FR2930633A1 - Circuit de refroidissement de gaz et procede de refroidissement de gaz - Google Patents

Abstract

Le circuit de refroidissement de gaz de l'invention comporte un refroidisseur (5) relié, en amont, à un circuit (13) de gaz à refroidir et, en aval, à un circuit (14) de gaz refroidis. Le circuit comprend des moyens (12, 16) de récupération de condensats et des moyens de recirculation (15) des condensats récupérés de manière à renvoyer les condensats dans le circuit (14) de gaz refroidis.La structure du circuit est ainsi simplifiée et son fonctionnement amélioré.

Description

Circuit de refroidissement de gaz et procédé de refroidissement de gaz L'invention concerne un circuit de refroidissement de gaz.

Un moteur thermique de véhicule automobile comporte une chambre de combustion, généralement formée par une pluralité de cylindres, dans laquelle un mélange de comburant et de carburant est brûlé pour générer le travail du moteur. Le comburant comporte de l'air, qui peut être comprimé ou non, selon que le moteur comporte ou pas des moyens de compression tels qu'un compresseur ou un turbocompresseur. L'air (dénommé air d'alimentation) peut par ailleurs être mélangé à des gaz d'échappement; on parle de gaz d'échappement recirculés. Les gaz admis dans la chambre de combustion, comportant donc de l'air d'alimentation éventuellement mélangé à des gaz d'échappement, sont dénommés gaz d'admission. Lorsque les gaz d'admission sont comprimés par des moyens de compression, on parle alors plus particulièrement de l'air de suralimentation.

A titre d'exemple, la recirculation des gaz d'échappement permet, pour un moteur à essence, de diminuer la consommation de carburant et d'obtenir un meilleur rendement moteur, tandis qu'elle permet, pour un moteur diesel, de diminuer la pollution pour être en accord avec les normes environnementales.

Afin d'augmenter la densité de l'air de suralimentation (qu'il soit ou non mélangé à des gaz d'échappement), il est connu de le refroidir, au moyen d'un échangeur de chaleur appelé refroidisseur d'air de suralimentation, dont l'acronyme "RAS" est généralement utilisé; le RAS est également souvent désigné par l'homme du métier par son acronyme anglais CAC, signifiant "Charge Air Cooler". Ce refroidisseur d'air de suralimentation utilise, comme fluide caloporteur de refroidissement, soit de l'air, soit un liquide de refroidissement tel que l'eau glycolée. On parlera simplement, dans la suite, de refroidisseur.

En cas de recirculation des gaz d'échappement, l'air de suralimentation est mélangé à des gaz d'échappement recirculés lorsqu'il passe dans le refroidisseur. Or, les gaz d'échappement sont chargés en eau, qui est un produit de la combustion dans le moteur; le:; gaz sont également chargés en d'autres particules, notamment du soufre. Dans certaines conditions de fonctionnement du moteur, le refroidissement de l'air et des gaz d'échappement recirculés peut provoquer une condensation, notamment d'eau et/ou d'acide sulfurique (ainsi que d'autres éléments); les produits de cette condensation sont dénommés "condensats" et sont néfastes pour le moteur et ses circuits de gaz. En particulier, les condensats d'eau peuvent provoquer un encombrement du refroidisseur, réduisant ainsi ses performances. Les condensats d'acide sulfurique, dont le pH est faible, peuvent générer un phénomène de corrosion, non seulement dans le refroidisseur mais aussi dans les tubulures du circuit d'admission des gaz dans le moteur; cette corrosion peut entraîner une dégradation prématurée des éléments considérés. Par ailleurs, dans des conditions climatiques froides, les condensats peuvent geler et entraîner la casse du refroidisseur et/ou l'étouffement du moteur par obstruction du flux des gaz.

L'art antérieur propose des solutions dans lesquelles les condensats sont récupérés et guidés dans la chambre de combustion pour y être brûlés. Cette solution n'est néanmoins pas toujours optimale, surtout si la condensation est importante. Or, dans les moteurs modernes, il est fréquent que, dans certaines phases du moteur (notamment le démarrage), les gaz en sortie du refroidisseur soient à une température inférieure à 35°C, la condensation étant alors importante.

D'autres solutions de l'art antérieur consistent, dans les phases du fonctionnement du moteur dans lesquelles une condensation pourrait avoir lieu, à dévier les gaz pour qu'ils contournent le refroidisseur. Cette solution n'est néanmoins pas non plus toujours satisfaisante, car les condensats formés avant la mise en place du contournement ne sont pas faciles à évacuer.

L'invention vise à proposer un circuit de refroidissement de gaz traitant de manière efficace et simple le problème des condensats.

L'invention a été présentée en relation avec un problème lié au refroidisseur d'air de suralimentation d'un moteur thermique à combustion interne. Elle s'applique néanmoins plus généralement à un circuit de refroidissement de gaz d'un moteur thermique à combustion interne, notamment le circuit de refroidissement des gaz d'échappement recirculés. Plus généralement encore, l'invention s'applique à tout circuit de refroidissement de gaz avec un refroidisseur. Par refroidisseur, on entend tout élément pouvant refroidir un flux de gaz et provoquer une condensation de ces derniers; en particulier, une canalisation froide est un refroidisseur..

C'est ainsi que l'invention concerne un circuit de refroidissement de gaz avec un refroidisseur relié, en amont, à un circuit de gaz à refroidir et, en aval, à un circuit de gaz refroidis, comprenant des moyens de récupération de condensats et des moyens de recirculation des condensats récupérés de manière à renvoyer les condensats récupérés dans le circuit de gaz refroidis.

Selon une forme de réalisation, les moyens de recirculation des condensats récupérés sont des moyens d'évaporation montés entre les moyens de récupération et le circuit de gaz à refroidir. Ainsi, les moyens d'évaporation peuvent utiliser les gaz à refroidir comme moyen d'évaporation des condensats, ce qui simplifie la structure du circuit de refroidissement et améliore son efficacité.

Selon une forme de réalisation, le circuit de refroidissement comporte des moyens de guidage des condensats évaporés vers le circuit de gaz refroidis.

Selon une forme de réalisation, le circuit de refroidissement comprend un circuit, de contournement du refroidisseur, formant moyen d'évaporation des condensats.

Ainsi, le circuit de contournement remplit une double fonction, de 25 contournement et d'évaporation.

Selon une forme de réalisation, le circuit de refroidissement comprend une canalisation de contournement du refroidisseur et les moyens de récupération des condensats comprennent des moyens de guidage des condensats dans la 30 canalisation de contournement pour leur évaporation par les gaz y circulant.

Selon une forme de réalisation, les moyens de guidage sont des moyens de guidage par gravité débouchant dans la canalisation de contournement.

35 Selon une forme de réalisation, le refroidisseur comportant une boîte de collection des gaz, les moyens de guidage des condensats dans la canalisation de contournement comprennent la boîte de collection des gaz.

Selon une forme de réalisation, le refroidisseur comportant une boîte de collection des gaz, les moyens de guidage comprennent une canalisation de guidage débouchant dans la boîte de collection des gaz et dans la canalisation de contournement.

Selon une forme de réalisation, la canalisation de contournement est agencée pour former une surface d'échanges thermiques importante entre les condensats et les gaz circulant dans la canalisation. Par importante, on comprend une surface plus importante que celle que présenterait un filet de condensat s'écoulant dans une canalisation cylindrique horizontale.

15 Selon une forme de réalisation, la canalisation de contournement est de forme aplatie, par exemple de section ovale.

Selon une forme de réalisation, la canalisation de contournement est inclinée vers le bas de son côté amont. Selon une forme de réalisation, le refroidisseur est incliné vers le bas de son côté aval, pour faciliter la récupération des condensats du côté aval.

Selon une forme de réalisation, le circuit de refroidissement est le circuit 25 de refroidissement du circuit d'admission de gaz dans un moteur thermique à combustion interne d'un véhicule automobile.

L'invention concerne encore un véhicule automobile, comportant un moteur thermique à combustion interne, un circuit d'admission de gaz dans le 30 moteur et un circuit de refroidissement des gaz d'admission dans le moteur comportant les caractéristiques du circuit de refroidissement présenté ci-dessus.

L'invention concerne encore un procédé de refroidissement de gaz dans un circuit de gaz avec un refroidisseur relié, en amont, à un circuit de gaz à 35 refroidir et, en aval, à un circuit de gaz refroidis, dans lequel: - on récupère des condensats et 20 - on évapore les condensats à l'aide de moyens d'évaporation montés entre les moyens de récupération et le circuit de gaz à refroidir.

Selon une forme de réalisation, le circuit de gaz comportant une première vanne, de régulation du débit des gaz entrant dans le refroidisseur, et une canalisation de contournement du refroidisseur, montée entre le circuit de gaz à refroidir et le circuit de gaz refroidis avec une deuxième vanne, de régulation du débit des gaz y circulant, le procédé comporte les étapes selon lesquelles: - on définit une température seuil des gaz, par exemple égale à environ 40°C, - on définit une température critique des gaz, par exemple égale à environ 35°C, - on mesure une température des gaz en sortie du refroidisseur et - si la température mesurée est supérieure à la température seuil, on ouvre complètement la première vanne et on ferme complètement la deuxième vanne, - si la température mesurée est inférieure à la température critique, on ferme complètement la première vanne et on ouvre complètement la deuxième 20 vanne et - si la température mesurée est comprise entre la température critique et la température seuil, on ouvre les vannes, en fonction de la température des gaz, selon des lois linéaires inversées l'une par rapport à l'autre.

25 L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la forme de réalisation préférée du circuit de refroidissement de l'invention, en référence aux planches de dessins annexées, sur lesquelles: - la figure 1 représente un schéma bloc fonctionnel du circuit de gaz d'un moteur thermique à combustion interne; 30 - la figure 2 représente une vue en perspective schématique du circuit de refroidissement des gaz d'admission du circuit de gaz de la figure 1 et - la figure 3 est un diagramme représentant la loi de contrôle de l'ouverture des vannes du circuit de refroidissement de la figure 2, en fonction d'une température mesurée des gaz d'admission. 35 Dans la description qui suit, les gaz et liquides sont guidés dans des canalisations. Les traits reliant les divers blocs fonctionnels de la figure 1 correspondent à des canalisations, même si cela ne sera pas systématiquement précisé dans la description.

Un moteur thermique 1 à combustion interne de véhicule automobile comporte une chambre de combustion (non représentée), formée par une pluralité de cylindres, par exemple au nombre de quatre, et destinée à recevoir un mélange de comburant et de carburant dont la combustion génère le travail du moteur 1. Le fonctionnement du moteur 1 est classique: les gaz sont admis dans la chambre de combustion, y sont comprimés, brûlés puis expulsés sous forme de gaz d'échappement; il s'agit des quatre temps classiques d'un moteur thermique (admission, compression, combustion, échappement).

Le circuit 2 d'admission de gaz dans le moteur comporte une canalisation 3 d'admission de l'air d'alimentation, un compresseur 4 des gaz d'admission, qui est en l'espèce un turbocompresseur, un échangeur de chaleur 5, de refroidissement des gaz issus du compresseur 4, en sortie duquel les gaz débouchent dans un collecteur 6 d'admission des gaz dans la chambre de combustion du moteur 1. Le collecteur d'admission 6 est une pièce bien connue de l'homme du métier, qui forme une boîte d'entrée des gaz sur la culasse du moteur 1. En sortie de la chambre de combustion du moteur 1 est prévue une voie 7 de recirculation des gaz d'échappement vers l'admission du moteur 1; ainsi, les gaz d'échappement issus de la chambre de combustion peuvent être guidés, soit dans une canalisation d'échappement 8 qui les guide vers l'extérieur de circuit de gaz, soit dans la voie de recirculation 7 qui les guide vers la canalisation 3 d'admission d'air dans le moteur, en amont du compresseur 4 des gaz d'admission. Le flux de gaz d'échappement recirculés est contrôlé par une vanne montée dans la zone de raccord entre la canalisation de recirculation 7 et la canalisation d'échappement 8; il peut par exemple s'agir d'une vanne dite "trois voies", avec une entrée débouchant dans la canalisation de sortie de la chambre de combustion 1, une première sortie débouchant dans la canalisation de recirculation 7 et une deuxième sortie débouchant dans la canalisation d'échappement 8.

L'échangeur de chaleur 5 est un refroidisseur des gaz d'admission et notamment de l'air d'alimentation; cet air d'alimentation étant comprimé, on le dénomme, comme déjà expliqué plus haut, air de suralimentation. C'est pour cette raison que l'échangeur de chaleur est dénommé "refroidisseur d'air de suralimentation" 5, dont l'acronyme est "RAS" 5. Sa fonction est d'augmenter la densité d'air des gaz d'admission, en les refroidissant. On parlera simplement, dans la suite de la description, de refroidisseur. On comprend que, malgré cette dénomination par l'homme du métier, le refroidisseur 5 est en fait un refroidisseur des gaz d'admission, ces gaz pouvant comporter de l'air ou un mélange d'air et de gaz d'échappement, comme expliqué ci-dessus.

Un refroidisseur utilise un fluide caloporteur pour refroidir les gaz qui le traversent; ce fluide caloporteur peut par exemple être de l'air ou de l'eau, en particulier de l'eau glycolée. Il s'agit dans la forme de réalisation représentée sur la figure 2 d'un refroidisseur 5 à air, les gaz d'admission étant refroidis par de l'air (frais) de refroidissement avec lequel ils échangent de l'énergie thermique.

On note incidemment que l'invention s'applique également à un refroidisseur à eau. Dans le cas (non représenté) d'un refroidisseur à eau, le liquide de refroidissement circule dans un circuit de liquide de refroidissement (non représenté), en circuit fermé; il s'agit dans ce cas d'un circuit de liquide de refroidissement dit basse température, par opposition au circuit de liquide de refroidissement haute température utilisé pour le refroidissement du bloc moteur.

Le circuit de liquide de refroidissement comporte un radiateur et une pompe entraînant l'eau glycolée pour sa circulation dans le circuit de liquide de refroidissement. L'eau glycolée est refroidie dans le radiateur, par échanges thermiques avec l'air ambiant qui traverse le radiateur; elle est entraînée, par la pompe, depuis le radiateur dans le refroidisseur, où elle échange de la chaleur avec les gaz d'admission qui traversent le refroidisseur. L'eau glycolée étant à une température inférieure à celle des gaz d'admission, elle les refroidit. Après son passage dans le refroidisseur, l'eau retourne dans le radiateur et reprend la même boucle.

Structurellement, et de nouveau en référence à la figure 2, le refroidisseur à air 5 représenté comprend un faisceau 10 de tubes disposés parallèlement les uns aux autres sur une pluralité rangées (parallèles entre elles), ces tubes étant agencés pour transporter les gaz d'admission à refroidir. L'air frais de refroidissement s'écoule dans le volume du refroidisseur 5, entre les tubes du faisceau de tubes 10. Le refroidisseur 5 comporte par ailleurs une boîte d'entrée 11 et une boîte de sortie 12 (ou boîte 12 de collection des gaz), montées respectivement en amont et en aval du faisceau de tubes 10. D'autres structures, bien connues de l'homme du métier, sont envisageables pour le refroidisseur 5.

Les gaz à refroidir (en l'espèce les gaz d'admission, en provenance du compresseur 4), débouchent dans la boîte d'entrée 11, s'écoulent dans les tubes du faisceau de tubes 10, ce qui permet des échanges thermiques entre les gaz d'admission à refroidir et l'air frais de refroidissement, et débouchent dans la boîte de sortie 12.

Ainsi, le refroidisseur 5 est agencé pour collecter des gaz issus d'un circuit 13 de gaz à refroidir, les refroidir et les guider vers un circuit 14 de gaz refroidis. Le circuit de gaz à refroidir 13 comporte ici une canalisation 13a transportant les gaz issus du compresseur 4, dans laquelle est montée une vanne 13b de régulation du débit dans cette canalisation 13a. Le circuit de gaz refroidis 14 comporte une canalisation 14a guidant les gaz vers la chambre de combustion du moteur 1.

Le circuit de refroidissement des gaz comporte par ailleurs une canalisation 15 de contournement du refroidisseur 5. La canalisation de contournement 15 débouche, en amont, dans la canalisation 13a du circuit de gaz à refroidir 13 et, en aval, dans la canalisation 14a du circuit de gaz refroidis 14. Une vanne 15a est montée dans la canalisation de contournement 15 pour réguler le débit des gaz qui y circulent.

On note que, lorsque les gaz issus du circuit de gaz à refroidir 13 empruntent exclusivement la canalisation de contournement 15, ils ne sont pas refroidis et les dénominations de "circuit de gaz à refroidir 13" et "circuit de gaz refroidis 14" semblent moins adaptées; néanmoins, on conserve ces dénominations car c'est bien autour du refroidisseur 5 qu'est construit et défini le circuit de refroidissement. On pourrait plus généralement (et structurellement) parler de "circuit 13 en amont du refroidisseur 5" et "circuit 14 en aval du refroidisseur 5".

Le circuit de refroidissement des gaz comporte en outre un tube 16 de récupération des condensats formés dans le refroidisseur 5. Le tube 16 débouche, d'une part, dans la boîte de sortie 12 du refroidisseur 5 et, d'autre part, dans la canalisation de contournement 15.

Un moyen 9 de mesure de la température des gaz d'admission est monté dans le collecteur d'admission 6; ce moyen de mesure 9 est en l'espèce un capteur de température 9. Il permet de mesurer la température des gaz en entrée de la chambre de combustion (donc à la sortie du refroidisseur 5). La connaissance de cette température permet de savoir si un risque de condensation existe dans le refroidisseur 5.

Le fonctionnement du circuit de refroidissement va maintenant être 10 décrit plus en détails.

Les gaz circulent, soit dans le refroidisseur 5, soit dans la canalisation de contournement 15, soit dans les deux; cette circulation des gaz est régulée par les vannes 13b, 15a qui commandent le débit de gaz dans la voie refroidie 5 et dans 15 la voie de contournement 15.

Lors du refroidissement des gaz dans le refroidisseur 5, des condensats peuvent se former, comme déjà expliqué plus haut. Si des condensats ont été formés, ils sont collectés dans la boîte de sortie 12, s'écoulent dans le tube de 20 récupération 16 et sont ainsi guidés vers la canalisation de contournement 15, dans laquelle ils s'écoulent. La vanne t 5a de la canalisation de contournement 15 est commandée pour permettre à des gaz non refroidis de l'emprunter, la canalisation de contournement 15 remplissant la fois de moyen de recirculation des condensats récupérés de manière à renvoyer les condensats dans le circuit 14 25 de gaz refroidis ainsi que la fonction de moyens d'évaporation 15 montés entre les moyens de récupération 12, 16 et le circuit 13 de gaz à refroidir.; en effet, les gaz non refroidis, en passant dans la canalisation de contournement 15, permettent l'évaporation des condensats qui s'y écoulent. Cette évaporation est possible car les gaz non refroidis sont à température plus élevée que celle des gaz 30 refroidis (et donc que celle des condensats) et présentent une capacité d'absorption de l'eau plus importante; par ailleurs, les gaz s'écoulant dans la canalisation de contournement 15 sont en mouvement relatif par rapport aux condensats liquides et l'évaporation est facilitée par la convection liée à ce mouvement. Les condensats évaporés sont guidés par la canalisation 15 de 35 contournement du refroidisseur 5, en aval du tube de récupération 16, vers le circuit de gaz refroidis 14.

Selon une forme de réalisation de l'invention, les flux des gaz dans le refroidisseur 5 et sa canalisation de contournement 15 sont commandés par les vannes 13b, 15a, elles-mêmes commandées en fonction de la température mesurée par le capteur de température 9 monté dans le collecteur d'admission 6.

Les lois de commande des vannes 13b, 15a en fonction de la température sont représentées sur la figure 3. Sur cette figure, est représentée en traits pleins la loi de commande de la vanne 13b de la canalisation 13a guidant les gaz dans le refroidisseur 5, tandis qu'est représentée en traits pointillés la loi de commande de la vanne 15a de la canalisation de contournement 15. Ces lois de commande s'appliquent spécialement aux régimes moteurs dans lesquels les gaz d'admission ne sont pas très chauds, c'est-à-dire lorsqu'ils ne sont pas très compressés, en particulier lors des phases de démarrage ou les phases dans lesquelles le véhicule ne roule pas à grande vitesse (par exemple en circulation urbaine dans des embouteillages); on parle de régimes à "faible charge".

En vertu de ces lois: - au-dessus d'une valeur seuil de la température des gaz (ici fixée à 40°C), la vanne 13b de la voie refroidie 5 est complètement ouverte (100% d'ouverture) tandis que la vanne 15a de la voie de contournement 15 est complètement fermée (0% d'ouverture); dans cette configuration, les gaz d'admission passent dans leur intégralité dans le refroidisseur 5 pour y être refroidis; - en-dessous d'une valeur critique de la température des gaz (ici fixée à 35°C), la vanne 13b de la voie refroidie 5 est complètement fermée (0% d'ouverture) tandis que la vanne 15a de la voie de contournement 15 est complètement ouverte (100% d'ouverture); dans cette configuration, les gaz d'admission passent dans leur intégralité dans la voie de contournement 15 et ne sont pas refroidis; - entre la température critique et la température seuil, les ouvertures des vannes 13b, 15a en fonction de la température des gaz suivent ici des portions de courbes linéaires inversées l'une par rapport à l'autre, chaque portion linéaire rejoignant la valeur correspondant aux températures supérieures à la température seuil et la valeur correspondant aux températures inférieures à la température critique; ainsi, plus la température s'approche de la température critique, plus la vanne 13b de la voie refroidie 5 est fermée et plus la vanne 15a de la voie de contournement 15 est ouverte, et vice-versa si la température s'approche de la température seuil, et ce de manière linéaire en fonction de la température pour chaque vanne 13b, 15a.

Les lois de contrôle de l'ouverture des vannes 13b, 15a en fonction de la température des gaz ont été présentées comme étant constantes pour des valeurs inférieures à une température critique et pour des valeurs supérieures à une température seuil, linéaires entre les deux. Il va de soi que d'autres lois peuvent être prévues. Dans la forme de réalisation présentée, la température critique de 35° est la température en-dessous de laquelle les gaz forment des condensats.

Grâce à ces lois de régulation de l'ouverture des vannes 13b, 15a en fonction de la température des gaz, il est possible de réguler la condensation et d'évaporer des condensats qui auraient néanmoins pu se former. En effet, si la température des gaz en sortie du refroidisseur 5 est inférieure à la température critique, les gaz empruntent uniquement la voie de contournement 15 et ne sont plus refroidis, donc leur température augmente pour rejoindre un niveau de température où il n'y a plus de condensation, tandis qu'en empruntant la voie de contournement 15 ils permettent, comme expliqué plus haut, l'évaporation d'éventuels condensats qui auraient pu se former lorsque la température des gaz refroidis était passée en-dessous de la température critique. Si la température est supérieure à la température seuil, les gaz peuvent passer dans leur intégralité dans la voie refroidie 5 sans risque d'être condensés. Si la température des gaz passe en-dessous de la température seuil mais reste au-dessus de la température critique, les lois de régulation de l'ouverture des vannes 13b, 15a permettent de forcer les gaz dans la voie de contournement 15 d'autant plus que la température s'approche de la température critique, ce qui permet d'anticiper la baisse de température pour prendre en compte l'inertie thermique des gaz, pour réajuster leur température avant qu'elle ne passe en-dessous de la température critique.

Dans la forme de réalisation présentée, les condensats sont récupérés par gravité. C'est pour cela que le conduit de contournement 15 est situé en-dessous du refroidisseur 5.

Par ailleurs, dans la forme de réalisation présentée, la canalisation de contournement 15 est inclinée pour que les condensats (qui sont liquides) s'écoulent dans le sens contraire du sens d'écoulement des gaz non refroidis qui empruntent la canalisation de contournement 15, ce qui augmente la surface des condensats exposée aux gaz et facilite leur évaporation; la canalisation de contournement 15 est donc en l'espèce inclinée vers le bas de son côté amont.

En outre, selon une forme de réalisation non représentée, le refroidisseur 5 est incliné pour que les condensats s'écoulent par gravité vers le tube 16 de récupération des condensats; cela permet de mieux collecter les condensats; le refroidisseur 5 est alors incliné vers le bas de son côté aval.

Le tube de récupération 16 est de préférence formé en matériau plastique pour mieux résister à la corrosion d'éventuels condensats acides. Pour la même raison, la canalisation de contournement 15 est de préférence formée en matériau plastique.

Selon une forme de réalisation, la canalisation de contournement 15 présente une section aplatie, par exemple ovale, dont la grande dimension est située en partie basse; de la sorte, les condensats qui s'écoulent dans la canalisation de contournement 15 s'étalent dans cette grande dimension et présentent une surface d'échange avec les gaz plus grande pour leur évaporation.

Dans toutes les formes de réalisation décrites ci-dessus, le dispositif peut comporter des moyens d'analyse de la température des gaz d'admission et des moyens de commande des vannes 13b, 15a pour réguler les flux de gaz dans les diverses canalisations. Le dispositif comporte de préférence un microprocesseur d'analyse des données et de commande des vannes 13b, 15a.

Selon une forme de réalisation non représentée, le conduit de contournement 15 débouche directement dans la boîte de sortie 12 du refroidisseur 5, ce qui évite de prévoir un tube 16 de récupération des condensats. Les moyens de récupération des condensats sont alors formés directement par la boîte de sortie 12 du refroidisseur 12, qui guide les condensats dans la canalisation de contournement 15.

D'autres moyens de récupération des condensats peuvent être prévus, qui ne sont pas nécessairement des moyens utilisant la gravité. Par exemple, on peut 35 prévoir un dispositif à effet Venturi ou encore une pompe à liquide.

Par ailleurs, les moyens de récupération des condensats ne sont pas nécessairement agencés pour récupérer les condensats dans la boîte de sortie 12 du refroidisseur 5. Ainsi, ils peuvent par exemple collecter les condensats au milieu du refroidisseur 5, si le refroidisseur est agencé pour que les condensats soient guidés vers cet endroit (par exemple par une inclinaison de ses parois ou par des moyens de guidage des condensats).

Selon une forme de réalisation non représentée, le circuit de refroidissement comporte également un tube de récupération de condensats dans la boîte d'entrée 11 du refroidisseur 5. Un tel tube de récupération débouche, d'une part, dans la boîte d'entrée 11 du refroidisseur 5 et, d'autre part, dans la canalisation de contournement 15. Dans les cas où il n'est pas possible de prévoir un moyen d'obturation contrôlable de ce tube, ce dernier constitue une voie de contournement toujours ouverte du refroidisseur 5; dans ce cas, il convient de prévoir que ce tube soit de faible diamètre, pour que les gaz à refroidir s'écoulent préférentiellement dans le refroidisseur 5 et que le débit dans le tube de récupération soit minimum. Il s'agit en tout état de cause d'une perte d'efficacité pour le refroidisseur 5, car une partie des gaz à refroidir empruntent le tube; un tel tube ne devra donc être prévu que dans les cas où il est absolument nécessaire de récupérer également des condensats dans la boîte d'entrée 11 du refroidisseur 5.

L'invention a été présentée en relation avec un circuit de contournement du refroidisseur formant également moyen d'évaporation, cette double fonction remplie par le circuit de contournement permettant de minimiser le nombre de pièces. Les moyens d'évaporation peuvent sinon être formés par d'autres moyens qui ne remplissent éventuellement que cette fonction d'évaporation, connectés entre le circuit de gaz à refroidir et les moyens de récupération des condensats.

Les deux vannes 13b, 15a de régulation du flux entre la voie refroidie 5 et la voie de contournement 15 peuvent être remplacées par une vanne dite "trois voies" telle que celle présentée plus haut en référence à la recirculation des gaz d'échappement (avec, en l'espèce, son entrée débouchant dans la canalisation connectée au compresseur 4, une sortie débouchant dans la canalisation 13a menant au refroidisseur 5 et une sortie débouchant dans la canalisation de contournement 15).

La température des gaz peut être mesurée par un capteur de température simple ou par un capteur combiné avec un capteur de mesure de la pression dans le collecteur d'admission. Les moyens de mesure de la température peuvent être prévus, comme présenté, dans le collecteur d'admission, mais aussi à d'autres endroits du circuit de gaz, par exemple dans la boîte de sortie 12 du refroidisseur 5.

Claims (14)

1. Revendications1- Circuit de refroidissement de gaz avec un refroidisseur (5) relié, en amont, à un circuit (13) de gaz à refroidir et, en aval, à un circuit (14) de gaz refroidis, comprenant des moyens (12, 16) de récupération de condensats et des moyens de recirculation (15) des condensats récupérés de manière à renvoyer les condensats dans le circuit (14) de gaz refroidis.
2. 2- Circuit de refroidissement selon la revendication 1, dans lequel les 10 moyens de recirculation sont des moyens d'évaporation (15) montés entre les moyens de récupération (12, 16) et le circuit (13) de gaz à refroidir.
3. 3- Circuit de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, comportant des moyens (15) de guidage des condensats évaporés vers le circuit 15 (14) de gaz refroidis.
4. 4- Circuit de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, comprenant un circuit (15), de contournement du refroidisseur (5), formant moyen (15) d'évaporation des condensats. 20
5. 5- Circuit de refroidissement selon la revendication précédente, comprenant une canalisation (15) de contournement du refroidisseur (5), les moyens (12, 16) de récupération des condensats comprenant des moyens (12, 16) de guidage des condensats dans la canalisation (15) de contournement pour leur 25 évaporation par les gaz y circulant.
6. 6- Circuit de refroidissement selon la revendication précédente, dans lequel les moyens (12, 16) de guidage sont des moyens de guidage par gravité débouchant dans la canalisation de contournement (15).
7. 7- Circuit de refroidissement selon la revendication précédente, dans lequel, le refroidisseur (5) comportant une boîte (12) de collection des gaz, les moyens (12, 16) de guidage des condensats dans la canalisation de contournement comprennent la boîte de collection des gaz (12). 35
8. 8- Circuit de refroidissement selon l'une des revendications 6 et 7 dans lequel, le refroidisseur (5) comportant une boîte (12) de collection des gaz, les 30moyens (12, 16) de guidage comprennent une canalisation de guidage (16) débouchant dans la boîte de collection des gaz (12) et dans la canalisation de contournement (15).
9. 9- Circuit de refroidissement selon l'une des revendications 5 à 8, dans lequel la canalisation de contournement (15) est agencée pour former une surface d'échanges thermiques importante entre les condensats et les gaz circulant dans la canalisation (15).
10. 10- Circuit de refroidissement selon la revendication 9, dans lequel la canalisation de contournement (15) est de forme aplatie, par exemple de section ovale.
11. 11- Circuit de refroidissement selon l'une des revendications 9 et 10, dans lequel la canalisation de contournement (15) est inclinée vers le bas de son côté amont.
12. 12- Circuit de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel le refroidisseur (5) est incliné vers le bas de son côté aval, pour faciliter la 20 récupération des condensats du côté aval.
13. 13- Procédé de refroidissement de gaz dans un circuit de gaz avec un refroidisseur (5) relié, en amont, à un circuit (13) de gaz à refroidir et, en aval, à un circuit (14) de gaz refroidis, dans lequel: 25 - on récupère des condensats et - on évapore les condensats à l'aide de moyens d'évaporation (15) montés entre les moyens de récupération (12, 16) et le circuit (13) de gaz à refroidir. 30
14. 14- Procédé de refroidissement de gaz selon la revendication 14 dans lequel, le circuit de gaz comportant une première vanne (13b), de régulation du débit des gaz entrant dans le refroidisseur (5), et une canalisation (15) de contournement du refroidisseur (5), montée entre le circuit (13) de gaz à refroidir et le circuit (14) de gaz refroidis avec une deuxième vanne (15a), de régulation 35 du débit des gaz y circulant, le procédé comporte les étapes selon lesquelles: - on définit une température seuil des gaz, par exemple égale à environ 40°C,- on définit une température critique des gaz, par exemple égale à environ 35°C, - on mesure une température des gaz en sortie du refroidisseur (5) et - si la température mesurée est supérieure à la température seuil, on ouvre complètement la première vanne (13b) et on ferme complètement la deuxième vanne (15a), - si la température mesurée est inférieure à la température critique, on ferme complètement la première vanne (13b) et on ouvre complètement la deuxième vanne (15a) et - si la température mesurée est comprise entre la température critique et la température seuil, on ouvre les vannes (13b, 15a), en fonction de la température des gaz, selon des lois linéaires inversées l'une par rapport à l'autre.