FR2614071A1

FR2614071A1 - METHOD FOR REGULATING THE COOLING CIRCUIT OF A HEAT ENGINE AND PLUG FOR IMPLEMENTING IT

Info

Publication number: FR2614071A1
Application number: FR8705439A
Authority: FR
Inventors: Philippe Le Gauyer
Original assignee: Chausson Usines SA
Current assignee: Chausson Usines SA
Priority date: 1987-04-16
Filing date: 1987-04-16
Publication date: 1988-10-21
Also published as: EP0287450A1

Abstract

BOUCHON DE REGULATION CARACTERISE EN CE QUE LE CLAPET DE SURPRESSION 9 QU'IL CONTIENT, EST ASSOCIE A DES MOYENS 16 LUI CONFERANT DEUX SEUILS DE TARAGE DONT L'UN CORRESPOND AU SEUIL DE TARAGE POUR UN FONCTIONNEMENT NORMAL DU MOTEUR ET DONT L'AUTRE, PLUS ELEVE, CORRESPOND A UNE VALEUR DE PRESSION NE DEVANT PAS ETRE DEPASSEE.REGULATION CAP CHARACTERIZED IN THAT THE PRESSURE VALVE 9 CONTAINED IN IT IS ASSOCIATED WITH MEANS 16 GIVING IT TWO TARGING THRESHOLDS, ONE OF WHICH CORRESPONDS TO THE TARING THRESHOLD FOR NORMAL MOTOR OPERATION AND OF WHICH THE OTHER, HIGHER, CORRESPONDS TO A PRESSURE VALUE THAT SHOULD NOT BE EXCEEDED.

Description

[ La présente invention concerne les circuits de[The present invention relates to the circuits of

refroidissement des moteurs thermiques, et plus particu- cooling of heat engines, and more particularly

lièrement ceux qui sont utilisés dans des véhicules automobiles. Les circuits de refroidissement sont toujours munis de clapets de surpression et, presque toujours especially those used in motor vehicles. The cooling circuits are always fitted with pressure relief valves and, almost always

aussi, des clapet de dépression.also, vacuum valves.

Les clapets de surpression sont tarés par un ressort pour permettre au circuit de fonctionner sous une pression plus élevée que la pression atmosphérique, mais limitée néanmoins à un seuil pour lequel les différentes parties du circuit ne sont pas soumises en permanence The pressure relief valves are calibrated by a spring to allow the circuit to operate under a pressure higher than atmospheric pressure, but nevertheless limited to a threshold for which the various parts of the circuit are not permanently subjected

une fatigue mécanique pouvant nuire à leur longévité. mechanical fatigue that can affect their longevity.

Il est connu des spécialistes, qu'au moment de l'arrêt du moteur, principalement lorsqu'il a été au préalable soumis à une charge élevée, que la température dans le circuit de refroidissement continue à s'élever et il en résulte une augmentation de pression qui provoque souvent le soulèvement du clapet de surpression et, par It is known to specialists that when the engine is stopped, mainly when it has been subjected to a high load beforehand, the temperature in the cooling circuit continues to rise and this results in an increase. pressure which often causes the pressure relief valve to lift and, by

conséquent, une perte de liquide de refroidissement. therefore, loss of coolant.

Pour palier cet inconvénient, il est prévu que le moteur électrique d'entraînement d'un ventilateur pulsant de l'air à travers le radiateur de circuit de refroidissement soit maintenu sous tension tant que la température du liquide de refroidissement détectée par un To overcome this drawback, it is provided that the electric motor driving a fan pulsating air through the cooling circuit radiator is kept energized as long as the temperature of the coolant detected by a

thermostat n'a pas été abaissée suffisamment. thermostat has not been lowered enough.

La solution exposée ci-dessus ne peut pas être mise en oeuvre lorsque le ventilateur pulsant de l'air à travers le radiateur de refroidissement est entraîné directement par le moteur ou par un couvreur lui-même The solution described above cannot be implemented when the fan pulsating air through the cooling radiator is driven directly by the engine or by a roofer himself

entraîné directement par le moteur. driven directly by the motor.

Ces cas sont extrêmement fréquents, notamment en ce qui concerne les véhicules poids lourds et, par conséquent, le problème exposé dans ce qui précède These cases are extremely frequent, in particular with regard to heavy vehicles and, consequently, the problem explained in the foregoing

demeure entier.remains whole.

L'invention résout ce problème.The invention solves this problem.

Conformément à l'invention, le procédé pour régulation de la pression à l'intérieur du circuit de refroidissement du moteur à combustion interne comportant au moins un clapet taré limitant la pression à -l'in- According to the invention, the method for regulating the pressure inside the cooling circuit of the internal combustion engine comprising at least one calibrated valve limiting the pressure to -in-

térieur dudit circuit à un seuil de pression correspon- of said circuit to a corresponding pressure threshold

dant à un fonctionnement normal pour lequel ledit clapet n'est pas soulevé mais qui est inférieur au seuil de pression atteint immédiatement après l'arrêt du moteur est caractérisé en ce qu'on augmente la pression exercée sur le clapet jusqu'à un second seuil de tarage lorsque during normal operation for which said valve is not raised but which is below the pressure threshold reached immediately after stopping the engine is characterized in that the pressure exerted on the valve is increased to a second threshold taring when

le moteur est arrêté.the engine is stopped.

Selon une seconde disposition de l'invention, elle crée un nouveau bouchon pour la mise en oeuvre du According to a second provision of the invention, it creates a new plug for the implementation of the

procédé de régulation.regulation process.

Conformément à cette seconde disposition de l'invention, le bouchon de régulation à tarage réglable pour échangeur de chaleur du type refroidisseur du liquide de refroidissement du moteur est caractérisé en ce que le clapet de surpression qu'il contient est associé à des moyens lui conférant deux seuils de tarage In accordance with this second arrangement of the invention, the regulating plug with adjustable setting for heat exchanger of the engine coolant cooler type is characterized in that the pressure relief valve which it contains is associated with means giving it two taring thresholds

dont l'un correspond au seuil de tarage pour un fonction- one of which corresponds to the rating threshold for a function-

nement normal du moteur et dont l'autre, plus élevé, correspond à une valeur de pression ne devant pas être normal engine and the other one, higher, corresponds to a pressure value which should not be

dépassée.exceeded.

Diverses autres caractéristiques de l'invention Various other features of the invention

ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui moreover emerge from the detailed description which

suit.follows.

Des formes de réalisation de l'objet de l'in- Embodiments of the subject matter of the in-

vention sont représentées, à titre d'exemples non limita- are shown, by way of non-limiting examples.

tifs, au dessin annexé.tifs, in the accompanying drawing.

La fig. 1 est une coupe élévation schématique Fig. 1 is a schematic elevation section

d'un bouchon pression-dépression réalisé selon l'in- a pressure-vacuum plug made according to the

vention. La fig. 2 est une coupe-élévation d'un bouchon vention. Fig. 2 is a sectional elevation of a plug

pression-dépression illustrant une variante de l'in- pressure-depression illustrating a variant of the in-

vention. Le bouchon illustré au dessin comporte un couvercle 1 destiné à être fixé, par exemple vissé sur une embase 2 d'un échangeur de chaleur ou d'un vase vention. The cap illustrated in the drawing has a cover 1 intended to be fixed, for example screwed onto a base 2 of a heat exchanger or a vessel

d'expansion relié à un échangeur de chaleur. expansion connected to a heat exchanger.

Le couvercle 1 est muni d'un joint d'étanchéité The cover 1 is provided with a seal

3 et présente un logement 4 délimitant une ouverture 5. 3 and has a housing 4 delimiting an opening 5.

Le logement 4 contient un ressort 6 pour le maintien d'un clapet de dépression 7 qui, dans l'exemple illustré, est appliqué contre la base d'un doigt 8 d'un clapet de The housing 4 contains a spring 6 for maintaining a vacuum valve 7 which, in the example illustrated, is applied against the base of a finger 8 of a valve.

surpression 9.overpressure 9.

Le doigt 8 sert à guidé le clapet de surpression et le clapet de dépression dans le logement 4. Une lumière 10, par exemple coaxiale à l'ouverture 5, est prévue dans le clapet de surpression 9 qui, à la fig. 1, est normalement maintenu par une garniture d'étanchéité The finger 8 is used to guide the pressure relief valve and the vacuum valve in the housing 4. A light 10, for example coaxial with the opening 5, is provided in the pressure relief valve 9 which, in FIG. 1, is normally maintained by a seal

11 sur un siège 12.11 on a seat 12.

Le siège 12 est formé, sur le dessus, du couver- The seat 12 is formed, on the top, of the cover.

cle 1 et ce siège est entouré par un fourreau 13 s'éten- key 1 and this seat is surrounded by a sheath 13 extending

dant également depuis le dessus du couvercle 1. also from the top of cover 1.

Le fourreau 13 est fermé à sa partie supérieure par une capsule 14 et il délimite au moins une ouverture 15. The sheath 13 is closed at its upper part by a capsule 14 and it delimits at least one opening 15.

Dans l'exemple représenté, la capsule 14 main- In the example shown, the capsule 14 main-

tient une ouverture 16 qui comporte des parties de guidage 17 pour une douille 18 contre laquelle prend appui un ressort 19 qui est, par ailleurs, appliqué sur holds an opening 16 which has guide portions 17 for a bushing 18 against which a spring 19 which bears which is, moreover, applied to

le dessus du clapet de surpression 9. the top of the pressure relief valve 9.

La cartouche 16 peut être constituée par diffé- The cartridge 16 can be formed by different

rents organes, en particulier, elle peut être constituée par un élément contenant une cire dilatable ou bien elle peur être réalisée en un alliage à mémoire de forme ou par tout autre dispositif connu dans la technique pour présenter une dilatation linéaire importante dans un rents organs, in particular, it may be constituted by an element containing an expandable wax or else it may be made of a shape memory alloy or by any other device known in the art for exhibiting significant linear expansion in a

écart de température relativement faible. relatively small temperature difference.

Dans l'exemple représenté a la fig. 1, la cartouche 16 est munie d'une résistance électrique de chauffage 20 dont l'alimentation à partir d'une source de courant électrique 21 est contrôlée par un relais 22 pouvant être commandé, par exemple par un thermostat sensible à la température du liquide de refroidissement In the example shown in fig. 1, the cartridge 16 is provided with an electric heating resistor 20 whose supply from an electric current source 21 is controlled by a relay 22 which can be controlled, for example by a thermostat sensitive to the temperature of the liquid cooling

d'un moteur dont l'échangeur de chaleur de refroidis- an engine with a cooling heat exchanger

sement est muni du bouchon décrit dans ce qui précède. ment is provided with the plug described in the foregoing.

Lorsque le moteur est froid, les différentes When the engine is cold, the different

parties du bouchon se trouvent dans la position illus- parts of the plug are in the illus-

trée. Lors du fonctionnement du moteur, le liquide de refroidissement est chauffé mais, normalement, les différentes parties du bouchon demeurent toujours dans la very. When the engine is running, the coolant is heated, but normally the various parts of the plug always remain in the

position illustrée.illustrated position.

En cas de surchauffage du liquide de refroidis- If the coolant overheats

sement, par exemple lorsque le moteur est sous forte charge, un début d'ébullition du liquide peut faire augmenter la pression A l'intérieur de l'échangeur de chaleur au-dessus de la pression de tarage du clapet de For example, when the engine is under heavy load, a start of boiling of the liquid can increase the pressure inside the heat exchanger above the set pressure of the check valve.

surpression 9 par le ressort 19.overpressure 9 by spring 19.

Dans ce cas, le clapet 9 est soulevé et de la vapeur s'échappe en passant par l'ouverture 5, la lumière In this case, the valve 9 is raised and steam escapes through the opening 5, the light

10 et la lumière 15.10 and light 15.

De façon connue, lors du refroidissement du In known manner, during the cooling of the

liquide, une pression inférieure A la pression atmosphé- liquid, a pressure lower than atmospheric pressure

rique peut s'établir à l'intérieur de l'échangeur de chaleur. Dans ce cas, le clapet de dépression 7 est ouvert momentanément pour qu'une pression appropriée soit risk can be established inside the heat exchanger. In this case, the vacuum valve 7 is opened momentarily so that an appropriate pressure is

rétablie A l'intérieur de l'échangeur de chaleur. restored inside the heat exchanger.

Lorsque le moteur est arrêté après avoir tra- When the engine is stopped after working

vaillé sous forte charge, la température du liquide de refroidissement, dans ses chemises et dans le circuit de refroidissement, continue A cro tre et peut dépasser une valeur de seuil préalablement choisie. Cette valeur de seuil est détectée par le thermostat qui commande le relais 22 est également contrôlé par la clé de contact du véhicule en assurant par suite l'alimentation en courant électrique de la résistance 20. Le chauffage de la cartouche 16 provoque sa dilatation et, par conséquent, la douille 18 est amenée à la position 18a pour laquelle elle est représentée en pointillé. Dans cette position, le tarage dû au ressort Valued under heavy load, the temperature of the coolant, in its jackets and in the cooling circuit, continues to increase and may exceed a threshold value previously chosen. This threshold value is detected by the thermostat which controls the relay 22 is also controlled by the vehicle ignition key, thereby ensuring the supply of electrical current to the resistor 20. The heating of the cartridge 16 causes its expansion and, therefore, the sleeve 18 is brought to the position 18a for which it is shown in dotted lines. In this position, the calibration due to the spring

19 est modifié puisque le ressort 19 est comprimé. 19 is modified since the spring 19 is compressed.

Il en résulte que le clapet de surpression 9 ne peut être soulevé qu'audelà d'un seuil de pression As a result, the pressure relief valve 9 can only be raised beyond a pressure threshold

correspondant au nouveau tarage du clapet. corresponding to the new calibration of the valve.

Dans la pratique, le second seuil de pression ci-dessus est choisi pour que le clapet de surpression ne puisse normalement pas être soulevé sauf si la pression régnant à l'intérieur de l'échangeur de chaleur atteint une valeur tel que des parties de cet échangeur de chaleur ou du circuit auquel il est relié risquent d'être In practice, the second pressure threshold above is chosen so that the pressure relief valve cannot normally be lifted unless the pressure prevailing inside the heat exchanger reaches a value such that parts of this heat exchanger or the circuit to which it is connected may be

endommagées.damaged.

La fig. 2 illustre une variante selon laquelle Fig. 2 illustrates a variant according to which

le couvercle 1 forme le logement 4a sur son dessus. the cover 1 forms the housing 4a on its top.

Dans cette réalisation, le clapet de dépression 7 est disposé comme précédemment dans le logement 4. Le ressort de surpression 9 dont le tarage est assuré par le ressort 19 repose par sa garniture d'étanchéité 11 sur In this embodiment, the vacuum valve 7 is arranged as before in the housing 4. The overpressure spring 9, the calibration of which is ensured by the spring 19 rests by its seal 11 on

deux sièges annulaires 23, 24.two annular seats 23, 24.

Comme dans l'exemple précédent, une capsule 14 As in the previous example, a capsule 14

ferme le fourreau 13.closes the sleeve 13.

Un canal 25 est prévu pour ouvrir à l'intérieur du logement 4a et ce canal est normalement fermé par un A channel 25 is provided to open inside the housing 4a and this channel is normally closed by a

clapet 26 qui est maintenu par un embout 27 dont l'in- valve 26 which is held by a nozzle 27 whose

térieur est relié par un conduit 28 à l'admission du tieur is connected by a conduit 28 to the admission of the

moteur dont est muni l'échangeur de chaleur. motor with which the heat exchanger is fitted.

Le clapet 26 est disposé dans une chambre 29 qui communique par un conduit 30 avec l'espace séparant les The valve 26 is arranged in a chamber 29 which communicates by a conduit 30 with the space separating the

deux sièges 23, 24 décrits dans ce qui précède. two seats 23, 24 described in the foregoing.

Lorsque le moteur comportant l'échangeur de chaleur fermé par le bouchon décrit est en fonctionne- ment, la dépression régnant à l'aspiration fait soulever le clapet 26 et, par conséquent, la pression régnant à l'intérieur de l'échangeur est appliquée contre le clapet de dépression 7 et contre le clapet de surpression 9 sur la surface de celui-ci s'étendant entre les deux sièges When the engine comprising the heat exchanger closed by the described plug is in operation, the vacuum prevailing at the suction causes the valve 26 to be raised and, consequently, the pressure prevailing inside the exchanger is applied. against the vacuum valve 7 and against the pressure valve 9 on the surface thereof extending between the two seats

23, 24.23, 24.

Dans ce cas, et compte tenu de la dureté du ressort 19, le clapet 9 est taré à un premier seuil de pression au-delà duquel il es admis que de la vapeur peut In this case, and taking into account the hardness of the spring 19, the valve 9 is calibrated at a first pressure threshold beyond which it is accepted that steam can

s'échapper.escape.

Lorsque le moteur est arrêté, après qu'il a fonctionné sous forte charge et que la température du liquide de refroidissement continue à s'élever comme When the engine is stopped, after it has been running under heavy load and the coolant temperature continues to rise as

exposé dans ce qui précède, la pression crott à l'in- exposed in the above, the crott pressure at the

térieur du bouchon mais sa pression ne peut s'exercer sur un surface du clapet de surpression 9 qui correspond à la surface du clapet de dépression 7 car, dès l'arrêt du moteur, une dépression n'est plus appliquée par le conduit 28 et le clapet 26 ferme le passage qui était établi par les conduits 25 et 30 de sorte que la pression inside of the plug but its pressure cannot be exerted on a surface of the pressure relief valve 9 which corresponds to the surface of the vacuum valve 7 because, as soon as the engine stops, a vacuum is no longer applied by the conduit 28 and the valve 26 closes the passage which was established by the conduits 25 and 30 so that the pressure

régnant dans l'échangeur de chaleur ne peut plus s'ap- prevailing in the heat exchanger can no longer be

pliquer sur la surface du clapet de surpression 9 com- bend on the surface of the pressure relief valve 9 com-

prise entre les deux sièges annulaires 23, 24. taken between the two annular seats 23, 24.

Les conditions ci-dessus de fonctionnement correspondent donc à celles du second seuil de pression qui empêche l'ouverture du clapet de surpression 9, sauf si la pression produite à l'intérieure de l'échangeur atteint le second seuil au-delà duquel un risque The above operating conditions therefore correspond to those of the second pressure threshold which prevents the opening of the overpressure valve 9, unless the pressure produced inside the exchanger reaches the second threshold above which a risk

d'endommagement existerait.of damage would exist.

L'invention n'est pas limitée aux exemplesde réalisation représentéset décritsen détail car diverses modifications peuvent y 4tre apportées sans sortir de son cadre. The invention is not limited to the exemplary embodiments shown and described in detail since various modifications can be made thereto without departing from its scope.

2 6 1 4 0 7 12 6 1 4 0 7 1

Claims

1 - Method for regulating the pressure inside the cooling circuit of an internal combustion engine comprising at least one calibrated valve limiting the pressure inside said circuit to a pressure threshold corresponding to normal operation for which said valve is not lifted but

which is below the pressure threshold reached immediately-

ment after stopping the engine, characterized in that the pressure exerted on the valve is increased to a

second setting threshold when the engine is stopped.

2 - Plug for the implementation of the method of regulating a heat exchanger according to claim 1, the exchanger being of the cooler type of an engine coolant, characterized in that the pressure relief valve (9) that it contains, is associated with means (16, 23, 24, 26) giving it two calibration thresholds, one of which corresponds to the calibration threshold for normal engine operation and the other, higher, corresponds at a pressure value not before

not be exceeded.

3 - plug according to claim 2, charac-

terized in that a pressure relief valve (9) is held on a seat (12) by a spring (9) bearing against a cartridge (16) sensitive to the temperature of the liquid

engine cooling.

4 - Stopper according to one of claims 2

and 3, characterized in that the cartridge (16) is

titrated by an expandable element of the wax type, with memory

of shape or the like.

5 - Cap according to one of claims 2 to

4, characterized in that the cartridge (16) is electrically heated after the engine has stopped by an electrical resistance (20) energized by a relay (22) in

temperature dependence of the coolant

engine.

6 - Cap according to claim 2, character-

risé in that the pressure relief valve (9) is kept applied by a spring (19) on two spaced annular seats (23, 24), the space between said two

seats being connected by conduits (29, 30) to the interior

inside of a housing (4a) in which the pressure is constantly exerted against a pressure relief valve (9), the opening of the conduits (25, 30) being controlled

by a valve (26) connected to the motor intake.

7 - Stopper according to one of claims 2 to

6, characterized in that the pressure relief valve (9) forms on its top, a finger (8) guided in the housing (4, 4a) in which is disposed a vacuum valve (7) held against the finger (8) by a spring (6) so that said vacuum valve (7) closes a light (10) passing through the pressure relief valve, the surface of said vacuum valve (7) determining, taking into account the hardness of the spring (19), one of the thresholds

pressure.