FR2838477A1 - Circuit de refroidissement d'un moteur a combustion interne - Google Patents

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Abstract

Circuit de refroidissement du moteur à combustion interne comprend un radiateur (4) et au moins un échangeur (3) supplémentaire connecté sur une conduite (40) de sortie du radiateur (4), caractérisé en ce que pour au moins un échangeur (3), la conduite (40) de sortie du radiateur (4) comprend un ajutage (30) entre un piquage (31) d'entré et un piquage (32) de sortie de l'échangeur (3), l'ajutage (30) comprend un élément (33) obturant l'ajutage et le libère, au moins partiellement, en fonction de la température du fluide de refroidissement ou en fonction de la pression régnant en amont de l'ajutage (30).

Description

paroi continue.
1 2838477
Circuit de retroidissement d'un moteur à combustion interne La présente invention concerne un circuit de refroidissement d'un moteur
à combustion.
b Classiquement, un circuit de refroidissement d'un moteur comprend un circuit aérotherme et un radiateur que alimente en fluide de refroidissement le moteur. Le circulation du fluide de le radiateur ou dans le circuit aérotherme est déterminé par l'état d'un thermostat. Lorsque la température d fluide de refroidissement est basse, c'est-àdire en dessous de la température du de o fonctionnement du moteur, le moteur est refroidi par le fluide circulant dans le circuit aérotherme. Lorsque la température de l'eau atteint la température de fonctionnement du moteur qui est de l'ordre de 90 , le thermostat s'ouvre et le fluide circule alors dans le radiateur pour être refroidit suffisamment avant de
retourner vers le moteur.
Dans certain véhicule, le circuit de refroidissement comprend également un échangeur utilisé pour refroidir un autre élément du véhicule comme par exemple une bo^'te de vitesse automatique. Cet échangeur est en règle générale connecté, par une dérivation, au circuit de refroidissement au niveau de la conduite de retour au radiateur. Cependant, dans certain cas le débit dans cette zo conduite est très faible et le fluide de refroidissement ne circule pas suffisamment
dans l'échangeur.
Une solution consiste à mettre en place un ajutage entre le piquage d'entrée et le piquage de sortie de l'échangeur. Cette ajutage crée une contre pression en amont du piquage d'entrée ce qui augmente le débit. Cependant, z cette solution n'est pas satisfaisante. En effet, le fluide de refroidissement contient toujours de l'air. Lors de la circulation à faible débit dans le circuit du radiateur, les bulles vont s'accumuler dans le circuit de l'échangeur et diminuer de façon critique la capacité de refroidissement de l'échangeur. De plus, à faible débit la contre pression créée par l'ajutage ne permet pas un débit suffisant pour o chasser l'air piégé dans l'échangeur
2 2838477
La présente invention a pour but un dispositif de refroidissement d'un
moteur à combustion interne palliant les inconvénients de l'art antérieur.
Ce but est atteint par un circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne caractérisé en ce que pour au moins un échangeur, la conduite de sortie du radiateur comprend un ajutage entre un piquage d'entré et un piquage de sortie de l'échangeur, I'ajutage comprend un élément obturant l'ajutage et le libère, au moins partiellement, en fonction de la température du fluide de refroidissement ou en fonction de la pression régnant en amont du I'ajutage. o La solution proposée permet également d'augmenter le débit d'eau dans
l'échangeur et d'améliorer les échanges thermiques.
D'autres particularités et avantages de la présente invention appara^'tront
plus clairement dans la description ci-après faite en référence aux dessins
annexés dans lesquels: s - la figure 1 représente un vue d'ensemble d'un moteur et d'un circuit de refroidissement selon l'invention,
- la figure 2 représente une vue de détails de la figure 1.
Le circuit de refroidissement selon l'invention va à présent être décrit en référence aux figures 1 et 2. Dans la figure 1 il est représenté un seul échangeur zo 3, toutefois le dispositif selon l'invention s'applique également lorsque le circuit de
refroidissement comprend plusieurs échangeurs.
Classiquement, un moteur 1 à combustion interne comprend un circuit de refroidissement comprenant un radiateur 4 constituant un échangeur thermique pour refroidir le fluide de refroidissement sortant du moteur. Le radiateur 4 est a connecté au circuit interne de circulation (non représenté) par un première conduite 41 qui amène le fluide chaud sortant du moteur et par une deuxième conduite 40 qui renvoie le fluide refroidit vers le moteur 1. Le circuit de refroidissement du moteur 1 comprend également de façon connue un circuit aérotherme 2 connecté au circuit interne de circulation du moteur' par une so première conduite 21 de retour du fluide vers le moteur 1 et une deuxième conduite 20 d'alimentation du circuit 2 aérotherme en fluide provenant du moteur
À 3 2838477
1. La circulation du fluide dans l'ensemble du circuit de refroidissement est
assurée par un pompe 6 entranée par le moteur 1.
Le circuit de refroidissement d'un moteur 1 comprend également de façon
connue un bocal 5 d'expansion.
Le circuit aérotherme 2 permet au moteur d'atteindre rapidement sa température de fonctionnement. Le circuit aérotherme 4 permet également le chauffage de l'habitacle du véhicule. Cependant, lorsque le fluide atteint une certain température de l'ordre de 90 , le circuit aérotherme 2 n'est plus suffisant
pour refroidir correctement le moteur 1.
o Ainsi, de façon connue la conduite 20 d'alimentation du circuit l'aérotherme 4 et la conduite 41 amenant le fluide sortant du moteur 1 dans le radiateur 4 sont connectées à un bo^'tier 10 contenant un thermostat. A basse température du fluide, par exemple lors du démarrage à froid du moteur 1, le thermostat ferme la conduite 41 allant vers le radiateur. Le fluide de s refroidissement circule alors uniquement dans le circuit 2 aérotherme. Lorsque la température s'élève le thermostat ouvre la conduite 41 allant vers le radiateur de façon à refroidir efficacement le fluide de refroidissement. Lorsque la température du fluide est de l'ordre de 90 le thermostat libère complètement l'ouverture du la
conduite 41 allant vers le radiateur 4.
ao Un ou plusieurs échangeur 3 peuvent être mise en place pour le refroidissement d'autre composant du véhicule tel que, par exemple, un bo^'te de vitesse automatique (non représentée). L'échangeur 3 est alors connecté sur la
conduite 40 sortant du radiateur 4 et alimentant en fluide refroidit le moteur 1.
Pour ce faire, deux piquages sont réalisés sur cette conduite 40 pour raccorder en
z parallèle l'échangeur 3 par une conduite 31 amont et une conduite 32 aval.
Lorsque la température du fluide en faible, le débit dans le radiateur 4 est faible voir nul puisque la circulation du fluide se fait principalement dans le circuit aérotherme 2. Par conséquent, pour forcer le fluide à circuler dans l'échangeur 3 un ajutage 30 de section constante est réalisé dans la conduite 40 de sortie du so radiateur 4 entre les deux piquages de l'échangeur 3. La diminution de section de la conduite 40 provoque un contre pression en amont de la l'ajutage 30 qui
favorise la circulation du fluide dans l'échangeur 3.
4 2838477
Selon l' invention l'aj utage 30 est fermé par un élément 33 obturateur.
Lorsque la température du fluide est basse, cet élément 33 ferme complètement l'ajutage 30 de sorte que la circulation du fluide ne peut se faire qu'en passant par
l'échangeur 3. Dans l'exemple de réalisation présenté, cet élément un thermostat.
b Cependant, le thermostat peut être remplacé par un autre système sensible à la chaleur tel que, par exemple, une électrovanne piloté en fonction de température du fluide de refroidissement. Lorsque la température du fluide augmente au-delà d'un seuil déterminé, le thermostat 33 libère au moins partiellement l'ajutage 30 de sorte que le moteur 1 soit alimenté également en fluide refroidi et non en fluide o déjà réchauffé par le passage dans l'échangeur 3. La température à partir de laquelle le thermostat libère l'ajutage est choisie de sorte qu'à cette température, le débit dans la conduite 40 de sortie du radiateur 4 est suffisant pour que la contre pression créce par l'ajutage 30 permette une circulation du fluide dans
l'échangeur 3.
De façon expérimentale la température est comprise entre 55 et 75 C et
choisie de préférence au voisinage de 65 .
Au dessus de cette température seuil, le thermostat libère complètement
l'ajutage 30.
Ainsi, la mise en place du thermostat 33 dans la conduite 40 de sortie du zo rad iateu r 4 permet d 'assurer une circulation optimale d u flu ide dans le circu it de refroidissement du moteur 1. En effet, la fermeture complète de l'ajutage 30 par le thermostat 33 ne met pas en dangers le fonctionnement du moteur 1 puisqu'alors la température du fluide est base et que par conséquent le fluide traversant le moteur n'est pas trop échauffé. Parallèlement, I'échangeur est correctement z alimenté pour refroidir le composant auquel il est associé. Dès que le thermostat 33 libère l'ajutage 30 le moteur reçoit un fluide plus froid. En effet, ce fluide est un mélange du fluide sortant du radiateur 4 et du fluide sortant de l'échangeur 3. En pleine ouverture le refroidissement est maximum et le circuit de refroidissement
ce comporte comme si il n'y avait pas de thermostat 33.
so 11 faut noter que lorsque la température du fluide est faible et que le thermostat du bo^'tier 10 commence à s'ouvrir, I'ajutage est fermé. Par conséquent, le moteur 1 n'est pas refroidi brutalement par de l'eau sortant du
2838477
radiateur 4. En effet, il est refroidit d'abord par de l'eau que est déjà passse par I'échangeur 3. Ce fluide moins froid permet de maintenir les performances du moteur, notamment en terme de pollution et d'atteindre plus rapidement la
température de fonctionnement optimale du moteur 1.
Bien entendu, I'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient
d'être décrit qu'à titre d'exemple.
Ainsi, comme expliqué précédemment, la mise en place de l'élément (33) obturateur permet de créer une contre pression en amont de l'ajutage pour forcer la circulation du fluide dans l'échangeur tout en assurant un refroidissement du o moteur lorsque que cela est nécessaire. Une alternative au thermostat serait de mettre en place un clapet de décharge. Le clapet de décharge est alors dimensionné pour s'ouvrir lorsqu'une pression déterminée règne en amont de l'ajutage. La pression d'ouverture est déterminée de sorte que la contre pression créée par l'ajutage est suffisante pour permettre une circulation du fluide dans I'échangeur.
' 6 2838477

Claims (5)

REVENDICATIONS
1. Circuit de refroidissement du moteur à combustion interne comprend un radiateur (4) et au moins un échangeur (3) supplémentaire connecté sur une conduite (40) de sortie du radiateur (4), caractérisé en ce que pour au moins un échangeur (3), la conduite (40) de sortie du radiateur (4) comprend un ajutage (30) entre un piquage (31) d'entré et un piquage (32) de sortie de l'échangeur (3), I'ajutage (30) comprend un élément (33) obturant l'ajutage et le libère, au moins partiellement, en fonction de la température du fluide de refroidissement ou en
o fonction de la pression régnant en amont de l'ajutage (30).
2. Circuit de refroidissement selon la revendication 1 dans lequel la température à partir de laquelle l'élément (33) obturateur libère au moins partiellement l'ajutage (30) correspond sensiblement à la température pour laquelle le débit de fluide de refroidissement dans la conduite (40) de sortie de radiateur (4) soit suffisant pour permettre la circulation du fluide dans l'échangeur (3)
3. Circuit de refroidissement selon la revendication 1 dans lequel la température à partir de laquelle l'élément (33) obturateur libère au moins partiellement l'ajutage (30) est comprise entre 55 et 75 C et préférentiellement
zo choisie au voisinage de 65 C.
4. Circuit de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 3 dans
lequel l'élément (33) obturateur est un thermostat.
5. Circuit de refroidissement selon la revendication 1 dans lequel la pression à partir de laquelle l'élément (33) obturateur libère au moins partiellement l'ajutage (30) correspond sensiblement à une pression suffisante
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