to a second embodiment.
  • a cooling device 1 according to the invention is shown in Figures 2a and 2b, in which the elements identical to those of Figure 1 bear the same references.
  • the device 1 is particularly used for diesel engines and spark ignition engines, but it could also apply to any other type of internal combustion engine, without departing from the scope of the invention.
  • the device 1 comprises, as already described for the cooling device illustrated in FIG. 1, a cooling chamber 2 of the cylinder block of the engine, supplied with cooling liquid by a coolant pump 3 via a line 4, a lower chamber 5 for cooling the engine cylinder head and an upper chamber 6 for cooling the cylinder head disposed generally above the lower enclosure 5, and a cylinder head gasket 7 disposed between the cooling chamber 2 of the cylinder block and the lower chamber 5 for cooling the cylinder head, and provided with orifices 8.
  • the lower chamber 5 for cooling the engine cylinder head and the upper chamber 6 for cooling the cylinder head are separated and arranged one above the other, extending parallel and longitudinally along the entire length of the engine. cylinder block of the engine.
  • the upper chamber 6 of cooling of the cylinder head is further connected to a degassing zone 11. It is possible to have no connection between the lower cooling chamber 5 of the cylinder head and the upper cooling chamber 6 of cooling. the breech.
  • the device 1 is not limited to two cylinder cooling chambers, and could include more, any shape, and optimally distributed to cool the various areas of the cylinder head.
  • the device 1 also comprises at least one pipe 9, called the upper pipe, bypassing the cylinder head gasket 7 and allowing a circulation of cooling fluid between the cooling chamber 2 of the cylinder block and the enclosure upper 6 cooling of the cylinder head.
  • the upper chamber 6 for cooling the cylinder head is thus supplied with cooling fluid by the chamber 2 for cooling the cylinder block and thus no longer needs to be in contact with the cylinder head gasket 7. This avoids the presence of a complex geométrie zone in the upper chamber 6 for cooling the cylinder head.
  • the device 1 may comprise a second upper conduit 1 0 connecting the chamber 2 of cooling the cylinder block and the upper chamber 6 cooling of the cylinder head, as shown in Figure 2b.
  • the two upper ducts 9, 1 0 are disposed on either side of the chamber 2 for cooling the cylinder block.
  • the cooling fluid is typically a coolant.
  • the cooling liquid is fed into the cooling chamber 2 of the cylinder block by pump 3. Part of the cooling liquid passes from the cooling chamber 2 of the cylinder block to the enclosure bottom 5 of the cylinder head through the orifices 8 located in the cylinder head gasket 7.
  • the exchanger 1 2 coolant / engine oil is intended to perform heat exchange between the liquid of cooling and engine oil.
  • the coolant also provides cooling for the turbocharger 13, which is typically the turbocharger for compressing a mixture of air and vaporized fuel to the combustion chamber of the engine.
  • the exchanger 14 for cooling / gas EGR ensures the cooling of the EGR gas. It is indeed known to equip the gasoline or diesel internal combustion engines of an exhaust gas recirculation system, also called EGR for "Exhaust Gas Recirculation" in English, which translates into French as " exhaust gas recirculation ".
  • EGR Exhaust Gas Recirculation
  • the principle of an EGR system is to take part of the exhaust gases, including inert gases, to recirculate in the intake circuit. The presence in the intake zone of the inert gases of the exhaust gases makes it possible to slow down the rate of combustion and to absorb the calories, and thus causes a decrease in the emission of nitrogen oxides.
  • the degassing zone 11 also called degassing jar, serves for the introduction of the liquid in the device 1. It also allows the evacuation of bubbles of water vapor trapped in the coolant.
  • the chamber 2 for cooling the cylinder block is not connected to the lower chamber 5 for cooling the cylinder head.
  • the cooling chamber 2 of the cylinder block can be connected to the upper chamber 6 for cooling the cylinder head using one or more upper pipes 9, 10. It is also possible to connect the cooling chamber 2 of the cylinder block to the lower chamber 5 cooling of the cylinder head using one or more lower lines.
  • the enclosure 2 for cooling the cylinder block is connected to the upper cooling enclosure 6 of the cylinder head using a single upper pipe 10.
  • the cooling chamber 2 of the cylinder block is connected to the lower chamber 5 for cooling the cylinder head with a first lower pipe 16 and a second lower pipe 17.
  • the coolant is conveyed into the cooling chamber 2 of the cylinder block by the pump 3. Part of the coolant passes from the cooling chamber 2 of the cylinder block to the lower chamber 5 of the cylinder head. through the orifices 8 located in the cylinder head gasket 7.
  • Part of the coolant circulating in the upper chamber 6 for cooling the cylinder head is directed to the degassing zone 11 via line 15. It is thus possible to envisage any arrangement of the heat exchangers 1 2, 14 and of the turbocompressor 13 in the cooling device 1. It is also possible to envisage having other heat exchangers and / or other appliances to be cooled along the lower and upper pipes of the cooling device.
  • the lower chamber 5 for cooling the cylinder head is coupled to The first coolant flow control means 18 and the upper cylinder cooling chamber 6 are coupled to second coolant flow control means 19.
  • the first coolant flow control means 18 and the second coolant flow control means 19 may be a valve, a thermostat, or any other flow control system at the same time. output of each chamber 5.6 of cooling of the cylinder head.
  • the cylinder head of the engine thus equipped with the first 1 8 8 and second means 1 9 coolant flow rate control is cooled using the two chambers 5.6 cooling of the cylinder head.
  • the flow rate of cooling fluid through these two chambers 5,6 can be regulated, for each of them, independently or very weakly linked.
  • the device has two chambers 5.6 cooling the cylinder head may each be traversed by a different flow, any of these flows being able to undergo a variation without influencing or n ' influencing only very slightly on the value of the other flow.
  • the device 1 considerably reduces the over-cooling of certain zones of the cylinder head, by modulating the cooling intensity along the zone considered.
  • the speakers 5.6 optimally according to the nature of the various zones to be cooled of the cylinder head, it is possible to greatly reduce the problems associated with the unnecessary consumption of pump energy and slowdown in temperature rise in areas near the exhaust.
  • the degassing of the lower cooling chamber 5 of the cylinder head can be effected either with connections between the lower cooling chamber of the cylinder head and the upper cooling chamber 6 of the cylinder head.
  • cylinder head either with a particular geometry of the lower chamber 5 of cooling of the cylinder head (including for example one or more degassing lines), or by connecting a high point of the lower cooling chamber 5 of the cylinder head in the degassing jar 1 1.

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Abstract

L'invention a pou r objet u n dispositif de refroidissement ( 1 ) pour moteur à combustion interne muni d'un bloc- cylindres et d'une culasse entre lesquels est disposé u n j oint de culasse ( 7), le dispositif ( 1 ) comprenant une enceinte ( 2) de refroidissement du bloc-cylindres, une enceinte inférieure ( 5) de refroidissement de la culasse et une enceinte supérieure ( 6) de refroidissement de la culasse, les enceintes inférieure (5) et supérieure (6) de refroidissement de la culasse étant séparées l'une de l 'autre et aptes à être traversées par un fluide de refroidissement, caractérisé en ce que le dispositif ( 1 ) comprend au moins une conduite ( 9, 1 0), dite conduite supérieure, contournant le joint de culasse ( 7) et permettant une circulation de fluide de refroidissement entre l'enceinte (2) de refroidissement du bloc- cylindres et l'enceinte supérieure ( 6) de refroidissement de la culasse.

Description

Dl SPOSI Tl F DE REFROI Dl SSEMENT POUR MOTEUR A COMBUSTION I NTERNE
La présente invention concerne un dispositif de refroidissement pour un moteur à combustion interne muni d'un bloc-cylindres et d'une culasse entre lesquels est disposé un joint de culasse. Elle concerne en particulier un dispositif de refroidissement muni d'une enceinte inférieure de refroidissement de la culasse et une enceinte supérieure de refroidissement de la culasse. L'invention trouve notamment une application dans le domaine des moteurs Diesel et des moteurs à allumage commandé de véhicules automobiles.
Dans le domaine des dispositifs de refroidissement pour moteur à combustion interne de véhicule automobile, on connaît des réalisations classiques telles que celle représentée partiellement et schématiquement sur la figure 1.
Le dispositif de refroidissement 1 comprend une enceinte de refroidissement 2 du bloc-cylindres du moteur, alimentée en liquide de refroidissement par une pompe 3 de liquide de refroidissement via une conduite 4.
Le dispositif 1 comprend également une enceinte inférieure 5 de refroidissement de la culasse du moteur et une enceinte supérieure 6 de refroidissement de la culasse disposée globalement au-dessus de l'enceinte inférieure 5. Un joint de culasse 7 est disposé entre l'enceinte de refroidissement 2 du bloc-cylindres et l'enceinte inférieure 5 de refroidissement de la culasse. Le joint de culasse 7 est un joint métalloplastique placé entre la culasse et le bloc-cylindres, et assurant l'étanchéité de la chambre de combustion et des enceintes 2,5,6 de refroidissement, entre elles et vers l'extérieur. L'enceinte de refroidissement 2 du bloc-cylindres, l'enceinte inférieure 5 de refroidissement de la culasse et l'enceinte supérieure 6 de refroidissem ent de la culasse sont aptes à être traversées par le fluide de refroidissem ent.
Le liquide de refroidissement transite de l'enceinte de refroidissem ent 2 du bloc-cylindres vers les enceintes inférieure 5 et supérieure 6 de refroidissem ent de la culasse par l'interm édiaire d'orifices 8 situés dans le joint de culasse 7.
Pour pouvoir être alimentée en liquide de refroidissement par les orifices 8 du joint de culasse 7, l'enceinte supérieure 6 de la culasse présente une portion 6a coudée vers le joint de culasse 7. La portion 6a est de géom étrie com plexe, car elle présente des zones courbées et de faibles dim ensions. Cette géom étrie particulière com plique les procédés de fabrication, ce qui entraîne des coûts supplémentaires. Cette géométrie pose en outre des problèm es de tenue m écanique. Elle induit en effet des contraintes mécaniques qui peuvent conduire à la fissuration de l'enceinte supérieure 6 de la culasse. Enfin, cette géométrie peut provoquer des pertes de charge élevées, ce qui a un im pact négatif sur le dim ensionnem ent de la pom pe.
La présente invention vise à rem édier à ces inconvénients. L'invention propose un dispositif de refroidissem ent pour m oteur à com bustion interne permettant d'éviter la formation de ces zones de géométrie com plexe dans l'enceinte supérieure de refroidissem ent de la culasse.
L'invention a ainsi pour objet un dispositif de refroidissem ent pour m oteur à com bustion interne m uni d'un bloc-cylindres et d'une culasse entre lesquels est disposé un joint de culasse, le dispositif com prenant une enceinte de refroidissem ent du bloc-cylindres, une enceinte inférieure de refroidissement de la culasse et une enceinte supérieure de refroidissem ent de la culasse, les enceintes inférieure et supérieure de refroidissem ent de la culasse étant séparées l'une de l'autre et aptes à être traversées par un fluide de refroidissement. Le dispositif selon l'invention com prend au m oins une conduite, dite conduite supérieure, contournant le joint de culasse et perm ettant une circulation de fluide de refroidissement entre l'enceinte de refroidissem ent du bloc-cylindres et l'enceinte supérieure de refroidissem ent de la culasse.
Ainsi, grâce à la présence de la conduite supérieure, le fluide de refroidissement peut être achem iné depuis l'enceinte de refroidissement du bloc-cylindres jusqu'à l'enceinte supérieure de refroidissement de la culasse, sans qu'il soit nécessaire de réaliser des zones de géom étrie com plexe dans l'enceinte supérieure de refroidissem ent de la culasse.
Le dispositif peut com prendre en outre au m oins une conduite, dite conduite inférieure, contournant le joint de culasse et perm ettant une circulation de fluide de refroidissement entre l'enceinte de refroidissem ent du bloc-cylindres et l'enceinte inférieure de refroidissem ent de la culasse.
Au moins un échangeur therm ique ou un turbocom presseur peut être interposé le long de la conduite supérieure et/ou inférieure.
L'échangeur therm ique est avantageusement un échangeur liquide de refroidissem ent/ huile moteur ou un échangeur liquide de refroidissem ent/gaz EGR.
Dans un mode de réalisation, il n'y pas de circulation de fluide de refroidissem ent entre l'enceinte de refroidissement du bloc-cylindres et les enceintes inférieure et supérieure de refroidissement de la culasse par l'interm édiaire du joint de culasse, ce qui permet d'am éliorer l'étanchéité du dispositif et de dim inuer les risques d'endom m agement de la culasse.
L'enceinte inférieure de refroidissem ent de la culasse est avantageusem ent couplée à des prem iers moyens de régulation de débit de fluide de refroidissem ent et l'enceinte supérieure de refroidissem ent de la culasse est avantageusement couplée à des deuxièmes moyens de régulation de débit de fluide de refroidissement. On limite ainsi l'apparition de sur-refroidissements de certaines zones de la culasse du moteur.
Le moteur peut être un moteur Diesel. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant un dispositif décrit ci-dessus.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lumière de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1, déjà décrite, illustre schématiquement une partie d'un dispositif de refroidissement de l'état de la technique,
- la figure 2a est une vue schématique de face d'un dispositif de refroidissement selon l'invention, conformément à un premier mode de réalisation,
- la figure 2b est une vue schématique de côté du dispositif de refroidissement, conformément au premier mode de réalisation,
- la figure 3a est une vue schématique de face d'un dispositif de refroidissement selon l'invention, conformément à une variante du premier mode de réalisation,
- la figure 3b est une vue schématique de côté du dispositif de refroidissement, conformément à cette variante, et
-la figure 4 est une vue schématique de face d'un dispositif de refroidissement selon l'invention, conformément à un deuxième mode de réalisation.
Un dispositif de refroidissement 1 selon l'invention est représenté sur les figures 2a et 2b, sur lesquelles les éléments identiques à ceux de la figure 1 portent les mêmes références.
Le dispositif 1 est tout particulièrement utilisé pour les moteurs Diesel et les moteurs à allumage commandé, mais il pourrait également s'appliquer à tout autre type de moteur à combustion interne, sans sortir du cadre de l'invention.
Le dispositif 1 comprend, tel que déjà décrit pour le dispositif de refroidissement illustré à la figure 1, une enceinte de refroidissement 2 du bloc-cylindres du moteur, alimentée en liquide de refroidissement par une pompe 3 de liquide de refroidissement via une conduite 4, une enceinte inférieure 5 de refroidissement de la culasse du moteur et une enceinte supérieure 6 de refroidissement de la culasse disposée globalement au-dessus de l'enceinte inférieure 5, ainsi qu'un joint de culasse 7, disposé entre l'enceinte de refroidissement 2 du bloc- cylindres et l'enceinte inférieure 5 de refroidissement de la culasse, et muni d'orifices 8.
L'enceinte inférieure 5 de refroidissement de la culasse du moteur et l'enceinte supérieure 6 de refroidissement de la culasse sont séparées et disposées l'une au-dessus de l'autre, en s'étendant parallèlement et longitudinalement sur toute la longueur du bloc- cylindres du moteur. L'enceinte supérieure 6 de refroidissement de la culasse est en outre reliée à une zone de dégazage 11. Il est possible de n'avoir aucune liaison entre l'enceinte inférieure 5 de refroidissement de la culasse et l'enceinte supérieure 6 de refroidissement de la culasse.
Le dispositif 1 n'est pas limité à deux enceintes de refroidissement de la culasse, et pourrait en comporter davantage, de formes quelconques, et réparties de façon optimale pour refroidir les diverses zones de la culasse. Conformément à l'invention, le dispositif 1 comprend également au moins une conduite 9, dite conduite supérieure, contournant le joint de culasse 7 et permettant une circulation de fluide de refroidissement entre l'enceinte 2 de refroidissement du bloc-cylindres et l'enceinte supérieure 6 de refroidissement de la culasse. L'enceinte supérieure 6 de refroidissem ent de la culasse est ainsi alim entée en fluide de refroidissement par l'enceinte 2 de refroidissem ent du bloc-cylindres et n'a donc plus besoin d'être en contact avec le joint de culasse 7. On évite ainsi la présence d'une zone de géom étrie com plexe dans l'enceinte supérieure 6 de refroidissement de la culasse.
Le dispositif 1 peut com prendre une deuxièm e conduite supérieure 1 0 reliant l'enceinte 2 de refroidissem ent du bloc-cylindres et l'enceinte supérieure 6 de refroidissem ent de la culasse, tel qu'illustré à la figure 2b. Les deux conduites supérieures 9, 1 0 sont disposées de part et d'autre de l'enceinte 2 de refroidissement du bloc-cylindres.
Le fluide de refroidissem ent est typiquement un liquide de refroidissement. Le liquide de refroidissem ent est achem iné dans l'enceinte 2 de refroidissem ent du bloc-cylindres par la pom pe 3. Une partie du liquide de refroidissem ent transite de l'enceinte de refroidissem ent 2 du bloc-cylindres vers l'enceinte inférieure 5 de la culasse par l'interm édiaire des orifices 8 situés dans le joint de culasse 7.
Grâce à la prem ière conduite supérieure 9, une autre partie du liquide de refroidissem ent passe de l'enceinte 2 de refroidissement du bloc-cylindres à l'enceinte supérieure 6 de refroidissem ent de la culasse en alimentant un échangeur 1 2 liquide de refroidissem ent/huile m oteur et un turbocom presseur 13.
Enfin, grâce à la deuxièm e conduite supérieure 1 0, une autre partie du liquide de refroidissement passe de l'enceinte 2 de refroidissem ent du bloc-cylindres à l'enceinte supérieure 6 de refroidissem ent de la culasse en alimentant un échangeur 14 liquide de refroidissem ent/gaz EGR.
L'échangeur 1 2 liquide de refroidissement/huile moteur est destiné à réaliser des échanges therm iques entre le liquide de refroidissement et l'huile moteur. Le liquide de refroidissement assure également le refroidissement du turbocompresseur 13, qui est typiquement le turbocompresseur destiné à comprimer un mélange d'air et de carburant vaporisé vers la chambre de combustion du moteur. L'échangeur 14 de refroidissement/gaz EGR assure quant à lui le refroidissement des gaz EGR. Il est en effet connu d'équiper les moteurs thermiques à combustion interne à essence ou Diesel d'un système à recirculation de gaz d'échappement, également appelé EGR pour « Exhaust Gas Recirculation » en langue anglaise, qui se traduit en français par « recirculation de gaz d'échappement ». Le principe d'un système EGR consiste à prélever une partie des gaz d'échappement, comportant des gaz inertes, pour la faire recirculer dans le circuit d'admission. La présence en zone d'admission des gaz inertes des gaz d'échappement permet de ralentir la vitesse de combustion et d'absorber les calories, et entraîne ainsi une baisse de l'émission des oxydes d'azote.
Une partie du liquide de refroidissement circulant dans l'enceinte supérieure 6 de refroidissement de la culasse est dirigée vers la zone de dégazage 11 via une conduite 15. La zone de dégazage 11, également appelée bocal de dégazage, sert à l'introduction du liquide de refroidissement dans la dispositif 1. Elle permet également l'évacuation des bulles de vapeur d'eau piégées dans le liquide de refroidissement.
Dans le dispositif 1 illustré sur les figures 2a et 2b, l'enceinte 2 de refroidissement du bloc-cylindres n'est pas reliée à l'enceinte inférieure 5 de refroidissement de la culasse.
On peut relier l'enceinte 2 de refroidissement du bloc-cylindres à l'enceinte supérieure 6 de refroidissement de la culasse à l'aide d'une ou plusieurs conduites supérieures 9,10. On peut également relier l'enceinte 2 de refroidissement du bloc-cylindres à l'enceinte inférieure 5 de refroidissement de la culasse à l'aide d'une ou plusieurs conduites inférieures.
Ainsi, dans la variante illustrée sur les figures 3a et 3b, sur lesquelles les éléments identiques à ceux des figures 2a et 2b portent les mêmes références, l'enceinte 2 de refroidissement du bloc-cylindres est reliée à l'enceinte supérieure 6 de refroidissement de la culasse à l'aide d'une unique conduite supérieure 10. L'enceinte 2 de refroidissement du bloc-cylindres est reliée à l'enceinte inférieure 5 de refroidissement de la culasse à l'aide d'une première conduite inférieure 16 et d'une deuxième conduite inférieure 17.
Le liquide de refroidissement est acheminé dans l'enceinte 2 de refroidissement du bloc-cylindres par la pompe 3. Une partie du liquide de refroidissement transite de l'enceinte de refroidissement 2 du bloc- cylindres vers l'enceinte inférieure 5 de la culasse par l'intermédiaire des orifices 8 situés dans le joint de culasse 7.
Grâce à la première conduite inférieure 16, une autre partie du liquide de refroidissement passe de l'enceinte 2 de refroidissement du bloc-cylindres à l'enceinte inférieure 5 de refroidissement de la culasse via l'échangeur 12 liquide de refroidissement/huile moteur. Grâce à la deuxième conduite inférieure 17, une autre partie du liquide de refroidissement passe de l'enceinte 2 de refroidissement du bloc-cylindres à l'enceinte inférieure 5 de refroidissement de la culasse via l'échangeur 14 liquide de refroidissement/gaz EGR.
Grâce à la conduite supérieure 10, une autre partie du liquide de refroidissement passe de l'enceinte 2 de refroidissement du bloc- cylindres à l'enceinte supérieure 6 de refroidissement de la culasse via le turbocompresseur 13.
Une partie du liquide de refroidissement circulant dans l'enceinte supérieure 6 de refroidissement de la culasse est dirigée vers la zone de dégazage 11 via la conduite 15. On peut ainsi envisager toute disposition des échangeurs therm iques 1 2, 14 et du turbocom presseur 13 dans le dispositif de refroidissem ent 1 . On peut égalem ent envisager de disposer d'autres échangeurs therm iques et/ou d'autres appareils à refroidir le long des conduites inférieures et supérieures du dispositif de refroidissem ent.
Dans un autre m ode de réalisation, tel qu'illustré à la figure 4, sur laquelle les élém ents identiques à ceux de la figure 3a portent les mêm es références, l'enceinte inférieure 5 de refroidissement de la culasse est couplée à des prem iers moyens 1 8 de régulation de débit de liquide de refroidissem ent et l'enceinte supérieure 6 de refroidissement de la culasse est couplée à des deuxièm es moyens 1 9 de régulation de débit de liquide de refroidissement.
Les prem iers moyens 1 8 de régulation de débit de liquide de refroidissem ent et les deuxièmes m oyens 1 9 de régulation de débit de liquide de refroidissem ent peuvent être une vanne, un thermostat, ou tout autre systèm e de contrôle de débit à la sortie de chaque enceinte 5,6 de refroidissem ent de la culasse.
La culasse du m oteur ainsi équipé des prem iers 1 8 et deuxièmes moyens 1 9 de régulation de débit de liquide de refroidissem ent est refroidie à l'aide des deux enceintes 5,6 de refroidissem ent de la culasse. Le débit de fluide de refroidissem ent à travers ces deux enceintes 5,6 peut être régulé, pour chacune d'entre elles, de façon indépendante ou très faiblem ent liée. Ainsi, avec un tel agencem ent, le dispositif présente deux enceintes 5,6 de refroidissement de la culasse susceptible d'être traversées chacune par un débit différent, l'un quelconque de ces débits étant apte à subir une variation sans influer ou n'influant que très faiblement sur la valeur de l'autre débit. De cette manière, le dispositif 1 permet de dim inuer considérablem ent les sur-refroidissem ents de certaines zones de la culasse, en m odulant l'intensité de refroidissem ent suivant la zone considérée. Ainsi, en disposant les enceintes 5,6 de façon optim ale en fonction de la nature des diverses zones à refroidir de la culasse, il est possible de réduire fortement les problèm es liés à la consom m ation inutile d'énergie de pom page et au ralentissement de la montée en tem pérature des zones près de l'échappem ent.
I l est par ailleurs à noter que le dégazage de l'enceinte inférieure 5 de refroidissem ent de la culasse peut être effectué soit avec des liaisons entre l'enceinte inférieure 5 de refroidissement de la culasse et l'enceinte supérieure 6 de refroidissement de la culasse, soit avec une géométrie particulière de l'enceinte inférieure 5 de refroidissem ent de la culasse (com prenant par exem ple une ou plusieurs lignes de dégazage) , soit en reliant un point haut de l'enceinte inférieure 5 de refroidissem ent de la culasse au bocal de dégazage 1 1 .

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de refroidissement (1) pour moteur à combustion interne muni d'un bloc-cylindres et d'une culasse entre lesquels est disposé un joint de culasse (7), le dispositif (1) comprenant une enceinte (2) de refroidissement du bloc-cylindres, une enceinte inférieure (5) de refroidissement de la culasse et une enceinte supérieure (6) de refroidissement de la culasse, les enceintes inférieure (5) et supérieure (6) de refroidissement de la culasse étant séparées l'une de l'autre et aptes à être traversées par un fluide de refroidissement, caractérisé en ce que le dispositif
(1) comprend au moins une conduite (9,10), dite conduite supérieure, contournant le joint de culasse (7) et permettant une circulation de fluide de refroidissement entre l'enceinte (2) de refroidissement du bloc-cylindres et l'enceinte supérieure (6) de refroidissement de la culasse.
2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une conduite (16,17), dite conduite inférieure, contournant le joint de culasse (7) et permettant une circulation de fluide de refroidissement entre l'enceinte (2) de refroidissement du bloc-cylindres et l'enceinte inférieure (5) de refroidissement de la culasse.
3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins un échangeur thermique (12,14) ou un turbocompresseur (13) est interposé le long de la conduite supérieure (9,10) et/ou inférieure (16,17).
4. Dispositif (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'échangeur thermique (12,14) est un échangeur (12) liquide de refroidissement/huile moteur ou un échangeur (14) liquide de refroidissement/gaz EGR.
5. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il n'y pas de circulation de fluide de refroidissement entre l'enceinte (2) de refroidissement du bloc-cylindres et les enceintes inférieure (5) et supérieure (6) de refroidissement de la culasse par l'intermédiaire du joint de culasse (7).
6. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'enceinte inférieure (5) de refroidissement de la culasse est couplée à des premiers moyens (18) de régulation de débit de fluide de refroidissement et en ce que l'enceinte supérieure (6) de refroidissement de la culasse est couplée à des deuxièmes moyens (19) de régulation de débit de fluide de refroidissement.
7. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le moteur est un moteur Diesel.
8. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 7.
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