FR2524060A1 - Installation de refroidissement d'un moteur thermique - Google Patents
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Abstract
L'INSTALLATION COMPREND UN RADIATEUR PRINCIPAL 1 ET UN ECHANGEUR AUXILIAIRE 8 MONTE DANS UN CIRCUIT SECONDAIRE EN DERIVATION SUR LE CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT PRINCIPAL. UNE ELECTROVANNE 15 MONTEE EN DERIVATION SUR UN ETRANGLEMENT 13 DU CIRCUIT SECONDAIRE PEUT ETRE COMMANDEE AUTOMATIQUEMENT PAR UN THERMOSTAT EN FONCTION DE LA TEMPERATURE DE L'EAU DE REFROIDISSEMENT. POUR LE CHAUFFAGE DU VEHICULE L'ELECTROVANNE 15 EST FERMEE ET LE DEBIT DANS L'ECHANGEUR AUXILIAIRE 8 EST FAIBLE. POUR LE REFROIDISSEMENT AUXILIAIRE DU MOTEUR THERMIQUE L'ELECTROVANNE 15 EST OUVERTE CE QUI AUGMENTE LE DEBIT D'EAU DANS L'ECHANGEUR 8 ET MULTIPLE SA PUISSANCE DE TRANSFERT THERMIQUE. L'INSTALLATION COMPREND EGALEMENT UN EVAPORATEUR 19 D'UNE MACHINE FRIGORIFIQUE ASSURANT LA CLIMATISATION DE LA CABINE DU VEHICULE. LES DIFFERENTES FONCTIONS DE CLIMATISATION, DE CHAUFFAGE ET DE REFROIDISSEMENT AUXILIAIRES PEUVENT ETRE OBTENUES SELON LA POSITION DES DIFFERENTS VOLETS V A V.
Description
Installation de refroidissement d'un moteur thermique.
La présente invention est relative a une installation de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule automobile utilisant.l'eau comme liquide de refroidissement.
Les véhicules automobiles dont le moteur est refroidi à l'eau comportent un radiateur d'eau jouant le rôle d'échangeur de chaleur eau/air lequel coopère habituellement avec un ventilateur améliorant le transfert de chaleur Le radiateur d'eau est monté dans un circuit de refroidissement principal du moteur comportant une pompe et en général un thermostat de régulation de débit qui peut, lorsque la température de l'eau de refroidissement est inférieure à une limite déterminée, notamment au démarrage, court-circuiter le radiateur en laissant le liquide de refroidissement circuler en boucle fermée dans le circuit principal isolé du radiateur.
Les véhicules automobiles comportent également en général une installation de chauffage constituée par un échangeur de chaleur eau/air monté dans un circuit de chauffage en dérivation sur le circuit de refroidissement principal du moteur thermique.
Certains véhicules et en particulier les véhicules routiers utilitaires, comportent en outre fréquemment une installation de climatisation de la cabine qui est constituée par une machine frigorifique dont l'évaporateur est capable de refroidir un écoulement d'air provenant de l'extérieur et destiné à être dirigé vers l'intérieur de la cabine pour y maintenir une température convenable, notamment en été
A titre d'exemple d'installations complètes de ce type, on pourra citer le brevet français 2.065.323 ou le brevet français nO 2,116,114,
Dans tous ces dispositifs connus, l'installation de refroidissement du moteur thermique doit toujours être conçue pour dissiper les rejets thermiques du moteur et de la boite de vitesses sans que la température de l'eau de refroidissement à la sortie de la culasse du moteur thermique ne dépasse une température déterminée, généralement de l'ordre de 95 à 1000C, Dans le cas où le véhicule est équipe d'une installation de climatisation, il convient de tenir compte également de la puissance thermique du condenseur du système frigorifique. Il est donc nécessaire de dimensionner le système de refroidissement de façon à permettre la dissipation de ces calories en jouant notamment sur la surface de transfert de chaleur du radiateur d'eau et sur le diamètre du ventilateur de soufflage ainsi que sur sa vitesse de rotation.
A titre d'exemple d'installations complètes de ce type, on pourra citer le brevet français 2.065.323 ou le brevet français nO 2,116,114,
Dans tous ces dispositifs connus, l'installation de refroidissement du moteur thermique doit toujours être conçue pour dissiper les rejets thermiques du moteur et de la boite de vitesses sans que la température de l'eau de refroidissement à la sortie de la culasse du moteur thermique ne dépasse une température déterminée, généralement de l'ordre de 95 à 1000C, Dans le cas où le véhicule est équipe d'une installation de climatisation, il convient de tenir compte également de la puissance thermique du condenseur du système frigorifique. Il est donc nécessaire de dimensionner le système de refroidissement de façon à permettre la dissipation de ces calories en jouant notamment sur la surface de transfert de chaleur du radiateur d'eau et sur le diamètre du ventilateur de soufflage ainsi que sur sa vitesse de rotation.
La présente invention a pour objet d'améliorer le refroidissement d'un moteur thermique de véhicule automobile refroidi à l'eau et de rendre notamment possible une limitation des dimensions totales du radiateur et du ventilateur de soufflage ainsi qu'une limitation de la vitesse de rotation entraînant ainsi une diminution du bruit, de la consommation et une meilleure fiabilité.
L'invention a également pour objet de mettre à profit l'existence du circuit de chauffage de la cabine du véhicule pour réaliser un refroidissement auxiliaire du moteur thermique.
Enfin, l'invention a également pour objet de faciliter l'intégration d'un tel système de refroidissement auxiliaire dans une installation permettant non seulement le refroidissement du moteur thermique du véhicule automobile mais également la climatisation de la cabine du véhicule.
L'installation de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule automobile refroidi à l'eau selon l'invention comprend un radiateur d'eau principal coopérant avec un ventilateur et monté dans un circuit de refroidissement principal du moteur thermique comportant une pompe et éventuellement un thermostat de régulation de débit susceptible de court-circuiter le radiateur principal au démarrage du moteur thermique.
Selon l'invention, l'installation comprend un échangeur de chaleur auxiliaire monté dans un circuit secondaire en dérivation sur le circuit de refroidissement principal et des moyens pour transférer les calories perdues par l'eau de refroidissement dans l'échangeur auxiliaire alternativement, soit vers l'extérieur en assurant un refroidissement auxi liaire du moteur thermique, soit vers la cabine du véhicule en assurant le chauffage de la cabine. Dans ces conditions, l'échangeur auxiliaire monté dans le circuit secondaire permet d'assurer un refroidissement auxiliaire, notamment en été, et un chauffage de la cabine du véhicule, en particulier en hiver.
Pour assurer cette double fonction, l'échangeur de chaleur auxiliaire qui coopère avantageusement avec un ventilateur de soufflage, est monté dans un carter définissant un écoulement d'air provenant de l'extérieur et comportant, en aval de l'échangeur auxiliaire, deux volets d'obturation pouvant laisser passer l'air réchauffé respectivement vers l'extérieur et vers la cabine du véhicule. La commande appropriée du mouvement de ces volets d'obturation permet donc de définir un double circuit d'air, l'un vers la cabine, l'autre vers l'extérieur. De cette manière, l'échangeur de chaleur auxiliaire peut donc être utilisé tantôt comme radiateur de chauffage de la cabine, tantôt comme élément de refroidissement auxiliaire.
Lorsque l'installation comprend en outre une machine frigorifique destinée assurer la climatisation de la cabine du véhicule, on dispose de préférence le condenseur de ladite machine frigorifique à proximité du radiateur principal, tandis que l'évaporateur se trouve monté dans le carter précité en amont de l'échangeur auxiliaire de façon à pouvoir être traversé par une partie de l'écoulement d'air provenant de l'extérieur. On prévoit dans le carter deux volets d'obturation intérieurs capables de laisser passer l'air refroidi au contact de l'évaporateur respectivement vers l'échangeur auxiliaire et vers la cabine du véhicule.
Le carter comprend en outre de préférence un volet d'obturation supplémentaire permettant de diriger la totalité du fluide d'air provenant de l'extérieur sur l'évaporateur de la machine frigorifique afin de réaliser un séchage partiel avant réchauffage.
Une commande convenable des différents volets d'obturation placés dans le carter de l'installation permet de réali ser les différentes fonctions désirées et en particulier la climatisation (refroidissement de la cabine du véhicule), le chauffage de ladite cabine, avec éventuellement déshumidification de l'air provenant de l'extérieur, et enfin le refroidissement auxiliaire du moteur thermique.
La disposition des différents volets d'obturation à l'intérieur du carter est de préférence telle qu'il soit possible de faire fonctionner simultanément la machine frigorifique en vue de la climatisation de la cabine et l'échan- geur auxiliaire en vue du refroidissement complémentaire du moteur thermique.
La puissance nécessaire pour le chauffage de la cabine du véhicule est généralement très inférieure à la puissance de refroidissement auxiliaire dont il convient de disposer pour remplir les objets de la présente invention. Dans ces conditions, l'échangeur de chaleur auxiliaire de l'installation selon 'linvention est de préférence dimensionné pour permettre une puissance de refroidissement suffisante pour le refroidi sement auxiliaire désiré, des moyens de régulation de puissance d'échange thermique étant en outre prévus lorsque l'installation est utilisée pour le chauffage de la cabine du véhicule.
Les moyens de régulation de puissance d'échange thermique de l'échangeur de chaleur auxiliaire peuvent comprendre des moyens de régulation du débit d'eau ou des moyens de régulation du débit d'air.
Le débit d'eau peut être régulé au moyen d'une électrovanne montée en dérivation sur un étranglement du circuit secondaire et pouvant être commandée automatiquement par un thermostat en fonction de la température de l'eau de refroi di ssement.
Pour réguler le débit d'air, on peut utiliser un volet de régulation dont la position est également commandée automatiquement par un thermostat ou prévoir un entraînement à vitesse de rotation variable d'un ventilateur créant un écoulement d'air forcé à travers l'échangeur de chaleur auxiliaire.
Dans une autre variante, il est possible de concevoir un échangeur de chaleur auxiliaire comprenant plusieurs portions indépendantes, au moins une portion d'échange supplémentaire étant montée dans un circuit supplémentaire également en dérivation sur le circuit de refroidissement principal et comportant une électrovanne d'obturation commandée automatiquement par le thermostat précité. Dans ces conditions, pour le fonctionnement de l'installation en vue du chauffage de la cabine, on utilise seulement une portion de l'échangeur de chaleur auxiliaire tandis que pour le fonctionnement de l'installation en vue du refroidissement auxiliaire du moteur thermique, on utilise l'ensemble des différentes portions indépendantes de l'échangeur de chaleur auxiliaire.
L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de deux modes de réalisation différents faite à titre d'exemples nullement limitatifs illustrés par les dessins annexés, sur lesquels
la fig. 1 représente schématiquement la circulation de l'eau et de l'air dans une installation de refroidissement selon l'invention; et
la fig. 2 représente une variante d'une telle installation.
la fig. 1 représente schématiquement la circulation de l'eau et de l'air dans une installation de refroidissement selon l'invention; et
la fig. 2 représente une variante d'une telle installation.
Telle qu'elle est représentée très schématiquement surles fig. 1 et 2, l'installation de refroidissement selon l'invention est adaptée au refroidissement auxiliaire du moteur thermique d'un véhicule routier utilitaire et au conditionnement d'air de la cabine de ce véhicule.
En se référant tout d'abord au schéma de la fig. 1 on voit que l'installation comprend un radiateur d'eau principal 1 relié par la canalisation 2 à la sortie de la culasse du moteur thermique non représenté sur la figure, la canalisation 2 véhiculant donc de l'eau à haute température, cette température ne devant pas dépasser une limite déterminée qui est en général de l'ordre de 95 à 1000C. La pompe à eau 3 met en mouvement l'eau de refroidissement dans le circuit de refroidissement principal contenant le radiateur 1, La pompe 3 est montée dans la canalisation de retour 4 qui est reliée à la tubulure d'entrée de la culasse du moteur thermique.Une valve thermostatique 5 est également montée dans la canalisation 2 du circuit de refroidissement principal afin de court-circuiter le radiateur d'eau 1 en phase de démarrage du moteur thermique, lorsque la température de l'eau dans la canalisation 2 reste inférieure à une limite déterminée. Tant que la valve thermostatique 5 est fermée, l'eau de refroidissement circule donc par la canalisation de dérivation 6 sans passer par le radiateur 1. Un ventilateur 7 monté en amont du radiateur 1 permet de manière classique d'augmenter le débit d'air traversant le radiateur 1 et réalisant l'échange thermique assurant la dissipation des calories transportées par l'eau de refroidissement traversant le radiateur 1,
L'installation comprend en outre un échangeur de chaleur auxiliaire 8 constitué par un radiateur d'eau monté dans un circuit secondaire en dérivation sur le circuit de refroidissement principal.A cet effet, le conduit d'entrée 9 est relié en amont de la valve thermostatique 5 à la canalisation 2 du circuit principal Un groupe de chauffage 10 comportant une pompe électrique 11 et un serpentin de chauffage 12 coopérant par exemple avec un brûleur au gazole permet d'obtenir dans certains cas un réchauffage de l'eau passant par la canalisation 9.
L'installation comprend en outre un échangeur de chaleur auxiliaire 8 constitué par un radiateur d'eau monté dans un circuit secondaire en dérivation sur le circuit de refroidissement principal.A cet effet, le conduit d'entrée 9 est relié en amont de la valve thermostatique 5 à la canalisation 2 du circuit principal Un groupe de chauffage 10 comportant une pompe électrique 11 et un serpentin de chauffage 12 coopérant par exemple avec un brûleur au gazole permet d'obtenir dans certains cas un réchauffage de l'eau passant par la canalisation 9.
A la sortie du groupe de chauffage 10 la canalisation 9 comporte un étranglement 13 et un passage en dérivation 14 muni d'une électrovanne 15 commandée électriquement par la jonction 16 qui est reliée à un thermostat non représenté sur la figure, monté de préférence immédiatement à la sortie de la culasse du moteur dans le circuit de l'eau de refroidissement.
L'eau pénétrant par la canalisation d'entrée 9 dans l'échangeur auxiliaire 8 en ressort par la canalisation de sortie 17 reliée au conduit 4 du circuit de refroidissement principal en amont de la pompe à eau 3
L'installation comprend encore une machine frigorifique destinée à la climatisation de la cabine du véhicule, Le condenseur 18 de cette machine frigorifique est placé en aval du radiateur d'eau 1 par rapport à l'écoulement d'air tandis que l'évaporateur 19 est monté en amont de l'échangeur de chaleur auxiliaire 8 par rapport à l'écoulement d'air. La machine frigorifique comprend en outre de manière classique un compresseur 20 et un détendeur 21.
L'installation comprend encore une machine frigorifique destinée à la climatisation de la cabine du véhicule, Le condenseur 18 de cette machine frigorifique est placé en aval du radiateur d'eau 1 par rapport à l'écoulement d'air tandis que l'évaporateur 19 est monté en amont de l'échangeur de chaleur auxiliaire 8 par rapport à l'écoulement d'air. La machine frigorifique comprend en outre de manière classique un compresseur 20 et un détendeur 21.
L'échangeur de chaleur auxiliaire 8 et l'évaporateur 19 sont montés à l'intérieur d'un carter 22 présentant sur l'une de ses faces frontales 23 deux entrées 24 et 25 pour l'air extérieur. Le carter est divisé en deux compartiments pouvant être rendus indépendants. Cette division est matérialisée par une paroi de séparation interne 26 sensiblement parallèle à l'écoulement de l'air et montée entre les entrées 24 et 25 -précitées et une paroi de séparation interne inclinée 29 munie d'un volet d'obturation V2. Dans le premier compartiment qui occupe sensiblement la moitié du carter 22 se trouve disposé en premier dans le sens de l'écoulement de l'air, l'evapora- teur 19 de la machine frigorifique assurant la climatisation de la cabine du véhicule.De plus, ce compartiment comporte une tubulure d'entrée 27 pour de l'air en provenance de la cabine du véhicule.
La sortie de l'air ayant traversé l'évaporateur 19 peut se faire selon deux voies : la première voie comprend un volet d'obturation V1 pouvant être manoeuvré de l'extérieur et faisant communiquer le carter 22 avec la cabine du véhicule par la tubulure 28. Un ventilateur T1 se trouve monté en aval du volet d'obturation V1 pour créer l'écoulement de l'air. La deuxième voie comprend le volet d'obturation V2 pouvant être manoeuvré de l'extérieur monté dans la paroi de séparation inclinée 29.
Dans le deuxième compartiment du carter 22 se trouve disposée immédiatement en aval de l'entrée d'air 25 une cloison de séparation 30 munie d'un volet d'obturation V3 pouvant être manoeuvré de l'extérieur.
L'échangeur de chaleur auxiliaire 8 est disposé dans le carter 22 en occupant toute la section de ce dernier contrairement à ce qui était le cas de l'évaporateur 19 qui n'occupait que la section du premier compartiment défini par la cloison de séparation 26. Dans ces conditions, l'échangeur auxiliaire 8 peut recevoir le flux d'air provenant de 1 'évapo- rateur 19 après traversée du volet d'obturation V2 et provenant de l'entrée d'air 25 après traversée du volet d'obturation V3.
Un ventilateur T2 est monté en aval de l'échangeur auxiliaire 8. L'air ayant traversé l'échangeur 8 sous l'impulsion du ventilateur T2 peut quitter le carter 22 par deux voies la première voie dirige l'air vers la cabine du véhicule par la tubulure d'extraction 31 qui comprend un volet d'obturation
V4 pouvant être manoeuvré de l'extérieur. La deuxième voie dirige l'air vers l'extérieur par le volet d'obturation V5 pouvant être manoeuvré de l'extérieur et monté dans la paroi frontale 32 qui ferme le carter 22.
V4 pouvant être manoeuvré de l'extérieur. La deuxième voie dirige l'air vers l'extérieur par le volet d'obturation V5 pouvant être manoeuvré de l'extérieur et monté dans la paroi frontale 32 qui ferme le carter 22.
Telle qu'elle est représentée sur la fig. 1 l'installation fonctionne de la manière suivante. Avant même la mise en fonctionnement du moteur thermique, il est possible, si l'utilisateur le désire, par exemple lorsque les conditions atmos phériques le rendent nécessaire, de chauffer l'intérieur de la cabine et de réchauffer l'eau se trouvant dans la culasse du moteur thermique en mettant en fonctionnement le groupe de chauffage 10 et sa pompe 11. Dans cette configuration, l'eau réchauffée dans le groupe 10 est mise en circulation par la pompe 11 et véhiculée par la canalisation 9 à travers la restriction 13 jusque dans l'échangeur auxiliaire 8. La valve thermostatique 15 reste fermée.Les volets obturateurs V1 et
V2 sont fermés ainsi que le volet d'obturation V5. Le ventilateur T1 est arrêté tandis que le ventilateur T2 est en marche.
V2 sont fermés ainsi que le volet d'obturation V5. Le ventilateur T1 est arrêté tandis que le ventilateur T2 est en marche.
Les volets d'obturation V3 et V4 sont ouverts. Dans ces conditions, l'air provenant de l'extérieur matérialisé par la flèche 33 pénètre par l'entrée 25 dans le carter 22, traverse le volet d'obturation V3 selon les flèches 34 puis passe à travers l'échangeur auxiliaire 8 sous l'action de la rotation du ventilateur T2 avant de pénétrer dans la cabine par le volet ouvert V4 en suivant la flèche 35.
Lorsque le moteur thermique est mis en marche, la valve thermostatique 5 s'ouvre au bout d'un certain temps de fonctionnement mettant en service le radiateur principal 1. Le ventilateur principal 7 peut également être mis en service de façon automatique en fonction de la température de l'eau à la sortie de la culasse du moteur thermique.
Le groupe de chauffage 10 n'étant plus en fonctionnement, le circuit secondaire constitué par les canalisations 9 et 17 de l'installation de la fig. 1 permet d'assurer selon les conditions atmosphériques soit le chauffage de la cabine du véhicule, soit le refroidissement auxiliaire du moteur ther mique avec une régulation automatique de la puissance de transfert thermique de l'échangeur auxiliaire 8 par régulation du débit d'eau qui le traverse
Lorsque les conditions atmosphériques nécessitent le chauffage de la cabine du véhicule, l'installation doit assurer une puissance de chauffage déterminée correspondant au débit d'eau dans le circuit de dérivation tel qu'il est défini par l'étranglement 13 lorsque l'électrovanne 15 est fermée.La position des différents volets V1 à V5 et l'état de fonctionnement des ventilateurs T1 et T2 est celui qui a été mentionné précédemment permettant donc d'obtenir le chauffage de la cabine du véhicule.
Lorsque les conditions atmosphériques nécessitent le chauffage de la cabine du véhicule, l'installation doit assurer une puissance de chauffage déterminée correspondant au débit d'eau dans le circuit de dérivation tel qu'il est défini par l'étranglement 13 lorsque l'électrovanne 15 est fermée.La position des différents volets V1 à V5 et l'état de fonctionnement des ventilateurs T1 et T2 est celui qui a été mentionné précédemment permettant donc d'obtenir le chauffage de la cabine du véhicule.
Lorsqu'il convient au contraire de ne plus chauffer la cabine du véhicule mais de refroidir de manière plus importante le moteur thermique et notamment en été, l'électrovanne 15 est commandée automatiquement par la température de l'eau à la sortie de la culasse du moteur thermique de façon a s'ouvrir, autorisant ainsi un débit d'eau nettement plus important par la dérivation 14 ce qui augmente la puissance de dissipation thermique dans l'échangeur auxiliaire 8. Pour assurer le refroidissement auxiliaire, le volet d'obturation V2 est fermé ainsi que le volet d'obturation V4 tandis que les volets d'obturation V3 et V5 sont ouverts. Le ventilateur T2 est en marche.
Dans ces conditions, l'air provenant de l'extérieur matérialisé par la flèche 33 pénètre dans le carter 22 par l'ouverture 25 et se dirige en passant par le volet V3 selon les flèches 34 jusqu'à l'échangeur auxiliaire 8 qu'il traverse avant de sortir du carter 22 vers l'extérieur par le volet ouvert V5 selon la flèche 35a. En pratique, il est possible d'atteindre ainsi une puissance de refroidissement auxiliaire deux à quatre fois plus importante que la puissance nécessaire pour le chauffage de la cabine du véhicule en hiver.
L'installation permet en outre d'assurer la climatisation de la cabine du véhicule lorsque les conditions atmosphériques le rendent nécessaire et en particulier en été. Pour assurer une telle fonction, le volet d'obturation V1 est ouvert. Les volets d'obturation V2 et V4 sont fermés et le ventilateur T1 est en marche. De l'air extérieur matérialisé par la flèche 36 pénètre par l'ouverture 24 dans le premier compartiment du carter 22 avant de traverser l'évaporateur 19 selon les flèches 37 et de pénétrer à travers le volet ouvert V1 dans la cabine du véhicule grâce à la dépression créée par le ventilateur T1
L'air chaud provenant de la cabine du véhicule selon la flèche 38 est également aspiré de façon à traverser l'évaporateur 19 pour se refroidir avant d'être recyclé dans- la cabine.
L'air chaud provenant de la cabine du véhicule selon la flèche 38 est également aspiré de façon à traverser l'évaporateur 19 pour se refroidir avant d'être recyclé dans- la cabine.
Des moyens peuvent être prévus pour déterminer les quan tités relatives d'air recyclé et d'air extérieur admis dans la cabine. On peut par exemple prévoir des volets orientables ou des sections de passage convenablement calibrées.
Comme on peut le remarquer, la fermeture des volets d'obturation V2 et V4 permet d'isoler le circuit d'air de climatisation du circuit d'air de refroidissement auxiliaire de sorte que l'installation permet d'obtenir simultanément le refroidissement auxiliaire du moteur thermique et la climatisation de la cabine du véhicule.
Dans une variante de réalisation simplifiée, les volets
V4 et V5 peuvent être remplacés par un seul volet mettant en communication l'appareil soit vers l'extérieur, soit vers la cabine selon la position de ce volet.
V4 et V5 peuvent être remplacés par un seul volet mettant en communication l'appareil soit vers l'extérieur, soit vers la cabine selon la position de ce volet.
L'installation permet encore lorsque les conditions atmosphériques le rendent nécessaire et en particulier lorsque l'air extérieur est froid et humide d'effectuer un chauffage de la cabine du véhicule associé à une déshumidification de l'air provenant de l'extérieur. Pour obtenir ce résultat les volets d'obturation V1, V3 et V5 sont fermés tandis que les volets d'obturation V2 et V4 sont ouverts. Le ventilateur T1 est arrêté tandis que le ventilateur T2 est en marche.De l'air provenant de l'extérieur matérialisé par la flèche 36 pénètre par l'ouverture 24 avant de traverser l'évaporateur 19 selon la flèche 37. Cet air qui a perdu une partie de son humidité en se refroidissant au contact de l'évaporateur 19 traverse ensuite selon la flèche 39 le volet ouvert V2 avant d'être réchauffé par l'échangeur auxiliaire 8 et introduit dans la cabine selon la flèche 35 par le volet ouvert V4.
On peut aisément simplifier le mode de réalisation illustré sur les figures en supprimant la fonction de déshumidification. I1 suffit en effet de supprimer le volet V3 en laissant libre le passage d'air par l'orifice de la paroi 30 et de supprimer le volet V2 en obturant le passage de la paroi 29 qui est laissée pleine.
Dans une autre variante, les conduits d'air 27 et 31 peuvent se rejoindre en un seul conduit débouchant dans la cabine.
Dans le mode de réalisation illustré sur la fig. 1, la régulation de la puissance thermique de l'échangeur auxiliaire 8 est faite par régulation du débit d'eau Dans une variante il est également possible de réaliser cette régulation de puissance en agissant sur le débit d'air traversant l'échan- geur auxiliaire 8. Cette action peut être obtenue par exemple en disposant en amont de l'échangeur auxiliaire 8 un volet de régulation du débit d'air dont la position est commandée automatique par un thermostat en fonction par exemple de la température de l'eau de refroidissement à la sortie de la culasse du moteur thermique.
Dans une autre variante préférée, la vitesse de rotation du ventilateur T2 au lieu d'être constante peut être régulée automatiquement en fonction de la température de l'eau à la sortie de la culasse du moteur thermique. On peut en particulier prévoir deux paliers de vitesse de rotation définissant une vitesse inférieure pour la fonction chauffage de la cabine du véhicule et une vitesse supérieure pour la fonction refroidissement auxiliaire du moteur thermique.
La fig. 2 illustre schématiquement un mode de réalisation dans lequel la régulation de la puissance de l'échangeur auxiliaire est obtenue par la réalisation de cet échangeur auxiliaire sous forme de plusieurs portions indépendantes. Sur la fig. 2 où les éléments identiques portent les mêmes références, on voit qu'une première portion ou première nappe d'échange thermique indépendante 8a est montée comme précé- demment dans le circuit secondaire en dérivation comportant les conduits 9 et 17. Bien entendu dans cette variante, le conduit 9 ne comporte plus l'étranglement 13 et l'électrovanne en dérivation 15. Une deuxième portion ou nappe d'échange thermique supplémentaire indépendante 8b est disposée dans le carter 22 immédiatement en amont de la première portion 8a selon I'écoulement de l'air de refroidissement. La portion supplémentaire 8b est montée dans un circuit supplémentaire comportant une canalisation d'alimentation 9b branchée immé- diatement en aval de la valve thermostatique 5 sur la canalisation 2 du circuit de refroidissement principal.La canalisation de sortie 17b revient se brancher sur la canalisation de retour 4 du circuit de refroidissement principal en amont de la pompe eau 3. Une électrovanne d'isolement 40 est montée dans la canalisation 9b afin de commander automatiquement l'ouverture du circuit supplémentaire entraînant la fonction de refroidissement auxiliaire du moteur thermique lorsque la température de l'eau dans la culasse dudit'moteur thermique dépasse une valeur déterminée.
Le fonctionnement de l'installation illustrée sur la fig.
2 est identique à celui de l'installation illustrée sur la fig. 1 à la seule différence que le chauffage de la cabine du véhicule est assuré uniquement par la première portion 8a de l'échangeur auxiliaire tandis que pour assurer la fonction de refroidissement auxiliaire du moteur thermique ce sont les deux portions d'échange 8a et 8b constituant la totalité de l'échangeur auxiliaire qui sont utilisées pour dissiper les rejets thermiques du moteur.
Comme précédemment, l'installation permet également d'assurer en fonction des positions des différents volets d'obturation V1 à V5 et du fonctionnement des ventilateurs T1 et T2 la climatisation ou le chauffage éventuellement avec déshumidification d'air de la cabine du véhicule en plus de la fonction de refroidissement auxiliaire du moteur thermique.
Le tableau suivant résume les différentes fonctions que l'installation permet d'obtenir selon les positions des volets d'obturation et l'état de fonctionnement des ventilateurs représentés sur les fig. 1 et 2.
Sur ce tableau, la position des volets V1 à V5 a été repérée par O pour la position ouverte et par F pour la position fermée. Le fonctionnement des ventilateurs T1 et T2 a été symbolisé par A pour l'arrêt et par M pour la marche.
L'absence d'indication signifie que la position du volet ou l'état de fonctionnement du ventilateur est indifférent pour la fonction considérée.
TABLEAU
<tb> <SEP> commandes <SEP> Volets <SEP> Ventilateurs
<tb> onctions <SEP> V1 <SEP> V2 <SEP> V3 <SEP> V4 <SEP> V5 <SEP> | < <SEP> T1 <SEP> | <SEP> T2
<tb> Climatisation <SEP> O <SEP> <SEP> X <SEP> F <SEP> ~ <SEP> F <SEP> 0 <SEP> M
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Claims (9)
1. Installation de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule automobile refroidi à l'eau, comprenant un radiateur d'eau principal (1) coopérant avec un ventilateur (7) et monté dans un circuit de refroidissement principal du moteur comportant une pompe (3) et éventuellement un thermostat de régulation de débit (5), caractérisée par le fait qu'elle comprend un échangeur de chaleur auxiliaire (8) monté dans un circuit secondaire en dérivation sur le circuit de refroidissement principal et des moyens pour transférer les calories perdues par l'eau de refroidissement dans l'échangeur auxiliaire (8), soit vers l'extérieur en assurant un refroidissement auxiliaire du moteur thermique, soit vers la cabine du véhicule en assurant le chauffage de la cabine.
2. Installation de refroidissement selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'échangeur de chaleur auxiliaire (8) coopère avec un ventilateur (T2) et est monté dans un carter (22) définissant un écoulement d'air provenant de l'extérieur et comportant en aval de l'échangeur auxiliaire (8), un système de volet d'obturation (V4, V5) pouvant laisser passer l'air réchauffé respectivement vers l'extérieur et vers la cabine du véhicule.
3. Installation de refroidissement selon la revendication 2, comprenant en outre une machine frigorifique destinée à assurer la climatisation de la cabine du véhicule et dont le condenseur (18) est placé à proximité du radiateur principal (1), caractérisée par le fait que l'évaporateur (19) est monté dans le carter précite (22) en amont de l'échangeur auxiliaire (8) de façon à pouvoir être traversé par une partie de l'ecou- lement d'air provenant de l'extérieur, deux volets d'obturation intérieurs (V1, V2) pouvant laisser passer l'air refroidi respectivement vers l'échangeur auxiliaire (8) et vers la cabine du véhicule.
4. Installation de refroidissement selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le carter (22) comprend en outre un volet d'obturation (V3) permettant de diriger la totalité du flux d'air provenant de l'extérieur sur l'evapo- rateur (19) afin de sécher l'air avant son réchauffage.
5. Installation de refroidissement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'échangeur de chaleur auxiliaire (8) coopère avec des moyens de régulation de puissance d'échange thermique.
6. Installation de refroidissement selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les moyens de régulation de puissance d'échange thermique comprennent une électrovanne (15) montée en dérivation sur un étranglement (13) du circuit secondaire et pouvant être commandée automatiquement par un thermostat en fonction de la température de l'eau de refroidissement
7. Installation de refroidissement selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les moyens de régulation de puissance d'échange thermique comprennent un volet de régulation du débit d'air traversant l'échangeur auxiliaire (8), la position du volet étant commandée automatiquement par un thermostat en fonction de la température de l'eau de refroidissement
8. Installation de refroidissement selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les moyens de régulation de puissance d'échange thermique comprennent un ventilateur (T2) entraînant un écoulement d'air forcé à travers l'échangeur auxiliaire (8), la vitesse de rotation du ventilateur (T2) pouvant être régulée automatiquement en fonction de la tempe- rature de l'eau de refroidissement.
9 Installation de refroidissement selon la revendication 5, caractérisée par le fait que l'échangeur de chaleur auxiliaire comprend au moins une portion d'échange supplémentaire indépendante (8b) montée dans un circuit supplémentaire (9b, 17b) également en dérivation sur le circuit de refroidissement principal et comportant une électrovanne d'isolement (40) commandée automatiquement en fonction de la température de l'eau de refroidissement.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8204936A FR2524060B1 (fr) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | Installation de refroidissement d'un moteur thermique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8204936A FR2524060B1 (fr) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | Installation de refroidissement d'un moteur thermique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2524060A1 true FR2524060A1 (fr) | 1983-09-30 |
| FR2524060B1 FR2524060B1 (fr) | 1986-02-07 |
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ID=9272297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8204936A Expired FR2524060B1 (fr) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | Installation de refroidissement d'un moteur thermique |
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| Country | Link |
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| FR (1) | FR2524060B1 (fr) |
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