EP3404229A1 - Control method of lube oil temperature of a combustion engine - Google Patents

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EP3404229A1
EP3404229A1 EP18166740.3A EP18166740A EP3404229A1 EP 3404229 A1 EP3404229 A1 EP 3404229A1 EP 18166740 A EP18166740 A EP 18166740A EP 3404229 A1 EP3404229 A1 EP 3404229A1
Authority
EP
European Patent Office
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fluid
heat exchanger
radiator
flow
housing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18166740.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Matthieu FUIN
Benjamin Petit
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.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
PSA Automobiles SA
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 PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
Publication of EP3404229A1 publication Critical patent/EP3404229A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/08—Arrangements of lubricant coolers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/005—Controlling temperature of lubricant
    • F01M5/007—Thermostatic control
    • 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
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • 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

Definitions

  • a method of controlling a temperature of a lubricating oil in a motor oil heat exchanger fluidically connected to a cooling circuit of a heat engine is a method of controlling a temperature of a lubricating oil in a motor oil heat exchanger fluidically connected to a cooling circuit of a heat engine.
  • the coolant frequently water with or without additives, is punctured in the engine for cooling the lubricating oil of the engine.
  • low viscosity lubricating oils It is more and more common to use low viscosity lubricating oils. However, it requires to cool more oil than previously. For example, an ordinary lubricating oil has the same viscosity at 145 ° C as a low viscosity oil at 125 ° C. Therefore, it is necessary to better cool a low viscosity oil so as not to exceed 125 ° C.
  • the use of a low viscosity oil is however not an essential feature for the practice of the present invention but only a particularly suitable application of the process according to the present invention.
  • the figure 1 shows an assembly of a thermal engine 14 and its cooling circuit comprising a heat transfer fluid outlet housing 1 having a first fluid outlet pipe 40 and heat transfer fluid return means opening respectively into the engine 14 and in the housing 1 from the engine 14, this by a direct passage between the motor 14 and housing 1 after the fluid has passed through a heat exchanger 7 of engine lubricating oil with the coolant.
  • the cooling circuit also comprises second outlet ducts 21 and inlet ducts 20 opening respectively into a radiator 2 and into the casing 1 from the radiator 2.
  • the radiator may have an auxiliary pipe radiator fluid outlet connecting it to the engine via a degassing box.
  • a pump 4 circulates the Cooling fluid in the motor 14.
  • the pump 4 is on the first fluid outlet pipe 40 opening respectively into the motor 14 from the housing 1.
  • the pump 4 can also be connected to the auxiliary outlet pipe coming from the radiator .
  • the cooling circuit generally has a heater 3 connected by a third outlet pipe 31 from the housing 1 to the heater 3 of heat transfer fluid and a third inlet pipe 30 from the heater 3 to the first pipe outlet 40 of the housing 1 towards the heat engine 14.
  • the housing 1 comprises two enclosures 9, 10.
  • the second enclosure 10 carries an outlet opening in the third outlet conduit 31 to the heater 3 and an outlet opening in the second outlet conduit 21 to the radiator 2.
  • the first chamber 9 of the housing 1 has an input directly connected to the motor 14 to receive fluid leaving the engine, this input being visible but not referenced to the figure 1 .
  • the first enclosure 9 of the housing 1 has an outlet opening in the first outlet conduit 40 of the housing 1 to the heat engine 14 and an inlet receiving the second inlet conduit 20 from the radiator 2.
  • the first enclosure 9 or the second enclosure 10 may comprise a thermostat 13 closing or at least partially opening an outlet of the housing 1 towards the radiator 2.
  • cooling the engine lubricating oil via the heat exchanger 7 is only with a hot heat transfer fluid because having already been used for cooling a portion of the engine. It follows that the cooling of the lubricating oil is less effective than if it was obtained by heat exchange with a cooler heat transfer fluid.
  • a lubricating oil heat exchanger of the state of the art has a coolant inlet and outlet, an inlet and a lubricating oil outlet.
  • the lubricating oil heat exchanger is usually attached directly to the crankcase or oil filter bracket. Relatively warm heat transfer fluid from the motor is continuously circulating in the lubricating oil heat exchanger.
  • the document FR-A-2,571,431 discloses a cooling device for an internal combustion engine comprising a closed circuit in which circulates a fluid of cooling and on which are connected on the one hand, an air / cooling fluid heat exchanger, such as a radiator and on the other hand, a pump for circulating the cooling fluid in the circuit.
  • the cooling device comprises a lubricating fluid / cooling fluid heat exchanger interposed between the radiator and the engine, as well as two low and high temperature thermostats capable of distributing the flow of the cooling fluid from the engine to the radiator. heat exchanger and engine.
  • the problem underlying the invention is, in a thermal engine cooling circuit comprising a heat exchanger engine lubricating oil with a heat transfer fluid circulating in the circuit, to obtain high temperature of the lubrication oil more efficient cooling of the engine lubricating oil, while requiring little modification of a conventional cooling circuit.
  • a method for regulating a temperature of a lubricating oil in a motor oil heat exchanger fluidically connected to a cooling circuit of a heat engine for a passage of a first flow of heat transfer fluid into the heat exchanger after passage of the first flow in the engine characterized in that the heat exchanger receives a second flow of fluid at a temperature colder than the fluid of the first flow rate the second flow from a radiator and the passage of the second flow into the heat exchanger being effective when a fluid temperature in the cooling circuit exceeds a predetermined coolant temperature or when the oil temperature exceeds a predetermined oil temperature.
  • the losses of an engine are related to the viscosity of the oil.
  • the viscosity and thus the friction losses decrease with the increase of the oil temperature above a minimum value.
  • the technical effect is to obtain the cooling of a lubricating oil in a simple manner without requiring an additional housing with a thermostat as disclosed by the closest prior art.
  • it is sufficient to perform an inlet tapping on a pipe bringing a cooled fluid by the radiator and to provide an auxiliary cooling circuit comprising auxiliary inlet and outlet lines in the heat exchanger of engine lubrication oil.
  • it is the internal architecture of the heat exchanger which makes it possible to have the two inputs or the presence of a solenoid valve regulating the flow rates of the first and second fluids.
  • the compromise between thermal interest, cost and installation is better than that of the state of the art while achieving better cooling of the lubricating oil.
  • the object of the invention is to provide two inputs into the heat exchanger or an input regulated by a solenoid valve mixing the first and second flow rates.
  • the second flow rate is the cold flow from the radiator outlet that allows the oil to cool perfectly when the thermostat is open.
  • the first flow rate is the hot or warm flow, in any case hotter than the second cold flow, which continuously supplies the heat exchanger, to cool the oil when a thermostat in the cooling circuit is closed. This happens when the cooling circuit fluid does not need to be cooled by the radiator because it has not yet achieved too high a temperature.
  • the predetermined coolant temperature is about 100 ° C and the predetermined oil temperature is 115 ° C with a range of variation of +/- 10% around these two respective predetermined temperatures. Regulating the oil to a temperature lower than 125 ° C, ensures a longer life of the engine.
  • Control by the coolant temperature is the simplest to implement but it is possible that the lubricating oil is then raised to a temperature too high.
  • Control by the fluid temperature does not require an additional fluid temperature control because already implemented during the thermostat control of the radiator supply to cool the lubricating fluid.
  • a control by the oil temperature allows a control as close as possible to the oil temperature but is more difficult to implement. The two controls can coexist together.
  • the second flow rate is taken by an inlet tapping on an inlet pipe to a fluid service box from the radiator with creation of a pressure drop of the flow of fluid flowing in the inlet pipe towards the fluid service box from the radiator downstream of the inlet nozzle, the second flow returning in the inlet pipe to the housing from the radiator or directly into the housing after passage through the heat exchanger.
  • flow rates of the first and second flow rates are adjustable at the inlet of the heat exchanger at least between a zero flow and a maximum flow rate for each of the first and second flows.
  • the heat exchanger of the lubricating oil comprises two separate compartments respectively for the circulations of the first and second fluids.
  • the invention also relates to an assembly of a heat engine and its cooling circuit comprising an outlet housing of a heat transfer fluid comprising a first fluid outlet conduit opening respectively into the engine and means for returning the coolant in the housing from the engine by at least one heat exchanger with a lubricating oil of the engine and second outlet and inlet ducts opening respectively into a radiator and into the casing from the radiator, the assembly implementing such a method, characterized in that it comprises an auxiliary fluid supply circuit of the heat exchanger, the auxiliary circuit comprising an auxiliary fluid inlet duct towards the heat exchanger having an inlet quilting on the inlet pipe opening into the housing from the radiator, a thermostat being integrated in the cooling circuit and opening a flow of fluid to the radiator above a predetermined fluid temperature or a motor control unit including means for measuring or estimating a lubricating oil temperature, the assembly comprising control means of the thermostat opening the flow of fluid to the radiator when the measured or estimated oil temperature exceeds a predetermined oil temperature.
  • the thermostat opens the second output line to the radiator.
  • the engine lubricating oil can be cooled by taking advantage of a part of the cooled fluid leaving the radiator which is then the coldest fluid of the cooling circuit, resulting in a very efficient cooling of the lubricating oil.
  • the thermostat was already present in most of the cooling circuits of the state of the art: this thermostat then fulfills a new auxiliary function that is to say to implement a reinforcement of the cooling of the lubricating oil of the engine. This represents an economy of means and an ease of adaptation of the already existing cooling circuits for the implementation of the present invention. It suffices to provide an auxiliary cooling circuit for the oil heat exchanger and, if necessary, a modification of the heat exchanger in two compartments or by associating it with a solenoid valve.
  • the solution proposed by the present invention allows to better cool the lubricating oil while maintaining an identical size of the cooling circuit. This makes it possible to use lubricating oils in the engine having lower viscosities and thus generating less friction losses.
  • a pressure drop element is integrated in the inlet pipe opening into the housing from the radiator downstream of the inlet nozzle on the inlet pipe opening into the housing from the radiator. This pressure drop element makes it possible to circulate fluid in the auxiliary cooling circuit to the heat exchanger of the lubricating oil.
  • the auxiliary fluid supply circuit of the heat exchanger comprises an auxiliary fluid outlet line downstream of the heat exchanger opening into an outlet tapping on the inlet pipe opening into the casing coming from radiator downstream of the pressure drop element or opening directly into the housing. It is advantageously the first and second flow combined that transit through this auxiliary output pipe.
  • the heat exchanger comprises two separate compartments, the return means opening into the first compartment for a circulation of a fluid from the engine in the first compartment and the auxiliary duct.
  • Auxiliary circuit fluid inlet fluid supplying the heat exchanger opening in the second compartment for a circulation of a fluid from the radiator, the fluids of the first and second compartments being removed from the heat exchanger by the auxiliary outlet pipe of fluid downstream of the heat exchanger.
  • the first and second fluid flow rates are grouped only at the outlet of the heat exchanger in the auxiliary outlet pipe, which is an economy of means, a single pipe being provided for the two flow rates.
  • the lubricating oil temperature is not high, it is the first compartment of the heat exchanger which receives a circulation of the first flow and when the lubricating oil temperature is high, respective circulations of the first and second flow rates are made in both compartments of the heat exchanger.
  • coolant in the housing from the engine open into a solenoid valve controlled by a control unit for adjusting the openings of the fluid inlet auxiliary line in the heat exchanger and return means.
  • the first and second flow rates are then mixed at the inlet of the exchanger, advantageously in proportions defined by a control unit as a function of the temperature of the coolant.
  • the housing comprises two enclosures, the first enclosure carrying an inlet opening into the second inlet conduit from the radiator and an input directly connected to the motor for receiving fluid leaving the engine by the return means, the second enclosure of the housing having an outlet opening in the first outlet pipe of the housing towards the heat engine and an outlet opening into the second outlet pipe towards the radiator, the first and second enclosures of the housing communicating through an internal passage, the thermostat being housed in the second enclosure and closing the outlet opening in the second outlet pipe to the radiator below the predetermined fluid temperature.
  • the cooling circuit has a heater connected by a third outlet pipe from the housing to the coolant heater and a third inlet pipe from the heater to the first outlet pipe of the housing to the thermal engine, a pump being present in the first outlet pipe of the housing and circulating the heat transfer fluid to and into the engine.
  • upstream and downstream are to be taken in the direction of the circulation of the heat transfer fluid in the cooling circuit and in particular in the pipe then described.
  • Inlet and outlet are to be taken with respect to the coolant coolant outlet housing, an inlet pipe opening into the service box and an outlet pipe from the service box. The same goes for the lubricating oil heat exchanger.
  • the present invention relates to a method for controlling a temperature of a lubricating oil in a motor lubricating oil heat exchanger 7, 7a fluidly connected to a cooling circuit of a heat engine 14 for a passage. a first flow of coolant in the heat exchanger 7, 7a after passage of the first flow in the engine 14.
  • the dashed arrows in the engine 14 and the heat exchanger 7, 7a indicate the route of the lubricating oil while the arrows in solid lines indicate the path of a heat transfer fluid flow.
  • the heat exchanger 7, 7a receives a second flow of fluid at a colder temperature than the fluid of the first flow, the second flow from a radiator 2.
  • the passage of the second flow in the exchanger 7, 7a is effective when a fluid temperature in the cooling circuit exceeds a predetermined coolant temperature or when the oil temperature exceeds a predetermined oil temperature.
  • the predetermined temperature of the cooling fluid is advantageously the temperature that triggers the supply of fluid to the radiator 2 associated with the heat engine and its activation for cooling the heat transfer fluid therethrough.
  • this temperature may depend on the type of lubricating oil used, including a low viscosity lubricating oil.
  • the temperature of the coolant and the temperature of the lubricating oil taking into account other parameters such as the running time of the engine and external conditions.
  • the lubricating oil temperature can therefore be extrapolated from the temperature of the coolant.
  • the predetermined coolant temperature is about 100 ° C and the predetermined oil temperature is 115 ° C with a range of variation of +/- 10% around these two respective predetermined temperatures.
  • the second flow rate can be taken by an inlet tap on an inlet pipe to a fluid service casing 1 from the radiator 2 with the creation of a pressure drop of the flow of fluid flowing in the inlet pipe. to the fluid service housing 1 from the radiator 2 downstream of the inlet tap.
  • the fluid leaving the radiator 2 is then the coldest fluid of the cooling circuit and therefore the most suitable for performing optimum cooling of the lubricating oil.
  • the pressure drop serves to create a sufficient flow to the heat exchanger 7, 7a of the lubricating oil.
  • the second flow can return into the inlet pipe 20 to the casing 1 from the radiator 2 or directly into the casing 1, this advantageously by a dedicated entrance.
  • the first and second flow rates enter separately into the heat exchanger 7, 7a of the lubricating oil and are only joined at the outlet of the heat exchanger 7, 7a
  • the first and second flow are mixed at the inlet of the heat exchanger 7, 7a of the lubricating oil with flow rates of the first and second adjustable flow rate at the inlet of the the heat exchanger 7, 7a enters at least between a zero flow and a maximum flow rate for each of the first and second flow.
  • the invention also relates to an assembly of a heat engine 14 and its cooling circuit comprising a housing 1 for the output of a coolant having a first fluid outlet line 40 opening respectively into the engine 14 and return means coolant in the housing 1 from the engine 14 by at least one heat exchanger 7, 7a with a lubricating oil of the engine 14.
  • the cooling circuit comprises second outlet pipes 21 and inlet 20 opening respectively in a radiator 2 and in the casing 1 from the radiator 2, the radiator 2 forming part of a motor-fan unit 44.
  • the cooling circuit of the assembly comprises an auxiliary fluid supply circuit of the heat exchanger 7, 7a.
  • the auxiliary circuit comprises an auxiliary fluid inlet duct 22 to the heat exchanger 7, 7a having an inlet tapping on the inlet duct 20 opening into the casing 1 from the radiator 2.
  • the position of the quilting shown to figures 2 and 3 is not limiting for the present invention and this stitching may be placed at a different location than that illustrated in the figures.
  • a thermostat 13 is integrated in the cooling circuit and opens a flow of the fluid to the radiator 2 above a predetermined fluid temperature.
  • the motor 14 comprises, advantageously in a control unit, means for measuring or estimating a lubricating oil temperature, the assembly comprising means for controlling the thermostat 13 opening the fluid flow to the radiator 2 when the measured or estimated oil temperature exceeds a predetermined oil temperature.
  • Such a thermostat 13 is generally present in a conventional cooling circuit, advantageously in the housing 1, to initiate the passage of a flow of heat transfer fluid to the radiator 2, when the heat transfer fluid needs to be cooled.
  • the present invention utilizes such a thermostat 13 already present to direct a second, cooler coolant flow to the lubricating oil heat exchanger 7, 7a to intensify the cooling of the oil when necessary.
  • a pressure drop element 24 can be integrated into the inlet conduit 20 in the casing 1 from the radiator 2, this downstream of the inlet tap on the inlet pipe 20 opening into the casing 1 from the radiator 2.
  • the auxiliary fluid supply circuit of the heat exchanger 7, 7a may comprise an auxiliary fluid outlet line 23 downstream of the heat exchanger 7, 7a opening into an outlet tap on the inlet pipe. 20 opening into the housing 1 from the radiator 2. This can be done downstream of the pressure drop element 24.
  • the auxiliary outlet line 23 of fluid can lead directly into the housing 1.
  • the first and second flow rates that is to say respectively the hottest flow rate and the coldest flow rate can be grouped at the output of the heat exchanger 7, 7a and discharged through the auxiliary outlet pipe 23 of fluid.
  • the inlet tapping of the inlet auxiliary pipe 22 and the outlet of the auxiliary outlet pipe 23 can be done at different points of the circuit. Following the implantation of the heat exchanger 7, 7a of the oil on the motor 14, it is possible to design a fluid return through the auxiliary outlet pipe 23 in the housing 1, the inlet pipe coming from the radiator 2 to the housing 1 or directly upstream of a pump 4 present in the first outlet pipe 40 from the housing 1 to the motor 14.
  • the heat exchanger 7, 7a of lubricating oil may comprise two separate compartments 7, 7a.
  • the return means of the motor 14 to the housing 1 supplying the heat exchanger 7, 7a at the first flow can lead into the first compartment 7 for a circulation of a fluid from the engine in the first compartment 7.
  • the auxiliary fluid inlet pipe 22 of the auxiliary fluid supply circuit of the heat exchanger 7, 7a can open into the second compartment 7a for a circulation of a fluid coming from the radiator 2.
  • the fluid flows having penetrated respectively into the first and second compartments 7, 7a can be discharged from the heat exchanger 7, 7a by the auxiliary fluid outlet pipe 23 downstream of the heat exchanger 7, 7a.
  • the characteristic of this embodiment is the production of two inputs into the heat exchanger 7, 7a of the lubricating oil.
  • the first input is for the first flow and is called hot input being fed continuously by the first flow from the engine 14, to cool the oil in the thermostat closed position 13.
  • the second input is for the second flow and is said cold input by supplying the heat exchanger 7, 7a from the output of the radiator 2 by allowing to perfectly cool the oil when the thermostat 13 is in the open position.
  • the second flow of relatively cold fluid leaving the radiator 2 flows in the second compartment 7a of the heat exchanger 7, 7a of the oil lubrication, to ensure better cooling of the oil.
  • This circulation of the second relatively cold flow can be ensured in parallel with the circulation of the first relatively hot flow and can better cool the lubricating oil than did an oil heat exchanger of the state of the art.
  • the auxiliary fluid inlet duct 22 in the heat exchanger 7 of the auxiliary supply circuit and, on the other hand, the return means coolant in the housing 1 from the engine 14 may lead into a solenoid valve 8 upstream of the heat exchanger 7.
  • the heat exchanger 7 in this second embodiment comprises only one compartment.
  • the solenoid valve 8 can be controlled by a control unit for adjusting the openings of the fluid inlet pipe in the heat exchanger 7, 7a and return means.
  • the housing 1 may comprise two enclosures 9, 10.
  • the first enclosure 9 may carry an inlet on which the second inlet conduit 20 coming from the radiator 2 and an inlet directly connected to the motor 14 to receive fluid leaving the engine by the engines. means of return.
  • the second enclosure 10 of the housing 1 may include an outlet opening in the first outlet conduit 40 of the housing 1 to the heat engine 14 and an outlet opening in the second outlet conduit 21 to the radiator 2.
  • the first and second enclosures 9, 10 of the housing 1 can communicate through an internal passage.
  • the thermostat 13 can be housed in the second enclosure 10 in order to block the outlet associated with the second outlet pipe 21 towards the radiator 2.
  • the cooling circuit may also include a heater 3 connected by a third outlet pipe 31 from the housing 1 to the coolant heater 3 and a third inlet pipe 30 from from the heater 31 to the first outlet conduit 40 of the housing 1 to the heat engine 14.
  • a pump 4 may be present in the first outlet pipe 40 of the housing 1 and can circulate the coolant to and into the engine 14 then in the means for returning the fluid to the housing 1.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

L'invention porte sur un procédé de régulation d'une température d'une huile de lubrification dans un échangeur de chaleur (7, 7a) d'huile de moteur raccordé fluidiquement à un circuit de refroidissement d'un moteur thermique (14) pour un passage d'un premier débit de fluide caloporteur dans l'échangeur de chaleur (7, 7a) après passage du premier débit dans le moteur (14). L'échangeur de chaleur (7, 7a) reçoit un deuxième débit de fluide à une température plus froide que le fluide du premier débit, le deuxième débit provenant d'un radiateur (2) et le passage du deuxième débit dans l'échangeur de chaleur (7, 7a) étant effectif quand une température de fluide dans le circuit de refroidissement dépasse une température de fluide de refroidissement prédéterminée ou quand la température d'huile dépasse une température d'huile prédéterminée.The invention relates to a method for controlling a temperature of a lubricating oil in a motor oil heat exchanger (7, 7a) fluidically connected to a cooling circuit of a heat engine (14) for a passage of a first flow of coolant in the heat exchanger (7, 7a) after passage of the first flow in the motor (14). The heat exchanger (7, 7a) receives a second flow of fluid at a cooler temperature than the fluid of the first flow, the second flow from a radiator (2) and the passage of the second flow in the heat exchanger. heat (7, 7a) being effective when a fluid temperature in the cooling circuit exceeds a predetermined coolant temperature or when the oil temperature exceeds a predetermined oil temperature.

Description

L'invention porte sur un procédé de régulation d'une température d'une huile de lubrification dans un échangeur de chaleur d'huile de moteur raccordé fluidiquement à un circuit de refroidissement d'un moteur thermique.A method of controlling a temperature of a lubricating oil in a motor oil heat exchanger fluidically connected to a cooling circuit of a heat engine.

Dans les circuits de refroidissement actuels, le fluide caloporteur, fréquemment de l'eau comprenant ou non des additifs, est ponctionné dans le moteur thermique pour le refroidissement de l'huile de lubrification du moteur. Cela permet d'alimenter en continu l'échangeur de chaleur de l'huile de lubrification du moteur thermique par un débit de fluide caloporteur dans l'échangeur de chaleur après que ce débit soit passé par le moteur, ce débit ayant donc une température relativement élevée.In the current cooling circuits, the coolant, frequently water with or without additives, is punctured in the engine for cooling the lubricating oil of the engine. This makes it possible to continuously supply the heat exchanger of the lubricating oil of the heat engine with a flow of heat transfer fluid into the heat exchanger after this flow has passed through the engine, this flow therefore having a relatively high temperature. high.

Il est de plus en plus fréquent, d'utiliser des huiles de lubrification à basse viscosité. Cela nécessite cependant de refroidir de manière plus importante l'huile que précédemment. Par exemple, une huile de lubrification ordinaire possède la même viscosité à 145°C qu'une huile basse viscosité à 125°C. Par conséquent, il est nécessaire de mieux refroidir une huile basse viscosité afin de ne pas dépasser 125°C. L'emploi d'une huile basse viscosité n'est cependant pas une caractéristique essentielle pour la mise en oeuvre de la présente invention mais seulement une application particulièrement adaptée du procédé selon la présente invention.It is more and more common to use low viscosity lubricating oils. However, it requires to cool more oil than previously. For example, an ordinary lubricating oil has the same viscosity at 145 ° C as a low viscosity oil at 125 ° C. Therefore, it is necessary to better cool a low viscosity oil so as not to exceed 125 ° C. The use of a low viscosity oil is however not an essential feature for the practice of the present invention but only a particularly suitable application of the process according to the present invention.

La figure 1 montre un ensemble d'un moteur 14 thermique et de son circuit de refroidissement comportant un boîtier 1 de sortie d'un fluide caloporteur comportant une première conduite de sortie 40 de fluide et des moyens de retour du fluide caloporteur débouchant respectivement dans le moteur 14 et dans le boîtier 1 en provenance du moteur 14, ceci par un passage direct entre moteur 14 et boîtier 1 après que le fluide soit passé à travers un échangeur de chaleur 7 d'huile de lubrification du moteur avec le fluide caloporteur.The figure 1 shows an assembly of a thermal engine 14 and its cooling circuit comprising a heat transfer fluid outlet housing 1 having a first fluid outlet pipe 40 and heat transfer fluid return means opening respectively into the engine 14 and in the housing 1 from the engine 14, this by a direct passage between the motor 14 and housing 1 after the fluid has passed through a heat exchanger 7 of engine lubricating oil with the coolant.

Le circuit de refroidissement comprend aussi des deuxièmes conduites de sortie 21 et d'entrée 20 débouchant respectivement dans un radiateur 2 et dans le boîtier 1 en provenance du radiateur 2. De plus, accessoirement, bien que non montré à la figure 1, le radiateur peut présenter une conduite annexe de sortie de fluide du radiateur le reliant au moteur, via une boîte de dégazage. De manière classique, une pompe 4 fait circuler le fluide de refroidissement dans le moteur 14. La pompe 4 se trouve sur la première conduite de sortie 40 de fluide débouchant respectivement dans le moteur 14 en provenance du boîtier 1. La pompe 4 peut aussi être raccordée à la conduite annexe de sortie provenant du radiateur.The cooling circuit also comprises second outlet ducts 21 and inlet ducts 20 opening respectively into a radiator 2 and into the casing 1 from the radiator 2. In addition, incidentally, although not shown in FIG. figure 1 , the radiator may have an auxiliary pipe radiator fluid outlet connecting it to the engine via a degassing box. In a conventional manner, a pump 4 circulates the Cooling fluid in the motor 14. The pump 4 is on the first fluid outlet pipe 40 opening respectively into the motor 14 from the housing 1. The pump 4 can also be connected to the auxiliary outlet pipe coming from the radiator .

Le circuit de refroidissement présente en général un aérotherme 3 relié par une troisième conduite de sortie 31 en provenance du boîtier 1 vers l'aérotherme 3 de fluide caloporteur et une troisième conduite d'entrée 30 en provenance de l'aérotherme 3 vers la première conduite de sortie 40 du boîtier 1 en direction du moteur thermique 14.The cooling circuit generally has a heater 3 connected by a third outlet pipe 31 from the housing 1 to the heater 3 of heat transfer fluid and a third inlet pipe 30 from the heater 3 to the first pipe outlet 40 of the housing 1 towards the heat engine 14.

Le boîtier 1 comprend deux enceintes 9, 10. La deuxième enceinte 10 porte une sortie débouchant dans la troisième conduite de sortie 31 vers l'aérotherme 3 et une sortie débouchant dans la deuxième conduite de sortie 21 vers le radiateur 2. Pour le passage de fluide précédemment mentionné entre le moteur 14 et le boîtier 1, la première enceinte 9 du boîtier 1 comporte une entrée directement connectée au moteur 14 pour recevoir du fluide sortant du moteur, cette entrée étant visible mais non référencée à la figure 1.The housing 1 comprises two enclosures 9, 10. The second enclosure 10 carries an outlet opening in the third outlet conduit 31 to the heater 3 and an outlet opening in the second outlet conduit 21 to the radiator 2. For the passage of previously mentioned fluid between the motor 14 and the housing 1, the first chamber 9 of the housing 1 has an input directly connected to the motor 14 to receive fluid leaving the engine, this input being visible but not referenced to the figure 1 .

La première enceinte 9 du boîtier 1 comporte une sortie débouchant dans la première conduite de sortie 40 du boîtier 1 vers le moteur thermique 14 et une entrée recevant la deuxième conduite d'entrée 20 provenant du radiateur 2. La première enceinte 9 ou la deuxième enceinte 10 peut comprendre un thermostat 13 obturant ou ouvrant au moins partiellement une sortie du boîtier 1 vers le radiateur 2.The first enclosure 9 of the housing 1 has an outlet opening in the first outlet conduit 40 of the housing 1 to the heat engine 14 and an inlet receiving the second inlet conduit 20 from the radiator 2. The first enclosure 9 or the second enclosure 10 may comprise a thermostat 13 closing or at least partially opening an outlet of the housing 1 towards the radiator 2.

Dans cet état de la technique, le refroidissement de l'huile de lubrification du moteur via l'échangeur de chaleur 7 se fait uniquement avec un fluide caloporteur chaud car ayant déjà servi au refroidissement d'une partie du moteur. Il s'ensuit que le refroidissement de l'huile de lubrification est moins efficace que si celui-ci était obtenu par échange de chaleur avec un fluide caloporteur plus froid.In this state of the art, cooling the engine lubricating oil via the heat exchanger 7 is only with a hot heat transfer fluid because having already been used for cooling a portion of the engine. It follows that the cooling of the lubricating oil is less effective than if it was obtained by heat exchange with a cooler heat transfer fluid.

Un échangeur de chaleur d'huile de lubrification de l'état de la technique possède une entrée et une sortie de fluide de refroidissement, une entrée et une sortie d'huile de lubrification. L'échangeur de chaleur d'huile de lubrification est habituellement fixé directement sur le carter ou sur le support du filtre à huile. Du fluide caloporteur relativement chaud en provenance du moteur circule en permanence dans l'échangeur de chaleur d'huile de lubrification.A lubricating oil heat exchanger of the state of the art has a coolant inlet and outlet, an inlet and a lubricating oil outlet. The lubricating oil heat exchanger is usually attached directly to the crankcase or oil filter bracket. Relatively warm heat transfer fluid from the motor is continuously circulating in the lubricating oil heat exchanger.

Le document FR-A- 2 571 431 décrit un dispositif de refroidissement pour moteur à combustion interne comprenant un circuit fermé dans lequel circule un fluide de refroidissement et sur lequel sont branchés d'une part, un échangeur de chaleur air/fluide de refroidissement, tel qu'un radiateur et d'autre part, une pompe assurant la circulation du fluide de refroidissement dans le circuit. Le dispositif de refroidissement comporte un échangeur de chaleur fluide de lubrification/fluide de refroidissement intercalé entre le radiateur et le moteur, ainsi que deux thermostats basse et haute température susceptibles de répartir le débit du fluide de refroidissement en provenance du moteur vers le radiateur, l'échangeur de chaleur et le moteur.The document FR-A-2,571,431 discloses a cooling device for an internal combustion engine comprising a closed circuit in which circulates a fluid of cooling and on which are connected on the one hand, an air / cooling fluid heat exchanger, such as a radiator and on the other hand, a pump for circulating the cooling fluid in the circuit. The cooling device comprises a lubricating fluid / cooling fluid heat exchanger interposed between the radiator and the engine, as well as two low and high temperature thermostats capable of distributing the flow of the cooling fluid from the engine to the radiator. heat exchanger and engine.

Bien que ce document décrive un échangeur de chaleur huile de lubrification/fluide caloporteur de refroidissement intercalé entre un radiateur et un moteur, ceci est fait en utilisant un boîtier en amont de l'échangeur avec un thermostat permettant de choisir entre une sortie vers le radiateur et une sortie vers le moteur, ce qui occasionne un coût important et une difficulté d'implantation dans un circuit de refroidissement ne disposant que de peu de place.Although this document describes a heat exchanger lubricating oil / cooling coolant sandwiched between a radiator and a motor, this is done using a housing upstream of the exchanger with a thermostat to choose between an output to the radiator and an output to the engine, which causes a significant cost and difficulty of implementation in a cooling circuit having only little space.

Par conséquent, le problème à la base de l'invention est, dans un circuit de refroidissement de moteur thermique comprenant un échangeur de chaleur huile de lubrification du moteur avec un fluide caloporteur circulant dans le circuit, d'obtenir par température élevée de l'huile de lubrification un refroidissement plus efficace de l'huile de lubrification du moteur, tout en ne requérant que peu de modification d'un circuit de refroidissement classique.Therefore, the problem underlying the invention is, in a thermal engine cooling circuit comprising a heat exchanger engine lubricating oil with a heat transfer fluid circulating in the circuit, to obtain high temperature of the lubrication oil more efficient cooling of the engine lubricating oil, while requiring little modification of a conventional cooling circuit.

Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un procédé de régulation d'une température d'une huile de lubrification dans un échangeur de chaleur d'huile de moteur raccordé fluidiquement à un circuit de refroidissement d'un moteur thermique pour un passage d'un premier débit de fluide caloporteur dans l'échangeur de chaleur après passage du premier débit dans le moteur, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur reçoit un deuxième débit de fluide à une température plus froide que le fluide du premier débit, le deuxième débit provenant d'un radiateur et le passage du deuxième débit dans l'échangeur de chaleur étant effectif quand une température de fluide dans le circuit de refroidissement dépasse une température de fluide de refroidissement prédéterminée ou quand la température d'huile dépasse une température d'huile prédéterminée.To achieve this objective, it is provided according to the invention a method for regulating a temperature of a lubricating oil in a motor oil heat exchanger fluidically connected to a cooling circuit of a heat engine for a passage of a first flow of heat transfer fluid into the heat exchanger after passage of the first flow in the engine, characterized in that the heat exchanger receives a second flow of fluid at a temperature colder than the fluid of the first flow rate the second flow from a radiator and the passage of the second flow into the heat exchanger being effective when a fluid temperature in the cooling circuit exceeds a predetermined coolant temperature or when the oil temperature exceeds a predetermined oil temperature.

Les pertes d'un moteur sont liées à la viscosité de l'huile. La viscosité et donc les pertes par frottement diminuent avec l'augmentation de la température d'huile au-dessus d'une valeur minimale. Pour une huile basse viscosité, il est cependant à éviter que la température de l'huile basse viscosité ne soit trop élevée, auquel cas les propriétés de lubrification de l'huile pourraient être trop diminuées.The losses of an engine are related to the viscosity of the oil. The viscosity and thus the friction losses decrease with the increase of the oil temperature above a minimum value. For a low viscosity oil, however, it is necessary to avoid the temperature of the low viscosity oil being too high, in which case the lubrication properties of the oil could be too low.

L'effet technique est d'obtenir le refroidissement d'une huile de lubrification d'une manière simple sans nécessiter un boîtier supplémentaire avec un thermostat comme divulgué par l'état de la technique le plus proche. Pour la mise en oeuvre de la présente invention, il suffit de réaliser un piquage d'entrée sur une conduite ramenant un fluide refroidi par le radiateur et de prévoir un circuit auxiliaire de refroidissement comportant des conduites auxiliaires d'entrée et de sortie dans l'échangeur de chaleur de l'huile de lubrification du moteur. Dans la présente invention, c'est l'architecture interne de l'échangeur de chaleur qui permet d'avoir les deux entrées ou la présence d'une électrovanne régulant les débits des premier et deuxième fluides. Comparé à l'état de la technique le plus proche, le compromis entre l'intérêt thermique, le coût et l'implantation est meilleur que celui de l'état de la technique tout en obtenant un meilleur refroidissement de l'huile de lubrification.The technical effect is to obtain the cooling of a lubricating oil in a simple manner without requiring an additional housing with a thermostat as disclosed by the closest prior art. For the implementation of the present invention, it is sufficient to perform an inlet tapping on a pipe bringing a cooled fluid by the radiator and to provide an auxiliary cooling circuit comprising auxiliary inlet and outlet lines in the heat exchanger of engine lubrication oil. In the present invention, it is the internal architecture of the heat exchanger which makes it possible to have the two inputs or the presence of a solenoid valve regulating the flow rates of the first and second fluids. Compared to the closest state of the art, the compromise between thermal interest, cost and installation is better than that of the state of the art while achieving better cooling of the lubricating oil.

L'objectif de l'invention est de réaliser deux entrées dans l'échangeur de chaleur ou une entrée régulée par une électrovanne mélangeant les premier et deuxième débits. Le deuxième débit est le débit froid provenant de la sortie du radiateur permettant de parfaitement refroidir l'huile lorsque le thermostat est ouvert. Le premier débit est le débit chaud ou tiède, en tout cas plus chaud que le deuxième débit froid, qui alimente en permanence l'échangeur de chaleur, afin de refroidir l'huile quand un thermostat présent dans le circuit de refroidissement est fermé. Ceci se passe quand le fluide du circuit de refroidissement n'a pas besoin d'être refroidi par le radiateur car n'ayant pas encore obtenu une température trop élevée.The object of the invention is to provide two inputs into the heat exchanger or an input regulated by a solenoid valve mixing the first and second flow rates. The second flow rate is the cold flow from the radiator outlet that allows the oil to cool perfectly when the thermostat is open. The first flow rate is the hot or warm flow, in any case hotter than the second cold flow, which continuously supplies the heat exchanger, to cool the oil when a thermostat in the cooling circuit is closed. This happens when the cooling circuit fluid does not need to be cooled by the radiator because it has not yet achieved too high a temperature.

Avantageusement, la température de fluide de refroidissement prédéterminée est d'environ 100°C et la température d'huile prédéterminée est de 115°C avec une plage de variation de +/- 10% autour de ces deux températures prédéterminées respectives. Réguler l'huile sur une température plus basse que 125°C, permet d'assurer une meilleure durée de vie du moteur.Advantageously, the predetermined coolant temperature is about 100 ° C and the predetermined oil temperature is 115 ° C with a range of variation of +/- 10% around these two respective predetermined temperatures. Regulating the oil to a temperature lower than 125 ° C, ensures a longer life of the engine.

Un pilotage par la température de fluide de refroidissement est le plus simple à mettre en oeuvre mais il se peut que l'huile de lubrification soit alors portée à une température trop élevée. Le pilotage par la température du fluide ne nécessite pas un contrôle de température du fluide supplémentaire car déjà mis en oeuvre lors de la régulation par thermostat de l'alimentation du radiateur pour refroidir le fluide de lubrification. Un pilotage par la température d'huile permet un contrôle au plus près de la température de l'huile mais est plus difficile à mettre en oeuvre. Les deux pilotages peuvent coexister ensemble.Control by the coolant temperature is the simplest to implement but it is possible that the lubricating oil is then raised to a temperature too high. Control by the fluid temperature does not require an additional fluid temperature control because already implemented during the thermostat control of the radiator supply to cool the lubricating fluid. A control by the oil temperature allows a control as close as possible to the oil temperature but is more difficult to implement. The two controls can coexist together.

Avantageusement, le deuxième débit est prélevé par un piquage d'entrée sur une conduite d'entrée vers un boîtier de service de fluide en provenance du radiateur avec création d'une perte de charge du débit de fluide circulant dans la conduite d'entrée vers le boîtier de service de fluide en provenance du radiateur en aval du piquage d'entrée, le deuxième débit retournant dans la conduite d'entrée vers le boîtier en provenance du radiateur ou directement dans le boîtier après passage dans l'échangeur de chaleur.Advantageously, the second flow rate is taken by an inlet tapping on an inlet pipe to a fluid service box from the radiator with creation of a pressure drop of the flow of fluid flowing in the inlet pipe towards the fluid service box from the radiator downstream of the inlet nozzle, the second flow returning in the inlet pipe to the housing from the radiator or directly into the housing after passage through the heat exchanger.

Avantageusement, des débits des premier et deuxième débits sont réglables à l'entrée de l'échangeur de chaleur au moins entre un débit nul et un débit maximal pour chacun des premier et deuxième débits. Ceci correspond à un deuxième mode de réalisation préférentielle de l'invention mettant avantageusement en oeuvre une électrovanne et permet de mieux contrôler la température du mélange de fluide traversant l'échangeur de chaleur de l'huile de lubrification. Dans un premier mode de réalisation préférentielle, l'échangeur de chaleur de l'huile de lubrification comprend deux compartiments séparés respectivement pour les circulations des premier et deuxième fluides.Advantageously, flow rates of the first and second flow rates are adjustable at the inlet of the heat exchanger at least between a zero flow and a maximum flow rate for each of the first and second flows. This corresponds to a second preferred embodiment of the invention advantageously implementing a solenoid valve and allows better control of the temperature of the fluid mixture passing through the heat exchanger of the lubricating oil. In a first preferred embodiment, the heat exchanger of the lubricating oil comprises two separate compartments respectively for the circulations of the first and second fluids.

L'invention concerne aussi un ensemble d'un moteur thermique et de son circuit de refroidissement comportant un boîtier de sortie d'un fluide caloporteur comportant une première conduite de sortie de fluide débouchant respectivement dans le moteur et des moyens de retour du fluide caloporteur dans le boîtier en provenance du moteur par au moins un échangeur de chaleur avec une huile de lubrification du moteur et des deuxièmes conduites de sortie et d'entrée débouchant respectivement dans un radiateur et dans le boîtier en provenance du radiateur, l'ensemble mettant en oeuvre un tel procédé, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit auxiliaire d'alimentation en fluide de l'échangeur de chaleur, le circuit auxiliaire comprenant une conduite auxiliaire d'entrée de fluide vers l'échangeur de chaleur présentant un piquage d'entrée sur la conduite d'entrée débouchant dans le boîtier en provenance du radiateur, un thermostat étant intégré dans le circuit de refroidissement et ouvrant une circulation du fluide vers le radiateur au-dessus d'une température de fluide prédéterminée ou une unité de commande du moteur comprenant des moyens de mesure ou d'estimation d'une température d'huile de lubrification, l'ensemble comprenant des moyens de pilotage du thermostat ouvrant la circulation de fluide vers le radiateur quand la température d'huile mesurée ou estimée dépasse une température d'huile prédéterminée.The invention also relates to an assembly of a heat engine and its cooling circuit comprising an outlet housing of a heat transfer fluid comprising a first fluid outlet conduit opening respectively into the engine and means for returning the coolant in the housing from the engine by at least one heat exchanger with a lubricating oil of the engine and second outlet and inlet ducts opening respectively into a radiator and into the casing from the radiator, the assembly implementing such a method, characterized in that it comprises an auxiliary fluid supply circuit of the heat exchanger, the auxiliary circuit comprising an auxiliary fluid inlet duct towards the heat exchanger having an inlet quilting on the inlet pipe opening into the housing from the radiator, a thermostat being integrated in the cooling circuit and opening a flow of fluid to the radiator above a predetermined fluid temperature or a motor control unit including means for measuring or estimating a lubricating oil temperature, the assembly comprising control means of the thermostat opening the flow of fluid to the radiator when the measured or estimated oil temperature exceeds a predetermined oil temperature.

Lorsque le moteur est chaud, le thermostat ouvre la deuxième conduite de sortie vers le radiateur. Ainsi, on peut refroidir l'huile de lubrification du moteur en profitant d'une partie du fluide refroidi sortant du radiateur qui est alors le fluide le plus froid du circuit de refroidissement, d'où un refroidissement très efficace de l'huile de lubrification.When the engine is warm, the thermostat opens the second output line to the radiator. Thus, the engine lubricating oil can be cooled by taking advantage of a part of the cooled fluid leaving the radiator which is then the coldest fluid of the cooling circuit, resulting in a very efficient cooling of the lubricating oil.

Le thermostat était déjà présent dans la plupart des circuits de refroidissement de l'état de la technique : ce thermostat remplit alors une nouvelle fonction auxiliaire c'est-à-dire de mettre en oeuvre un renforcement du refroidissement de l'huile de lubrification du moteur. Ceci représente une économie de moyens et une facilité d'adaptation des circuits de refroidissement déjà existants pour la mise en oeuvre de la présente invention. Il suffit de prévoir un circuit auxiliaire de refroidissement pour l'échangeur de chaleur de l'huile et, le cas échéant, une modification de l'échangeur de chaleur en deux compartiments ou en l'associant à une électrovanne.The thermostat was already present in most of the cooling circuits of the state of the art: this thermostat then fulfills a new auxiliary function that is to say to implement a reinforcement of the cooling of the lubricating oil of the engine. This represents an economy of means and an ease of adaptation of the already existing cooling circuits for the implementation of the present invention. It suffices to provide an auxiliary cooling circuit for the oil heat exchanger and, if necessary, a modification of the heat exchanger in two compartments or by associating it with a solenoid valve.

La solution proposée par la présente invention permet de mieux refroidir l'huile de lubrification tout en conservant un encombrement identique du circuit de refroidissement. Cela permet d'utiliser dans le moteur des huiles de lubrification ayant des viscosités plus faibles et donc générant moins de pertes par frottement.The solution proposed by the present invention allows to better cool the lubricating oil while maintaining an identical size of the cooling circuit. This makes it possible to use lubricating oils in the engine having lower viscosities and thus generating less friction losses.

Avantageusement, un élément de perte de charge est intégré dans la conduite d'entrée débouchant dans le boîtier en provenance du radiateur en aval du piquage d'entrée sur la conduite d'entrée débouchant dans le boîtier en provenance du radiateur. Cet élément de perte de charge permet de réaliser une circulation de fluide dans le circuit auxiliaire de refroidissement vers l'échangeur de chaleur de l'huile de lubrification.Advantageously, a pressure drop element is integrated in the inlet pipe opening into the housing from the radiator downstream of the inlet nozzle on the inlet pipe opening into the housing from the radiator. This pressure drop element makes it possible to circulate fluid in the auxiliary cooling circuit to the heat exchanger of the lubricating oil.

Selon ces caractéristiques préférentielles, il est réalisé une restriction sur le débit principal vers le boîtier, ce qui augmente le débit de fluide formant le deuxième débit alimentant l'échangeur de chaleur par le circuit auxiliaire de refroidissement.According to these preferred features, there is a restriction on the main flow to the housing, which increases the flow of fluid forming the second flow supplying the heat exchanger by the auxiliary cooling circuit.

Avantageusement, le circuit auxiliaire d'alimentation en fluide de l'échangeur de chaleur comprend une conduite auxiliaire de sortie de fluide en aval de l'échangeur de chaleur débouchant dans un piquage de sortie sur la conduite d'entrée débouchant dans le boîtier en provenance du radiateur en aval de l'élément de perte de charge ou débouchant directement dans le boîtier. C'est avantageusement les premier et deuxième débits réunis qui transitent par cette conduite auxiliaire de sortie.Advantageously, the auxiliary fluid supply circuit of the heat exchanger comprises an auxiliary fluid outlet line downstream of the heat exchanger opening into an outlet tapping on the inlet pipe opening into the casing coming from radiator downstream of the pressure drop element or opening directly into the housing. It is advantageously the first and second flow combined that transit through this auxiliary output pipe.

Dans un mode de réalisation préférentielle de la présente invention, l'échangeur de chaleur comprend deux compartiments séparés, les moyens de retour débouchant dans le premier compartiment pour une circulation d'un fluide en provenance du moteur dans le premier compartiment et la conduite auxiliaire d'entrée de fluide du circuit auxiliaire d'alimentation en fluide de l'échangeur de chaleur débouchant dans le deuxième compartiment pour une circulation d'un fluide en provenance du radiateur, les fluides des premier et deuxième compartiments étant évacués de l'échangeur de chaleur par la conduite auxiliaire de sortie de fluide en aval de l'échangeur de chaleur.In a preferred embodiment of the present invention, the heat exchanger comprises two separate compartments, the return means opening into the first compartment for a circulation of a fluid from the engine in the first compartment and the auxiliary duct. Auxiliary circuit fluid inlet fluid supplying the heat exchanger opening in the second compartment for a circulation of a fluid from the radiator, the fluids of the first and second compartments being removed from the heat exchanger by the auxiliary outlet pipe of fluid downstream of the heat exchanger.

Dans ce mode de réalisation, les premier et deuxième débits de fluide sont regroupés uniquement à la sortie de l'échangeur de chaleur dans la conduite auxiliaire de sortie, ce qui est une économie de moyens, une seule conduite étant prévue pour les deux débits. Quand la température d'huile de lubrification n'est pas élevée, c'est le premier compartiment de l'échangeur de chaleur qui reçoit une circulation du premier débit et quand la température d'huile de lubrification est élevée, des circulations respectives des premier et deuxième débits sont effectuées dans les deux compartiments de l'échangeur de chaleur.In this embodiment, the first and second fluid flow rates are grouped only at the outlet of the heat exchanger in the auxiliary outlet pipe, which is an economy of means, a single pipe being provided for the two flow rates. When the lubricating oil temperature is not high, it is the first compartment of the heat exchanger which receives a circulation of the first flow and when the lubricating oil temperature is high, respective circulations of the first and second flow rates are made in both compartments of the heat exchanger.

Dans un autre mode de réalisation préférentielle de la présente invention, d'une part, la conduite auxiliaire d'entrée de fluide dans l'échangeur de chaleur du circuit auxiliaire d'alimentation et, d'autre part, les moyens de retour du fluide caloporteur dans le boîtier en provenance du moteur débouchent dans une électrovanne pilotée par une unité de commande pour un réglage des ouvertures de la conduite auxiliaire d'entrée de fluide dans l'échangeur de chaleur et des moyens de retour. Les premier et deuxième débits sont alors mélangés en entrée de l'échangeur, avantageusement dans des proportions définies par une unité de commande en fonction de la température du fluide caloporteur.In another preferred embodiment of the present invention, on the one hand, the auxiliary fluid inlet pipe in the heat exchanger of the auxiliary supply circuit and, on the other hand, the fluid return means. coolant in the housing from the engine open into a solenoid valve controlled by a control unit for adjusting the openings of the fluid inlet auxiliary line in the heat exchanger and return means. The first and second flow rates are then mixed at the inlet of the exchanger, advantageously in proportions defined by a control unit as a function of the temperature of the coolant.

Avantageusement, le boîtier comprend deux enceintes, la première enceinte portant une entrée débouchant dans la deuxième conduite d'entrée provenant du radiateur et une entrée directement connectée au moteur pour recevoir du fluide sortant du moteur par les moyens de retour, la deuxième enceinte du boîtier comportant une sortie débouchant dans la première conduite de sortie du boîtier vers le moteur thermique et une sortie débouchant dans la deuxième conduite de sortie vers le radiateur, les première et deuxième enceintes du boîtier communiquant par un passage interne, le thermostat étant logé dans la deuxième enceinte et obturant la sortie débouchant dans la deuxième conduite de sortie vers le radiateur en dessous de la température prédéterminée de fluide.Advantageously, the housing comprises two enclosures, the first enclosure carrying an inlet opening into the second inlet conduit from the radiator and an input directly connected to the motor for receiving fluid leaving the engine by the return means, the second enclosure of the housing having an outlet opening in the first outlet pipe of the housing towards the heat engine and an outlet opening into the second outlet pipe towards the radiator, the first and second enclosures of the housing communicating through an internal passage, the thermostat being housed in the second enclosure and closing the outlet opening in the second outlet pipe to the radiator below the predetermined fluid temperature.

Avantageusement, le circuit de refroidissement présente un aérotherme relié par une troisième conduite de sortie en provenance du boîtier vers l'aérotherme de fluide caloporteur et une troisième conduite d'entrée en provenance de l'aérotherme vers la première conduite de sortie du boîtier vers le moteur thermique, une pompe étant présente dans la première conduite de sortie du boîtier et faisant circuler le fluide caloporteur vers et dans le moteur.Advantageously, the cooling circuit has a heater connected by a third outlet pipe from the housing to the coolant heater and a third inlet pipe from the heater to the first outlet pipe of the housing to the thermal engine, a pump being present in the first outlet pipe of the housing and circulating the heat transfer fluid to and into the engine.

D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels :

  • la figure 1 est une représentation schématique d'un ensemble moteur avec un moteur thermique et son circuit de refroidissement selon l'état de la technique, le circuit de refroidissement effectuant un refroidissement de l'huile de lubrification du moteur uniquement par du fluide ayant traversé une portion du moteur et donc par un fluide relativement chaud,
  • la figure 2 est une représentation schématique d'un ensemble moteur avec un moteur thermique et son circuit de refroidissement selon un mode de réalisation de la présente invention, l'échangeur de chaleur de l'huile de lubrification étant aussi alimenté par une circulation de fluide relativement froid ayant passé par le radiateur en complément du fluide relativement chaud ayant passé par le moteur,
  • la figure 3 est une représentation schématique d'un ensemble moteur avec un moteur thermique et son circuit de refroidissement selon un autre mode de réalisation de la présente invention, l'échangeur de chaleur de l'huile de lubrification étant alimenté par une circulation de fluide relativement froid ayant passé par le radiateur en complément ou en remplacement du fluide relativement chaud ayant passé par le moteur, un mélange de fluides chaud et froid étant obtenu par pilotage d'une électrovanne disposée à l'entrée de l'échangeur de chaleur d'huile de lubrification.
Other features, objects and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows and with reference to the appended drawings given by way of non-limiting examples and in which:
  • the figure 1 is a schematic representation of an engine assembly with a heat engine and its cooling circuit according to the state of the art, the cooling circuit cooling the engine lubricating oil only with fluid having passed through a portion of the engine. motor and therefore by a relatively hot fluid,
  • the figure 2 is a schematic representation of an engine assembly with a heat engine and its cooling circuit according to an embodiment of the present invention, the heat exchanger of the lubricating oil being also fed by a relatively cold fluid circulation having passed through the radiator in addition to the relatively hot fluid having passed through the engine,
  • the figure 3 is a schematic representation of an engine assembly with a heat engine and its cooling circuit according to another embodiment of the present invention, the heat exchanger of the lubricating oil being fed by a relatively cold fluid circulation having passed through the radiator in addition to or instead of the relatively hot fluid having passed through the engine, a mixture of hot and cold fluids being obtained by driving a solenoid valve arranged at the inlet of the lubricating oil heat exchanger .

Il est à garder à l'esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l'invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.It should be borne in mind that the figures are given by way of examples and are not limiting of the invention. They constitute schematic representations of principle intended to facilitate the understanding of the invention and are not necessarily at the scale of practical applications. In particular, the dimensions of the various elements illustrated are not representative of reality.

Dans ce qui va suivre, amont et aval sont à prendre dans le sens de la circulation du fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement et notamment dans la conduite alors décrite. Entrée et sortie sont à prendre par rapport au boîtier de sortie d'un fluide caloporteur du circuit de refroidissement, une conduite d'entrée débouchant dans le boîtier de service et une conduite de sortie partant du boîtier de service. Il en va de même pour l'échangeur de chaleur d'huile de lubrification.In what follows, upstream and downstream are to be taken in the direction of the circulation of the heat transfer fluid in the cooling circuit and in particular in the pipe then described. Inlet and outlet are to be taken with respect to the coolant coolant outlet housing, an inlet pipe opening into the service box and an outlet pipe from the service box. The same goes for the lubricating oil heat exchanger.

La figure 1 a déjà été décrite dans la partie introductive de la présente demande de brevet. En se référant aux figures 2 et 3, la présente invention concerne un procédé de régulation d'une température d'une huile de lubrification dans un échangeur de chaleur 7, 7a d'huile de lubrification du moteur raccordé fluidiquement à un circuit de refroidissement d'un moteur thermique 14 pour un passage d'un premier débit de fluide caloporteur dans l'échangeur de chaleur 7, 7a après passage du premier débit dans le moteur 14.The figure 1 has already been described in the introductory part of this patent application. Referring to figures 2 and 3 The present invention relates to a method for controlling a temperature of a lubricating oil in a motor lubricating oil heat exchanger 7, 7a fluidly connected to a cooling circuit of a heat engine 14 for a passage. a first flow of coolant in the heat exchanger 7, 7a after passage of the first flow in the engine 14.

Aux figures 1 à 3, les flèches en pointillés dans le moteur 14 et l'échangeur de chaleur 7, 7a indiquent le parcours de l'huile de lubrification tandis que les flèches en trait plein indiquent le parcours d'un débit de fluide caloporteur.To the Figures 1 to 3 , the dashed arrows in the engine 14 and the heat exchanger 7, 7a indicate the route of the lubricating oil while the arrows in solid lines indicate the path of a heat transfer fluid flow.

Selon l'invention, l'échangeur de chaleur 7, 7a reçoit un deuxième débit de fluide à une température plus froide que le fluide du premier débit, le deuxième débit provenant d'un radiateur 2. Le passage du deuxième débit dans l'échangeur de chaleur 7, 7a est effectif quand une température de fluide dans le circuit de refroidissement dépasse une température de fluide de refroidissement prédéterminée ou quand la température d'huile dépasse une température d'huile prédéterminée.According to the invention, the heat exchanger 7, 7a receives a second flow of fluid at a colder temperature than the fluid of the first flow, the second flow from a radiator 2. The passage of the second flow in the exchanger 7, 7a is effective when a fluid temperature in the cooling circuit exceeds a predetermined coolant temperature or when the oil temperature exceeds a predetermined oil temperature.

La température de fluide de refroidissement prédéterminée est avantageusement la température qui déclenche l'alimentation en fluide du radiateur 2 associé au moteur thermique et son activation pour le refroidissement du fluide caloporteur le traversant.The predetermined temperature of the cooling fluid is advantageously the temperature that triggers the supply of fluid to the radiator 2 associated with the heat engine and its activation for cooling the heat transfer fluid therethrough.

En alternative ou en complément il est possible de prendre en compte une température d'huile prédéterminée, cette température pouvant dépendre du type d'huile de lubrification utilisée, notamment une huile de lubrification à basse viscosité. Il existe cependant une correspondance entre la température du fluide de refroidissement et la température de l'huile de lubrification en tenant compte d'autres paramètres comme la durée de marche du moteur et des conditions extérieures. La température d'huile de lubrification peut donc être extrapolée à partir de la température du fluide caloporteur.Alternatively or in addition it is possible to take into account a predetermined oil temperature, this temperature may depend on the type of lubricating oil used, including a low viscosity lubricating oil. However, there is a correspondence between the temperature of the coolant and the temperature of the lubricating oil taking into account other parameters such as the running time of the engine and external conditions. The lubricating oil temperature can therefore be extrapolated from the temperature of the coolant.

Avantageusement, la température de fluide de refroidissement prédéterminée est d'environ 100°C et la température d'huile prédéterminée est de 115°C avec une plage de variation de +/- 10% autour de ces deux températures prédéterminées respectivesAdvantageously, the predetermined coolant temperature is about 100 ° C and the predetermined oil temperature is 115 ° C with a range of variation of +/- 10% around these two respective predetermined temperatures.

Il peut en effet être tenu compte d'une ouverture de la circulation de fluide vers le radiateur, ce qui abaisse la température du fluide dans le circuit et ce qui ne se répercute pas immédiatement sur la température d'huile, du fait d'une inertie thermique. L'ouverture d'un thermostat associé à la circulation de fluide vers le radiateur se fait à une température plus basse que la température de fluide de refroidissement prédéterminée. En stabilisation des températures de fluide et d'huile, ces deux températures tendent l'une vers l'autre.It can indeed be taken into account an opening of the flow of fluid to the radiator, which lowers the temperature of the fluid in the circuit and which does not immediately affect the oil temperature, because of a thermal inertia. The opening of a thermostat associated with the flow of fluid to the radiator is at a temperature lower than the predetermined coolant temperature. In stabilizing the fluid and oil temperatures, these two temperatures tend toward each other.

Le deuxième débit peut être prélevé par un piquage d'entrée sur une conduite d'entrée vers un boîtier 1 de service de fluide en provenance du radiateur 2 avec création d'une perte de charge du débit de fluide circulant dans la conduite d'entrée vers le boîtier 1 de service de fluide en provenance du radiateur 2 en aval du piquage d'entrée.The second flow rate can be taken by an inlet tap on an inlet pipe to a fluid service casing 1 from the radiator 2 with the creation of a pressure drop of the flow of fluid flowing in the inlet pipe. to the fluid service housing 1 from the radiator 2 downstream of the inlet tap.

Le fluide en sortie du radiateur 2 est alors le fluide le plus froid du circuit de refroidissement donc le plus approprié à effectuer un refroidissement optimal de l'huile de lubrification. La perte de charge sert à créer un débit suffisant vers l'échangeur de chaleur 7, 7a de l'huile de lubrification.The fluid leaving the radiator 2 is then the coldest fluid of the cooling circuit and therefore the most suitable for performing optimum cooling of the lubricating oil. The pressure drop serves to create a sufficient flow to the heat exchanger 7, 7a of the lubricating oil.

Après passage dans l'échangeur de chaleur 7, 7a, le deuxième débit, avantageusement mélangé avec le premier débit, peut retourner dans la conduite d'entrée 20 vers le boîtier 1 en provenance du radiateur 2 ou directement dans le boîtier 1, ceci avantageusement par une entrée dédiée.After passing through the heat exchanger 7, 7a, the second flow, advantageously mixed with the first flow, can return into the inlet pipe 20 to the casing 1 from the radiator 2 or directly into the casing 1, this advantageously by a dedicated entrance.

Dans un premier mode de réalisation préférentielle de la présente invention, les premier et deuxième débit pénètrent séparément dans l'échangeur de chaleur 7, 7a de l'huile de lubrification et ne sont réunis qu'en sortie de l'échangeur de chaleur 7, 7aIn a first preferred embodiment of the present invention, the first and second flow rates enter separately into the heat exchanger 7, 7a of the lubricating oil and are only joined at the outlet of the heat exchanger 7, 7a

Dans un deuxième mode de réalisation préférentielle de la présente invention, les premier et deuxième débit sont mélangés en entrée de l'échangeur de chaleur 7, 7a de l'huile de lubrification avec des débits des premier et deuxième débit réglables à l'entrée de l'échangeur de chaleur 7, 7a entre au moins entre un débit nul et un débit maximal pour chacun des premier et deuxième débit.In a second preferred embodiment of the present invention, the first and second flow are mixed at the inlet of the heat exchanger 7, 7a of the lubricating oil with flow rates of the first and second adjustable flow rate at the inlet of the the heat exchanger 7, 7a enters at least between a zero flow and a maximum flow rate for each of the first and second flow.

L'invention concerne aussi un ensemble d'un moteur 14 thermique et de son circuit de refroidissement comportant un boîtier 1 de sortie d'un fluide caloporteur comportant une première conduite de sortie 40 de fluide débouchant respectivement dans le moteur 14 et des moyens de retour du fluide caloporteur dans le boîtier 1 en provenance du moteur 14 par au moins un échangeur de chaleur 7, 7a avec une huile de lubrification du moteur 14.The invention also relates to an assembly of a heat engine 14 and its cooling circuit comprising a housing 1 for the output of a coolant having a first fluid outlet line 40 opening respectively into the engine 14 and return means coolant in the housing 1 from the engine 14 by at least one heat exchanger 7, 7a with a lubricating oil of the engine 14.

Ces moyens de retour peuvent déboucher sur un passage reliant directement le moteur 14 et le boîtier 1. Le circuit de refroidissement comprend des deuxièmes conduites de sortie 21 et d'entrée 20 débouchant respectivement dans un radiateur 2 et dans le boîtier 1 en provenance du radiateur 2, le radiateur 2 faisant partie d'un groupe moto-ventilateur 44.These return means can lead to a passage directly connecting the motor 14 and the housing 1. The cooling circuit comprises second outlet pipes 21 and inlet 20 opening respectively in a radiator 2 and in the casing 1 from the radiator 2, the radiator 2 forming part of a motor-fan unit 44.

Pour mettre en oeuvre le procédé précédemment décrit, le circuit de refroidissement de l'ensemble comprend un circuit auxiliaire d'alimentation en fluide de l'échangeur de chaleur 7, 7a. Le circuit auxiliaire comprend une conduite auxiliaire d'entrée 22 de fluide vers l'échangeur de chaleur 7, 7a présentant un piquage d'entrée sur la conduite d'entrée 20 débouchant dans le boîtier 1 en provenance du radiateur 2. La position du piquage montré aux figures 2 et 3 n'est pas limitatif pour la présente invention et ce piquage peut être placé à un endroit différent que celui illustré aux figures.To implement the method described above, the cooling circuit of the assembly comprises an auxiliary fluid supply circuit of the heat exchanger 7, 7a. The auxiliary circuit comprises an auxiliary fluid inlet duct 22 to the heat exchanger 7, 7a having an inlet tapping on the inlet duct 20 opening into the casing 1 from the radiator 2. The position of the quilting shown to figures 2 and 3 is not limiting for the present invention and this stitching may be placed at a different location than that illustrated in the figures.

Un thermostat 13 est intégré dans le circuit de refroidissement et ouvre une circulation du fluide vers le radiateur 2 au-dessus d'une température de fluide prédéterminée. En alternative ou en complément, le moteur 14 comprend, avantageusement dans une unité de contrôle commande, des moyens de mesure ou d'estimation d'une température d'huile de lubrification, l'ensemble comprenant des moyens de pilotage du thermostat 13 ouvrant la circulation de fluide vers le radiateur 2 quand la température d'huile mesurée ou estimée dépasse une température d'huile prédéterminée.A thermostat 13 is integrated in the cooling circuit and opens a flow of the fluid to the radiator 2 above a predetermined fluid temperature. Alternatively or additionally, the motor 14 comprises, advantageously in a control unit, means for measuring or estimating a lubricating oil temperature, the assembly comprising means for controlling the thermostat 13 opening the fluid flow to the radiator 2 when the measured or estimated oil temperature exceeds a predetermined oil temperature.

Un tel thermostat 13 est généralement présent dans un circuit de refroidissement classique, avantageusement dans le boîtier 1, pour initier le passage d'un débit de fluide caloporteur vers le radiateur 2, quand le fluide caloporteur a besoin d'être refroidi. La présente invention utilise un tel thermostat 13 déjà présent pour diriger un deuxième débit de fluide caloporteur plus froid vers l'échangeur de chaleur 7, 7a d'huile de lubrification afin d'intensifier le refroidissement de l'huile quand ceci est nécessaire.Such a thermostat 13 is generally present in a conventional cooling circuit, advantageously in the housing 1, to initiate the passage of a flow of heat transfer fluid to the radiator 2, when the heat transfer fluid needs to be cooled. The present invention utilizes such a thermostat 13 already present to direct a second, cooler coolant flow to the lubricating oil heat exchanger 7, 7a to intensify the cooling of the oil when necessary.

Pour augmenter le débit du deuxième débit froid dans le circuit auxiliaire de refroidissement vers l'échangeur de chaleur 7, 7a d'huile de lubrification du moteur 14, un élément de perte de charge 24 peut être intégré dans la conduite d'entrée 20 débouchant dans le boîtier 1 en provenance du radiateur 2, ceci en aval du piquage d'entrée sur la conduite d'entrée 20 débouchant dans le boîtier 1 en provenance du radiateur 2.To increase the flow rate of the second cold flow in the auxiliary cooling circuit to the engine lubricating oil heat exchanger 7, 7a 14, a pressure drop element 24 can be integrated into the inlet conduit 20 in the casing 1 from the radiator 2, this downstream of the inlet tap on the inlet pipe 20 opening into the casing 1 from the radiator 2.

Le circuit auxiliaire d'alimentation en fluide de l'échangeur de chaleur 7, 7a peut comprendre une conduite auxiliaire de sortie 23 de fluide en aval de l'échangeur de chaleur 7, 7a débouchant dans un piquage de sortie sur la conduite d'entrée 20 débouchant dans le boîtier 1 en provenance du radiateur 2. Ceci peut se faire en aval de l'élément de perte de charge 24.The auxiliary fluid supply circuit of the heat exchanger 7, 7a may comprise an auxiliary fluid outlet line 23 downstream of the heat exchanger 7, 7a opening into an outlet tap on the inlet pipe. 20 opening into the housing 1 from the radiator 2. This can be done downstream of the pressure drop element 24.

En alternative, la conduite auxiliaire de sortie 23 de fluide peut déboucher directement dans le boîtier 1. Les premier et deuxième débits, c'est-à-dire respectivement le débit le plus chaud et le débit le plus froid peuvent être regroupés en sortie de l'échangeur de chaleur 7, 7a et évacués par la conduite auxiliaire de sortie 23 de fluide.Alternatively, the auxiliary outlet line 23 of fluid can lead directly into the housing 1. The first and second flow rates, that is to say respectively the hottest flow rate and the coldest flow rate can be grouped at the output of the heat exchanger 7, 7a and discharged through the auxiliary outlet pipe 23 of fluid.

Le piquage d'entrée de la conduite auxiliaire d'entrée 22 et le débouché de la conduite auxiliaire de sortie 23 peuvent se faire à différents endroits du circuit. Suivant l'implantation de l'échangeur de chaleur 7, 7a de l'huile sur le moteur 14, il est possible de concevoir un retour de fluide par la conduite auxiliaire de sortie 23 dans le boîtier 1, la conduite d'entrée provenant du radiateur 2 vers le boîtier 1 ou directement en amont d'une pompe 4 présente dans la première conduite de sortie 40 provenant du boîtier 1 vers le moteur 14.The inlet tapping of the inlet auxiliary pipe 22 and the outlet of the auxiliary outlet pipe 23 can be done at different points of the circuit. Following the implantation of the heat exchanger 7, 7a of the oil on the motor 14, it is possible to design a fluid return through the auxiliary outlet pipe 23 in the housing 1, the inlet pipe coming from the radiator 2 to the housing 1 or directly upstream of a pump 4 present in the first outlet pipe 40 from the housing 1 to the motor 14.

Dans le premier mode de réalisation préférentielle de la présente invention, comme illustré à la figure 2, l'échangeur de chaleur 7, 7a d'huile de lubrification peut comprendre deux compartiments 7, 7a séparés. Les moyens de retour du moteur 14 vers le boîtier 1 alimentant l'échangeur de chaleur 7, 7a en premier débit peuvent déboucher dans le premier compartiment 7 pour une circulation d'un fluide en provenance du moteur dans le premier compartiment 7.In the first preferred embodiment of the present invention, as illustrated in FIG. figure 2 , the heat exchanger 7, 7a of lubricating oil may comprise two separate compartments 7, 7a. The return means of the motor 14 to the housing 1 supplying the heat exchanger 7, 7a at the first flow can lead into the first compartment 7 for a circulation of a fluid from the engine in the first compartment 7.

La conduite auxiliaire d'entrée 22 de fluide du circuit auxiliaire d'alimentation en fluide de l'échangeur de chaleur 7, 7a peut déboucher dans le deuxième compartiment 7a pour une circulation d'un fluide en provenance du radiateur 2. Les débits de fluide ayant pénétré respectivement dans les premier et deuxième compartiments 7, 7a peuvent être évacués de l'échangeur de chaleur 7, 7a par la conduite auxiliaire de sortie 23 de fluide en aval de l'échangeur de chaleur 7, 7a.The auxiliary fluid inlet pipe 22 of the auxiliary fluid supply circuit of the heat exchanger 7, 7a can open into the second compartment 7a for a circulation of a fluid coming from the radiator 2. The fluid flows having penetrated respectively into the first and second compartments 7, 7a can be discharged from the heat exchanger 7, 7a by the auxiliary fluid outlet pipe 23 downstream of the heat exchanger 7, 7a.

La caractéristique de ce mode de réalisation est la réalisation de deux entrées dans l'échangeur de chaleur 7, 7a de l'huile de lubrification. La première entrée est pour le premier débit et est dite entrée chaude en étant alimentée en permanence par le premier débit en provenance du moteur 14, afin de refroidir l'huile en position fermée de thermostat 13. La deuxième entrée est pour le deuxième débit et est dite entrée froide en alimentant l'échangeur de chaleur 7, 7a provenant de la sortie du radiateur 2 en permettant de parfaitement refroidir l'huile lorsque le thermostat 13 est en position ouverte.The characteristic of this embodiment is the production of two inputs into the heat exchanger 7, 7a of the lubricating oil. The first input is for the first flow and is called hot input being fed continuously by the first flow from the engine 14, to cool the oil in the thermostat closed position 13. The second input is for the second flow and is said cold input by supplying the heat exchanger 7, 7a from the output of the radiator 2 by allowing to perfectly cool the oil when the thermostat 13 is in the open position.

En circulation en thermostat fermé, seul le premier débit de fluide relativement chaud provenant du moteur passe dans le premier compartiment 7 de l'échangeur eau/huile dans le but d'assurer un refroidissement minimal de l'huile et de ne pas dépasser la température maximale de l'huile de lubrification.When circulating in a closed thermostat, only the first flow of relatively hot fluid from the engine passes into the first compartment 7 of the exchanger water / oil in order to ensure a minimum cooling of the oil and not to exceed the maximum temperature of the lubricating oil.

En circulation en thermostat ouvert, en plus de la circulation du premier débit de fluide décrite précédemment, le deuxième débit de fluide relativement froid car sortant du radiateur 2 circule dans le deuxième compartiment 7a de l'échangeur de chaleur 7, 7a de l'huile de lubrification, afin d'assurer un meilleur refroidissement de l'huile.When circulating in an open thermostat, in addition to the circulation of the first fluid flow described above, the second flow of relatively cold fluid leaving the radiator 2 flows in the second compartment 7a of the heat exchanger 7, 7a of the oil lubrication, to ensure better cooling of the oil.

Cette circulation du deuxième débit relativement froid peut être assurée en parallèle de la circulation du premier débit relativement chaud et peut permettre de mieux refroidir l'huile de lubrification que ne le faisait un échangeur de chaleur d'huile de l'état de la technique.This circulation of the second relatively cold flow can be ensured in parallel with the circulation of the first relatively hot flow and can better cool the lubricating oil than did an oil heat exchanger of the state of the art.

Dans le deuxième mode de réalisation préférentielle de la présente invention, d'une part, la conduite auxiliaire d'entrée 22 de fluide dans l'échangeur de chaleur 7 du circuit auxiliaire d'alimentation et, d'autre part, les moyens de retour du fluide caloporteur dans le boîtier 1 en provenance du moteur 14 peuvent déboucher dans une électrovanne 8 en amont de l'échangeur de chaleur 7. L'échangeur de chaleur 7 dans ce deuxième mode de réalisation ne comprend qu'un compartiment.In the second preferred embodiment of the present invention, on the one hand, the auxiliary fluid inlet duct 22 in the heat exchanger 7 of the auxiliary supply circuit and, on the other hand, the return means coolant in the housing 1 from the engine 14 may lead into a solenoid valve 8 upstream of the heat exchanger 7. The heat exchanger 7 in this second embodiment comprises only one compartment.

L'électrovanne 8 peut être pilotée par une unité de commande pour un réglage des ouvertures de la conduite d'entrée de fluide dans l'échangeur de chaleur 7, 7a et des moyens de retour.The solenoid valve 8 can be controlled by a control unit for adjusting the openings of the fluid inlet pipe in the heat exchanger 7, 7a and return means.

Le boîtier 1 peut comprendre deux enceintes 9, 10. La première enceinte 9 peut porter une entrée sur laquelle débouche la deuxième conduite d'entrée 20 provenant du radiateur 2 et une entrée directement connectée au moteur 14 pour recevoir du fluide sortant du moteur par les moyens de retour.The housing 1 may comprise two enclosures 9, 10. The first enclosure 9 may carry an inlet on which the second inlet conduit 20 coming from the radiator 2 and an inlet directly connected to the motor 14 to receive fluid leaving the engine by the engines. means of return.

La deuxième enceinte 10 du boîtier 1 peut comporter une sortie débouchant dans la première conduite de sortie 40 du boîtier 1 vers le moteur thermique 14 et une sortie débouchant dans la deuxième conduite de sortie 21 vers le radiateur 2. Les première et deuxième enceintes 9, 10 du boîtier 1 peuvent communiquer par un passage interne. Le thermostat 13 peut être logé dans la deuxième enceinte 10 afin de bloquer la sortie associée à la deuxième conduite de sortie 21 vers le radiateur 2.The second enclosure 10 of the housing 1 may include an outlet opening in the first outlet conduit 40 of the housing 1 to the heat engine 14 and an outlet opening in the second outlet conduit 21 to the radiator 2. The first and second enclosures 9, 10 of the housing 1 can communicate through an internal passage. The thermostat 13 can be housed in the second enclosure 10 in order to block the outlet associated with the second outlet pipe 21 towards the radiator 2.

De manière connue, le circuit de refroidissement peut aussi comporter un aérotherme 3 relié par une troisième conduite de sortie 31 en provenance du boîtier 1 vers l'aérotherme 3 de fluide caloporteur et une troisième conduite d'entrée 30 en provenance de l'aérotherme 31 vers la première conduite de sortie 40 du boîtier 1 vers le moteur thermique 14. Une pompe 4 peut être présente dans la première conduite de sortie 40 du boîtier 1 et peut faire circuler le fluide caloporteur vers et dans le moteur 14 puis dans les moyens de retour du fluide vers le boîtier 1.In known manner, the cooling circuit may also include a heater 3 connected by a third outlet pipe 31 from the housing 1 to the coolant heater 3 and a third inlet pipe 30 from from the heater 31 to the first outlet conduit 40 of the housing 1 to the heat engine 14. A pump 4 may be present in the first outlet pipe 40 of the housing 1 and can circulate the coolant to and into the engine 14 then in the means for returning the fluid to the housing 1.

L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.The invention is in no way limited to the described and illustrated embodiments which have been given by way of example only.

Claims (10)

Procédé de régulation d'une température d'une huile de lubrification dans un échangeur de chaleur (7, 7a) d'huile de moteur raccordé fluidiquement à un circuit de refroidissement d'un moteur thermique (14) pour un passage d'un premier débit de fluide caloporteur dans l'échangeur de chaleur (7, 7a) après passage du premier débit dans le moteur (14), caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (7, 7a) reçoit un deuxième débit de fluide à une température plus froide que le fluide du premier débit, le deuxième débit provenant d'un radiateur (2) et le passage du deuxième débit dans l'échangeur de chaleur (7, 7a) étant effectif quand une température de fluide dans le circuit de refroidissement dépasse une température de fluide de refroidissement prédéterminée ou quand la température d'huile dépasse une température d'huile prédéterminée.A method of regulating a temperature of a lubricating oil in a motor oil heat exchanger (7, 7a) fluidically connected to a cooling circuit of a heat engine (14) for a passage of a first flow of coolant in the heat exchanger (7, 7a) after passage of the first flow in the engine (14), characterized in that the heat exchanger (7, 7a) receives a second flow of fluid at a temperature cooler than the fluid of the first flow, the second flow from a radiator (2) and the passage of the second flow into the heat exchanger (7, 7a) being effective when a fluid temperature in the cooling circuit exceeds a predetermined coolant temperature or when the oil temperature exceeds a predetermined oil temperature. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la température de fluide de refroidissement prédéterminée est d'environ 100°C et la température d'huile prédéterminée est de 115°C avec une plage de variation de +/- 10% autour de ces deux températures prédéterminées respectives.Method according to the preceding claim, wherein the predetermined coolant temperature is about 100 ° C and the predetermined oil temperature is 115 ° C with a range of variation of +/- 10% around these two temperatures respective predetermined ones. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième débit est prélevé par un piquage d'entrée sur une conduite d'entrée (20) vers un boîtier (1) de service de fluide en provenance du radiateur (2) avec création d'une perte de charge du débit de fluide circulant dans la conduite d'entrée (20) vers le boîtier (1) de service de fluide en provenance du radiateur (2) en aval du piquage d'entrée, le deuxième débit retournant dans la conduite d'entrée (20) vers le boîtier (1) en provenance du radiateur (2) ou directement dans le boîtier (1) après passage dans l'échangeur de chaleur (7, 7a).A method as claimed in any one of the preceding claims, wherein the second flow rate is taken by an inlet tapping on an inlet pipe (20) to a fluid service housing (1) from the radiator (2) with creating a pressure drop of the flow of fluid flowing in the inlet duct (20) to the fluid service casing (1) from the radiator (2) downstream of the inlet quill, the second flow returning in the inlet pipe (20) to the housing (1) from the radiator (2) or directly into the housing (1) after passing through the heat exchanger (7, 7a). Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel des débits des premier et deuxième débits sont réglables à l'entrée de l'échangeur de chaleur (7, 7a) au moins entre un débit nul et un débit maximal pour chacun des premier et deuxième débits.A method according to any one of the preceding claims, wherein flow rates of the first and second flow rates are adjustable at the inlet of the heat exchanger (7, 7a) at least between a zero flow and a maximum flow rate for each of the first and second flow rates. Ensemble d'un moteur (14) thermique et de son circuit de refroidissement comportant un boîtier (1) de sortie d'un fluide caloporteur comportant une première conduite de sortie (40) de fluide débouchant respectivement dans le moteur (14) et des moyens de retour du fluide caloporteur dans le boîtier (1) en provenance du moteur (14) par au moins un échangeur de chaleur (7, 7a) avec une huile de lubrification du moteur (14) et des deuxièmes conduites de sortie (21) et d'entrée (20) débouchant respectivement dans un radiateur (2) et dans le boîtier (1) en provenance du radiateur (2), l'ensemble mettant en oeuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit auxiliaire d'alimentation en fluide de l'échangeur de chaleur (7, 7a), le circuit auxiliaire comprenant une conduite auxiliaire d'entrée (22) de fluide vers l'échangeur de chaleur (7, 7a) présentant un piquage d'entrée sur la conduite d'entrée (20) débouchant dans le boîtier (1) en provenance du radiateur (2), un thermostat (13) étant intégré dans le circuit de refroidissement et ouvrant une circulation du fluide vers le radiateur (2) au-dessus d'une température de fluide prédéterminée ou une unité de commande du moteur (14) comprenant des moyens de mesure ou d'estimation d'une température d'huile de lubrification, l'ensemble comprenant des moyens de pilotage du thermostat (13) ouvrant la circulation de fluide vers le radiateur (2) quand la température d'huile mesurée ou estimée dépasse une température d'huile prédéterminée.An assembly of a heat engine (14) and its cooling circuit comprising a heat transfer fluid outlet housing (1) comprising a first fluid outlet duct (40) opening respectively into the engine (14) and means returning the coolant in the housing (1) from the engine (14) to the minus one heat exchanger (7, 7a) with a motor lubricating oil (14) and second outlet (21) and inlet (20) conduits respectively opening into a radiator (2) and into the housing (1). ) from the radiator (2), the assembly implementing a method according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises an auxiliary fluid supply circuit of the heat exchanger (7, 7a), the auxiliary circuit comprising an auxiliary fluid inlet pipe (22) to the heat exchanger (7, 7a) having an inlet nozzle on the inlet pipe (20) opening into the housing (1). ) from the radiator (2), a thermostat (13) being integrated in the cooling circuit and opening a flow of fluid to the radiator (2) above a predetermined fluid temperature or an engine control unit (14) comprising means for measuring or estimating a t lubricating oil emperature, the assembly comprising thermostat control means (13) opening the flow of fluid to the radiator (2) when the measured or estimated oil temperature exceeds a predetermined oil temperature. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel un élément de perte de charge (24) est intégré dans la conduite d'entrée (20) débouchant dans le boîtier (1) en provenance du radiateur (2) en aval du piquage d'entrée sur la conduite d'entrée (20) débouchant dans le boîtier (1) en provenance du radiateur (2).Assembly according to the preceding claim, wherein a pressure drop element (24) is integrated in the inlet duct (20) opening into the casing (1) from the radiator (2) downstream of the inlet quenching. the inlet pipe (20) opening into the housing (1) from the radiator (2). Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel le circuit auxiliaire d'alimentation en fluide de l'échangeur de chaleur (7, 7a) comprend une conduite auxiliaire de sortie (23) de fluide en aval de l'échangeur de chaleur (7, 7a) débouchant dans un piquage de sortie sur la conduite d'entrée (20) débouchant dans le boîtier (1) en provenance du radiateur (2) en aval de l'élément de perte de charge (24) ou débouchant directement dans le boîtier (1).Assembly according to the preceding claim, wherein the auxiliary fluid supply circuit of the heat exchanger (7, 7a) comprises an auxiliary fluid outlet pipe (23) downstream of the heat exchanger (7, 7a). ) opening into an outlet tapping on the inlet pipe (20) opening into the housing (1) from the radiator (2) downstream of the pressure drop element (24) or opening directly into the housing ( 1). Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel l'échangeur de chaleur (7, 7a) comprend deux compartiments (7, 7a) séparés, les moyens de retour débouchant dans le premier compartiment (7) pour une circulation d'un fluide en provenance du moteur dans le premier compartiment (7) et la conduite auxiliaire d'entrée (22) de fluide du circuit auxiliaire d'alimentation en fluide de l'échangeur de chaleur (7, 7a) débouchant dans le deuxième compartiment (7a) pour une circulation d'un fluide en provenance du radiateur (2), les fluides des premier et deuxième compartiments (7, 7a) étant évacués de l'échangeur de chaleur (7, 7a) par la conduite auxiliaire de sortie (23) de fluide en aval de l'échangeur de chaleur (7, 7a).Assembly according to the preceding claim, wherein the heat exchanger (7, 7a) comprises two separate compartments (7, 7a), the return means opening into the first compartment (7) for a circulation of a fluid from the motor in the first compartment (7) and the auxiliary fluid inlet line (22) of the auxiliary fluid supply circuit of the heat exchanger (7, 7a) opening into the second compartment (7a) for circulation a fluid from the radiator (2), the fluids of the first and second compartments (7, 7a) being discharged from the heat exchanger (7, 7a) through the auxiliary outlet pipe (23) of fluid downstream of the heat exchanger (7, 7a). Ensemble selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel, d'une part, la conduite auxiliaire d'entrée (22) de fluide dans l'échangeur de chaleur (7, 7a) du circuit auxiliaire d'alimentation et, d'autre part, les moyens de retour du fluide caloporteur dans le boîtier (1) en provenance du moteur (14) débouchent dans une électrovanne (8) pilotée par une unité de commande pour un réglage des ouvertures de la conduite auxiliaire d'entrée (22) de fluide dans l'échangeur de chaleur (7, 7a) et des moyens de retour.An assembly according to any one of claims 5 to 7, wherein, on the one hand, the auxiliary fluid inlet duct (22) in the heat exchanger (7, 7a) of the auxiliary supply circuit and, on the other hand, the means for returning the coolant in the housing (1) from the motor (14) open into a solenoid valve (8) controlled by a control unit for adjusting the openings of the auxiliary inlet duct (22) fluid in the heat exchanger (7, 7a) and return means. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, dans lequel le boîtier (1) comprend deux enceintes (9, 10), la première enceinte (9) portant une entrée débouchant dans la deuxième conduite d'entrée (20) provenant du radiateur (2) et une entrée directement connectée au moteur (14) pour recevoir du fluide sortant du moteur par les moyens de retour, la deuxième enceinte (10) du boîtier (1) comportant une sortie débouchant dans la première conduite de sortie (40) du boîtier (1) vers le moteur thermique (14) et une sortie débouchant dans la deuxième conduite de sortie (21) vers le radiateur (2), les première et deuxième enceintes (9, 10) du boîtier (1) communiquant par un passage interne, un thermostat (13) étant logé dans la deuxième enceinte (10) et obturant la sortie débouchant dans la deuxième conduite de sortie (21) vers le radiateur (2) en dessous de la température prédéterminée de fluide.An assembly according to any one of claims 5 to 9, wherein the housing (1) comprises two enclosures (9, 10), the first enclosure (9) having an inlet opening into the second inlet conduit (20) from the radiator (2) and an input directly connected to the motor (14) for receiving fluid leaving the motor by the return means, the second enclosure (10) of the housing (1) having an outlet opening into the first outlet pipe (40). ) of the housing (1) to the heat engine (14) and an outlet opening in the second outlet pipe (21) to the radiator (2), the first and second enclosures (9, 10) of the housing (1) communicating by an internal passage, a thermostat (13) being housed in the second chamber (10) and closing the outlet opening in the second outlet pipe (21) to the radiator (2) below the predetermined fluid temperature.
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FR2571431A1 (en) 1984-10-09 1986-04-11 Renault Vehicules Ind Cooling device for an internal combustion engine
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