FR2932845A1

FR2932845A1 - Heat engine cooling method for vehicle, involves delivering part of heat-transfer liquid to heat-transfer liquid inlet from cooling cavities of cylinder head with respect to temperature of heat-transfer liquid so as to exit pump

Info

Publication number: FR2932845A1
Application number: FR0854196A
Authority: FR
Inventors: Christian Noiret
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2009-12-25
Anticipated expiration: 2028-06-24
Also published as: FR2932845B1

Abstract

The method involves positioning a heat-transfer liquid inlet (46) from an exterior of a cylinder head (10) of a heat engine towards cooling cavities (14) of the cylinder head. Part of heat-transfer liquid is delivered to the inlet from the cavities with respect to a temperature of the liquid so as to exit a pump (18), where the temperature is lower than or equal to a minimal temperature threshold. Entire flow of the liquid exiting from the pump is directed to an inlet (44) of cooling chambers (16) of an engine block (12) when the temperature of the liquid is higher than a preset threshold. An independent claim is also included for a device for cooling a heat engine of a vehicle.

Description

Procédé et dispositif de refroidissement d'un moteur thermique [0001 ] La présente invention concerne un procédé et un dispositif de refroidissement du moteur thermique d'un véhicule de façon à atteindre plus rapidement le domaine de températures souhaitées pour le fonctionnement du moteur. L'invention concerne aussi une vanne destinée à être montée dans le circuit de refroidissement. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method and a device for cooling the engine of a vehicle so as to reach more quickly the range of temperatures desired for the operation of the engine. The invention also relates to a valve intended to be mounted in the cooling circuit.

[0002 ] On sait que les gaz d'échappement d'un moteur froid émettent des gaz nocifs, notamment des oxydes de carbone, en quantité plus importante que lorsque le moteur est chaud. De plus, un moteur froid est moins bien lubrifié que lorsqu'il est chaud, ce qui augmente les frottements et donc la consommation de carburant. Il est donc important que le moteur atteigne rapidement sa température de fonctionnement de façon à diminuer la pollution et la consommation de carburant. It is known that the exhaust gas of a cold engine emit harmful gases, including carbon oxides, in greater quantity than when the engine is hot. In addition, a cold engine is less well lubricated than when it is hot, which increases the friction and therefore the fuel consumption. It is therefore important that the engine reaches its operating temperature quickly in order to reduce pollution and fuel consumption.

[0003 ] Des solutions ont déjà été proposées pour améliorer le fonctionnement des circuits de refroidissement des moteurs thermiques. Ainsi, la demande de brevet WO 2008/034959 Al décrit un circuit qui comporte une boucle principale de refroidissement et au moins un circuit de dérivation comprenant divers éléments tels qu'un radiateur et un échangeur supplémentaires. Le brevet FR 2859757 propose de refroidir le bloc moteur et la culasse du moteur à l'aide de deux circuits en parallèle, chaque circuit comprenant une vanne. Ces solutions présentent l'inconvénient de faire appel à de nombreux composants supplémentaires, notamment des vannes électriques, ce qui augmente le coût du système de refroidissement. [0003] Solutions have already been proposed to improve the operation of the cooling circuits of heat engines. Thus, patent application WO 2008/034959 A1 describes a circuit which comprises a main cooling loop and at least one branch circuit comprising various elements such as an additional radiator and exchanger. Patent FR 2859757 proposes to cool the engine block and the cylinder head of the engine with two circuits in parallel, each circuit comprising a valve. These solutions have the disadvantage of using many additional components, including electrical valves, which increases the cost of the cooling system.

[0004 ] La présente invention propose un procédé et un dispositif relativement économiques à mettre en oeuvre. The present invention provides a method and a relatively economical device to implement.

[0005 ] De façon plus précise, la présente invention concerne un procédé de refroidissement du moteur thermique d'un véhicule, le moteur étant muni d'un circuit de refroidissement dans lequel peut circuler un fluide caloporteur, ledit circuit comprenant un radiateur, une pompe assurer un débit du liquide dans le circuit, des chambres de refroidissement du bloc moteur communiquant avec des cavités de refroidissement de la culasse du moteur, un aérotherme destiné au chauffage de l'habitacle du véhicule et un boîtier de sortie du liquide. Selon l'invention, le procédé consiste à aménager une entrée de liquide caloporteur de l'extérieur de la culasse vers lesdites cavités de refroidissement et à dériver, à la sortie de ladite pompe et en fonction de la température du liquide caloporteur, au moins une partie du liquide caloporteur vers l'entrée des cavités de refroidissement de la culasse. More specifically, the present invention relates to a method of cooling the engine of a vehicle, the engine being provided with a cooling circuit in which a heat transfer fluid can circulate, said circuit comprising a radiator, a pump ensuring a flow of liquid in the circuit, cooling chambers of the engine block communicating with cooling cavities of the engine cylinder head, a heater for heating the passenger compartment of the vehicle and a liquid outlet housing. According to the invention, the method consists in arranging a coolant liquid inlet from the outside of the cylinder head to said cooling cavities and to derive, at the outlet of said pump and as a function of the temperature of the coolant, at least one part of the coolant to the inlet of the cooling cavities of the cylinder head.

[0006] Lorsque la température du liquide caloporteur est inférieure ou égale à un seuil de température minimale, la totalité du débit du liquide caloporteur, en sortie de la pompe, est dérivée vers l'entrée des cavités de refroidissement de la culasse. A la sortie des cavités de refroidissement de la culasse, une partie du débit du liquide caloporteur est dirigée vers l'aérotherme, le liquide caloporteur circulant alors de la pompe vers les cavités de refroidissement de la culasse, puis vers l'aérotherme pour retourner ensuite vers la pompe, l'autre partie du débit du liquide caloporteur étant dérivée directement vers la pompe afin d'assurer un débit minimum de liquide caloporteur dans le circuit de refroidissement du moteur. When the temperature of the heat transfer liquid is less than or equal to a minimum temperature threshold, the entire flow of the coolant at the outlet of the pump is diverted to the inlet of the cooling cavities of the cylinder head. At the outlet of the cooling cavities of the cylinder head, a part of the flow of the coolant is directed towards the heater, the heat transfer liquid then circulating from the pump to the cooling cavities of the cylinder head, then to the heater to return then to the pump, the other part of the heat transfer liquid flow being diverted directly to the pump to ensure a minimum flow of coolant in the engine cooling circuit.

[0007] Lorsque la température du liquide caloporteur est comprise dans une plage de températures intermédiaires, la totalité du débit du liquide caloporteur sortant de la pompe est dirigée à l'entrée des chambres de refroidissement du bloc moteur. Le boîtier de sortie dirige alors une partie du débit de liquide caloporteur vers l'aérotherme, l'autre partie du débit étant dérivée vers la pompe afin d'assurer un débit minimum de liquide caloporteur dans le circuit de refroidissement du moteur. When the temperature of the heat transfer liquid is in an intermediate temperature range, the entire flow of heat transfer liquid leaving the pump is directed to the inlet of the cooling chambers of the engine block. The outlet housing then directs a portion of the coolant flow to the heater, the other portion of the flow being diverted to the pump to ensure a minimum flow of coolant in the engine cooling circuit.

[0008] Lorsque la température du liquide caloporteur est supérieure à un seuil prédéterminé, la totalité du débit du liquide caloporteur sortant de la pompe est dirigée à l'entrée des chambres de refroidissement du bloc moteur. Le boîtier de sortie dirige alors une partie du débit de liquide caloporteur vers l'aérotherme, l'autre partie étant dirigée vers le radiateur. When the temperature of the heat transfer liquid is greater than a predetermined threshold, the entire flow of the coolant leaving the pump is directed to the inlet of the cooling chambers of the engine block. The outlet housing then directs a portion of the coolant flow to the heater, the other portion being directed to the radiator.

[0009] L'invention concerne également un dispositif de refroidissement du moteur thermique d'un véhicule, le moteur étant muni d'un circuit de refroidissement dans lequel circule un fluide caloporteur, ledit circuit comprenant un radiateur, une pompe pour contrôler le débit du liquide dans le circuit, des chambres de refroidissement du bloc moteur communiquant avec des cavités de refroidissement de la culasse du moteur, un aérotherme destiné au chauffage de l'habitacle du véhicule et un boîtier de sortie du liquide. Selon l'invention, le dispositif comporte des moyens pour dériver, à la sortie de la pompe, au moins une partie du liquide caloporteur vers l'entrée des cavités de refroidissement de la culasse du moteur. [0010] Selon un mode de réalisation, lesdits moyens comportent une entrée de liquide caloporteur de l'extérieur de la culasse vers lesdites cavités de refroidissement de la culasse, ainsi qu'une vanne thermo pilotée à une entrée et deux sorties, l'entrée étant reliée à la sortie de la pompe et des canalisations reliant l'une des sorties de la vanne à l'entrée des chambres de refroidissement du bloc moteur et l'autre sortie de la vanne à l'entrée des cavités de refroidissement de la culasse. [0011] Ledit boîtier peut comporter une entrée reliée à la sortie des cavités de refroidissement de la culasse et au moins deux sorties, l'une étant reliée audit radiateur par une canalisation et l'autre étant reliée audit aérotherme par une autre canalisation. Ledit boîtier peut avantageusement comporter une troisième sortie reliée à la pompe par une canalisation de dérivation. [0012] L'invention concerne également une vanne comportant un corps de vanne délimitant une chambre, munie d'une entrée destinée à être connectée à la sortie d'une pompe assurant un débit de circulation d'un liquide de refroidissement, et une première et une seconde sorties, caractérisée en ce qu'elle comporte un piston muni d'un premier et second clapets tels que dans une première position du piston, le premier clapet obture la première sortie, le second clapet laissant la deuxième sortie ouverte, alors que dans une seconde position du piston, le premier clapet laisse la première sortie ouverte et le second clapet obture la seconde sortie. The invention also relates to a cooling device of the engine of a vehicle, the engine being provided with a cooling circuit in which circulates a coolant, said circuit comprising a radiator, a pump for controlling the flow of the liquid in the circuit, cooling chambers of the engine block communicating with cooling cavities of the engine cylinder head, a heater for heating the passenger compartment of the vehicle and a liquid outlet housing. According to the invention, the device comprises means for deriving, at the outlet of the pump, at least a portion of the coolant to the inlet of the cooling cavities of the engine cylinder head. According to one embodiment, said means comprise a heat transfer liquid inlet from the outside of the cylinder head to said cooling cavities of the cylinder head, and a thermo valve controlled at an inlet and two outlets, the inlet being connected to the outlet of the pump and the pipes connecting one of the valve outlets to the inlet of the cooling chambers of the engine block and the other outlet of the valve to the inlet of the cooling cavities of the cylinder head . Said housing may comprise an input connected to the outlet of the cooling cavities of the cylinder head and at least two outlets, one being connected to said radiator by a pipe and the other being connected to said heater by another pipe. Said housing may advantageously comprise a third output connected to the pump by a bypass line. The invention also relates to a valve comprising a valve body defining a chamber, provided with an input intended to be connected to the output of a pump providing a circulation flow of a coolant, and a first and a second outlet, characterized in that it comprises a piston provided with a first and second valve such that in a first position of the piston, the first valve closes the first outlet, the second valve leaving the second outlet open, while in a second position of the piston, the first valve leaves the first output open and the second valve closes the second output.

[0013] Dans une variante, la vanne est conçue de manière telle que piston peut également être placé dans une position telle qu'aucun des clapets n'obture la première ou la seconde 20 sortie. In a variant, the valve is designed in such a way that the piston can also be placed in a position such that none of the valves blocks the first or the second outlet.

[0014] Dans une variante, la vanne comporte un élément thermosensible pilotant l'ouverture et la fermeture desdites sorties en fonction de la température du liquide de refroidissement. L'élément thermo sensible peut être solidaire du piston de façon à commander le déplacement du piston en fonction de la température du liquide de refroidissement. In a variant, the valve comprises a thermosensitive element controlling the opening and closing of said outlets as a function of the temperature of the coolant. The heat-sensitive element may be integral with the piston so as to control the displacement of the piston as a function of the temperature of the coolant.

25 [0015] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés et sur lesquels : Other advantages and features of the invention will become apparent from the following description of an embodiment of the invention, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings and in which: :

- la figure 1 montre le schéma de principe du dispositif de refroidissement ; - Figure 1 shows the schematic diagram of the cooling device;

- la figure 2 illustre le procédé de l'invention lorsque le moteur est froid ; - la figure 3 illustre le procédé de l'invention lorsque le moteur est à une température intermédiaire ; - Figure 2 illustrates the method of the invention when the engine is cold; FIG. 3 illustrates the method of the invention when the engine is at an intermediate temperature;

- la figure 3b illustre le procédé de l'invention lorsque le moteur est à une température supérieure à la température intermédiaire - la figure 4 illustre le procédé de l'invention lorsque le moteur est chaud et que l'eau circule dans le radiateur principal. - Figure 3b illustrates the method of the invention when the engine is at a temperature above the intermediate temperature - Figure 4 illustrates the method of the invention when the engine is hot and that the water flows in the main radiator.

- les figures 5 et 6 illustrent un mode de réalisation de la vanne située en sortie de la pompe, pour deux positions possibles. - Figures 5 and 6 illustrate an embodiment of the valve at the outlet of the pump, for two possible positions.

[0016] Selon l'invention, le liquide caloporteur constituant le fluide de refroidissement ne refroidit pas le bloc moteur tant que le moteur thermique est froid, ce qui permet une montée en température plus rapide afin de réduire les frottements et donc la consommation de carburant. According to the invention, the coolant fluid constituting the coolant does not cool the engine block as the engine is cold, allowing a faster temperature rise to reduce friction and therefore fuel consumption .

[0017] Sur la figure 1, un moteur thermique est représenté composé d'une culasse 10 et d'un bloc moteur 12. La culasse comporte de façon classique des cavités de refroidissement 14 dans lesquelles peut circuler un liquide caloporteur. Le bloc moteur 12 comporte des chambres 16 dans lesquelles peut circuler le liquide caloporteur. Le circuit de refroidissement du moteur comprend une pompe 18 destinée à faire circuler le liquide caloporteur, un radiateur 20 généralement situé sur la face avant du véhicule, un aérotherme 22 pour chauffer l'habitacle du véhicule et un boîtier de sortie 24. Des passages 26 dans le bloc moteur, dans le joint de culasse et dans la culasse permettent au liquide caloporteur de circuler des chambres 16 du bloc moteur vers les cavités 14 de la culasse. Dans les circuits de refroidissement connus, le fluide caloporteur est mis en mouvement par la pompe 18 et circule de la pompe vers les chambres 16 du bloc moteur, puis il passe dans les cavités 14 de la culasse et sort du moteur par le boîtier de sortie 24 où il est conduit par la canalisation 28 à l'aérotherme 22 et par la canalisation 30 au radiateur 20. Le boîtier de sortie 24 comporte un thermostat habituellement désigné par la marque Calorstat. Ce boîtier gère les débits du liquide caloporteur dans les canalisations 28 et 30 en fonction de la température demandée dans l'habitacle et en fonction de la température du liquide caloporteur. Le liquide caloporteur retourne de l'aérotherme 22 à la pompe 18 par une canalisation 32 et du radiateur 20 à la pompe 18 par une canalisation 34. [0018 ] Selon une caractéristique de l'invention, le circuit de refroidissement comporte une vanne thermo pilotée 36 munie d'une entrée 38 et de deux sorties 40 et 42. L'entrée 38 est reliée à la sortie de la pompe 18, la sortie 42 est reliée à une entrée 44 des chambres 16 du bloc moteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, la culasse comporte une entrée 46 en communication avec les cavités 14 ; cette entrée étant qualifiée d < extérieure à la culasse en ce sens qu'elle n'est pas comprise, comme les passages 26, entre le bloc moteur 12 et la culasse 10 et qu'elle peut être connectée aisément, par une canalisation par exemple, à la vanne 36. L'entrée 46 dans la culasse peut être réalisée par un passage, réalisé soit par perçage, soit aménagé dans la culasse au moment de sa fabrication. La sortie 40 de la vanne 36 est reliée à l'entrée 46 de la culasse par une canalisation 48. La vanne 36 permet de dériver le débit de liquide caloporteur du bloc moteur vers la culasse. Enfin, une canalisation de dérivation 50 reliant le boîtier 24 à la pompe 18 permet d'assurer un petit débit de liquide caloporteur dans le circuit de refroidissement lorsque la vanne thermo pilotée 36 dirige le débit de liquide sortant de la pompe vers la culasse de façon à éviter une perte de charge trop importante dans l'aérotherme. Le débit de liquide dans la canalisation de dérivation 50 peut être par exemple de l'ordre de 30 à 50% du débit du liquide de refroidissement dans l'aérotherme 22. De façon générale, le boîtier 24 assure un débit de liquide caloporteur dans la canalisation de dérivation 50 lorsque le liquide caloporteur ne circule pas dans le radiateur 20. [0019 ] La figure 2 illustre le procédé de l'invention lorsque le moteur est froid : lorsque la température du moteur (c'est-à-dire la température du liquide caloporteur) est inférieure à un seuil de température minimale Tmin prédéterminée. Dans ce cas, la vanne 36 dirige le liquide caloporteur vers la culasse 10 uniquement. Le liquide caloporteur circule alors de la pompe 18 vers la vanne 36, puis par la canalisation 48 et l'entrée 46 pénètre dans les cavités 14 de la culasse, sort de la culasse 10 pour aller dans le boîtier de sortie 24. Une partie du débit du liquide caloporteur sortant du boîtier 24 est dirigée vers l'aérotherme 22 d'où il retourne à la pompe 18. L'autre partie du débit retourne par la canalisation 50 vers la pompe 18. Le liquide caloporteur présent dans les chambres 16 du bloc moteur ne circulant qu'à très faible débit se réchauffe ainsi plus vite : le moteur thermique atteint alors sa température de fonctionnement plus rapidement. In Figure 1, a heat engine is shown composed of a cylinder head 10 and a motor unit 12. The cylinder head conventionally comprises cooling cavities 14 in which can circulate a heat transfer liquid. The engine block 12 comprises chambers 16 in which the heat transfer liquid can circulate. The engine cooling circuit comprises a pump 18 for circulating the heat transfer liquid, a radiator 20 generally located on the front of the vehicle, a heater 22 for heating the passenger compartment of the vehicle and an outlet housing 24. Passages 26 in the engine block, in the cylinder head gasket and in the cylinder head allow the heat transfer liquid to circulate rooms 16 of the engine block to the cavities 14 of the cylinder head. In the known cooling circuits, the coolant is set in motion by the pump 18 and flows from the pump to the chambers 16 of the engine block, then it passes into the cavities 14 of the cylinder head and leaves the engine through the output housing 24 where it is led through the pipe 28 to the heater 22 and through the pipe 30 to the radiator 20. The outlet housing 24 comprises a thermostat usually designated by the Calorstat mark. This housing manages the flows of the coolant in the pipes 28 and 30 depending on the temperature required in the cabin and depending on the temperature of the coolant. The heat transfer liquid returns from the heater 22 to the pump 18 via a pipe 32 and the radiator 20 to the pump 18 via a pipe 34. According to one characteristic of the invention, the cooling circuit comprises a thermo-controlled valve. 36 provided with an inlet 38 and two outputs 40 and 42. The inlet 38 is connected to the output of the pump 18, the outlet 42 is connected to an inlet 44 of the chambers 16 of the motor unit. According to another characteristic of the invention, the yoke comprises an inlet 46 in communication with the cavities 14; this inlet being described as outside the cylinder head in the sense that it is not included, like the passages 26, between the engine block 12 and the cylinder head 10 and that it can be easily connected, for example by a pipe at the valve 36. The inlet 46 in the cylinder head may be made by a passage, made either by drilling, or arranged in the cylinder head at the time of manufacture. The outlet 40 of the valve 36 is connected to the inlet 46 of the cylinder head via a pipe 48. The valve 36 makes it possible to derive the heat transfer fluid flow from the engine block to the cylinder head. Finally, a bypass line 50 connecting the housing 24 to the pump 18 ensures a small flow of coolant in the cooling circuit when the thermo-controlled valve 36 directs the flow of liquid exiting the pump to the cylinder head. to avoid an excessive loss of load in the unit heater. The flow of liquid in the bypass line 50 can be for example of the order of 30 to 50% of the flow rate of the coolant in the heater 22. In general, the housing 24 provides a heat transfer fluid flow in the bypass line 50 when the heat transfer liquid does not circulate in the radiator 20. [0019] FIG. 2 illustrates the method of the invention when the engine is cold: when the engine temperature (that is to say the temperature coolant) is below a predetermined minimum temperature threshold Tmin. In this case, the valve 36 directs the heat transfer liquid to the cylinder head 10 only. The heat transfer fluid then flows from the pump 18 to the valve 36, then through the pipe 48 and the inlet 46 enters the cavities 14 of the cylinder head, leaves the cylinder head 10 to go into the outlet housing 24. Part of the flow of the coolant leaving the housing 24 is directed to the heater 22 where it returns to the pump 18. The other part of the flow returns through the pipe 50 to the pump 18. The heat transfer liquid present in the chambers 16 of the Engine block circulating at very low flow heats up faster: the engine reaches its operating temperature faster.

[0020 ] Les figures 3 et 3b illustrent le procédé de l'invention pour des températures intermédiaires du moteur : la température T étant comprise dans une plage allant d'une température Ti à une température T2, par exemple de 40 ou 50°C à 70 ou 90°C. La température Ti peut être par exemple la température seuil Tmin indiquée précédemment. Figures 3 and 3b illustrate the method of the invention for intermediate engine temperatures: the temperature T being in a range from a temperature T1 to a temperature T2, for example 40 or 50 ° C to 70 or 90 ° C. The temperature Ti may be, for example, the threshold temperature Tmin indicated above.

Pour des températures intermédiaires, la vanne thermo pilotée 36 dirige progressivement le débit de la culasse vers le bloc moteur, à la fin de cette transition tout le débit de liquide caloporteur sortant de la pompe 18 vers l'entrée 44 des chambres 16 du bloc moteur. Le liquide circule alors dans ces chambres, puis en passant par les passages 26, circule dans les cavités 14 de refroidissement de la culasse. En sortant de la culasse, une partie du débit du liquide est dirigé par le boîtier de sortie 24 vers l'aérotherme 22, d'où il retourne vers la pompe 18. L'autre partie du débit est dirigée vers la pompe 18 par la canalisation de dérivation 50. For intermediate temperatures, the thermo-controlled valve 36 progressively directs the flow of the cylinder head towards the engine block, at the end of this transition all the flow of coolant leaving the pump 18 to the inlet 44 of the chambers 16 of the engine block . The liquid then circulates in these chambers, then through the passages 26, circulates in the cooling cavities 14 of the cylinder head. On leaving the cylinder head, part of the flow of the liquid is directed by the outlet housing 24 towards the heater 22, from where it returns to the pump 18. The other part of the flow is directed towards the pump 18 by the bypass line 50.

[0021 ] La figure 4 illustre le procédé de l'invention lorsque la température du liquide caloporteur est supérieure ou égale à un seuil prédéterminé, qui peut être la température maximale T2, par exemple 85 ou 90°C, du domaine de température Ti ûT2 relatif au fonctionnement illustré sur la figure 3. Lorsque la température du liquide caloporteur atteint ladite valeur de seuil, la vanne thermo pilotée 36 dirige tout le débit de liquide vers le bloc moteur et le boîtier de sortie 24 dirige le débit vers le radiateur 20 et vers l'aérotherme 22 (ce dernier est toujours traversé par un débit de liquide caloporteur, même s'il n'est pas nécessaire de chauffer l'habitacle). Le liquide caloporteur circule donc de la pompe 18 vers la vanne 36, puis dans les chambres 16 du bloc moteur et les cavités 14 de la culasse, après être passé par les passages 26. A la sortie du boîtier 24, une partie du débit du liquide de refroidissement est dirigée vers l'aérotherme 22, d'où il retourne vers la pompe 18, l'autre partie du débit étant dirigée vers le radiateur 20, d'où il retourne également vers la pompe 18 par la canalisation 30. FIG. 4 illustrates the method of the invention when the temperature of the coolant liquid is greater than or equal to a predetermined threshold, which may be the maximum temperature T 2, for example 85 or 90 ° C, of the temperature range T 1 - T 2. relative to the operation illustrated in FIG. 3. When the temperature of the coolant reaches said threshold value, the thermo-controlled valve 36 directs the entire flow of liquid towards the engine block and the outlet box 24 directs the flow towards the radiator 20 and to the heater 22 (the latter is still traversed by a flow of coolant, even if it is not necessary to heat the cabin). The coolant therefore flows from the pump 18 to the valve 36, then into the chambers 16 of the engine block and the cavities 14 of the cylinder head, after passing through the passages 26. At the outlet of the housing 24, a part of the flow of the coolant is directed to the heater 22, where it returns to the pump 18, the other part of the flow being directed towards the radiator 20, where it also returns to the pump 18 through the pipe 30.

[0022 ] Les figures 5 et 6 représentent schématiquement un mode de réalisation de la vanne thermo pilotée 36. Cette vanne comporte un corps de vanne 60 délimitant une chambre 62 comportant une entrée 38 destinée à être connectée à la sortie de la pompe 18, une sortie 40 destinée à être connectée à l'entrée 46 de la culasse et une sortie 42 destinée à être connectée à l'entrée 44 du bloc moteur. Un piston 63 est muni à ses deux extrémités d'un clapet 64 destiné à obturer la sortie 40 et d'un clapet 66 destiné à obturer la sortie 42, les deux clapets 64 et 66 étant montés en opposition, c'est-à-dire que si l'un est ouvert, l'autre est fermé. Le piston 63 peut se déplacer dans la chambre 62 entre deux positions extrêmes : une première position illustrée sur la figure 5 pour laquelle la sortie 42 est fermée par le clapet 66 et la sortie 46 est ouverte, ce qui correspond au moteur froid et au fonctionnement représenté sur la figure 2, et une deuxième position illustrée sur la figure 6 pour laquelle la sortie 40 est fermée par le clapet 64 et la sortie 42 est ouverte, ce qui correspond au fonctionnement représenté sur la figures 3 et 4 et au moteur ayant une température au moins égale à un seuil prédéterminé ( par exemple entre 40 à 70°C). La vanne 36 comporte un élément 68 sensible à la température, qui est placé dans le flux du liquide de refroidissement sortant directement de la pompe 18. Cet élément thermo sensible 68 peut par exemple être constitué d'un fourreau 70 (par exemple un cylindre en cuivre) dans lequel peut se mouvoir une tige de commande 72, la longueur de la tige sortant du fourreau augmentant avec la température. L'extrémité de la tige de commande 72 sortant du fourreau 70 est solidaire du piston 63, la tige 72 commandant le déplacement du piston 63 en fonction de la température du liquide de refroidissement. FIGS. 5 and 6 schematically represent an embodiment of the thermo-controlled valve 36. This valve comprises a valve body 60 delimiting a chamber 62 having an inlet 38 intended to be connected to the outlet of the pump 18, a output 40 intended to be connected to the input 46 of the cylinder head and an output 42 intended to be connected to the input 44 of the engine block. A piston 63 is provided at its two ends with a valve 64 intended to close the outlet 40 and a valve 66 intended to close off the outlet 42, the two valves 64 and 66 being mounted in opposition, that is to say say that if one is open, the other is closed. The piston 63 can move in the chamber 62 between two extreme positions: a first position shown in Figure 5 for which the outlet 42 is closed by the valve 66 and the outlet 46 is open, which corresponds to the cold engine and operation shown in FIG. 2, and a second position illustrated in FIG. 6 for which the outlet 40 is closed by the valve 64 and the outlet 42 is open, which corresponds to the operation shown in FIGS. 3 and 4 and to the motor having a temperature at least equal to a predetermined threshold (for example between 40 to 70 ° C). The valve 36 comprises a temperature-sensitive element 68, which is placed in the flow of the coolant leaving the pump 18 directly. This heat-sensitive element 68 may for example consist of a sleeve 70 (for example a cylinder in copper) in which can move a control rod 72, the length of the rod coming out of the sleeve increasing with temperature. The end of the control rod 72 coming out of the sleeve 70 is integral with the piston 63, the rod 72 controlling the displacement of the piston 63 as a function of the temperature of the coolant.

[0023 ] La figure 5 illustre la position du piston 63 lorsque la température du liquide de refroidissement est inférieure à un seuil prédéterminé : tout le débit du liquide de refroidissement sortant de la pompe est dirigé vers l'entrée 46 de la culasse, alors que le débit vers l'entrée 44 du bloc moteur est interdit. FIG. 5 illustrates the position of the piston 63 when the temperature of the coolant is below a predetermined threshold: the entire flow rate of the coolant leaving the pump is directed towards the inlet 46 of the cylinder head, whereas the flow to the inlet 44 of the engine block is prohibited.

[0024 ] Sur la figure 6, lorsque la température du liquide de refroidissement atteint un seuil prédéterminé, la longueur de la tige de commande 72 sortant du fourreau 70 est suffisamment grande pour déplacer le piston 63 de sorte que le clapet 64 soit fermé et le clapet 66 ouvert : tout le débit du liquide de refroidissement sortant de la pompe 18 est dirigé vers l'entrée 44 du bloc moteur, le débit vers l'entrée 46 de la culasse étant interdit. In Figure 6, when the temperature of the coolant reaches a predetermined threshold, the length of the control rod 72 out of the sleeve 70 is large enough to move the piston 63 so that the valve 64 is closed and the valve 66 open: all the flow of the coolant leaving the pump 18 is directed to the inlet 44 of the engine block, the flow to the inlet 46 of the cylinder head being prohibited.

[0025 ] Le piston est conçu de manière telle qu'il existe une phase de transition où les 2 clapets sont simultanément ouverts afin de garantir une continuité de débit à travers le 20 moteur. The piston is designed so that there is a transition phase where the two valves are simultaneously open to ensure flow continuity through the engine.

[0026 ] La présente invention permet d'accélérer la montée en température du bloc moteur, ce qui permet de réduire les frottements et donc la consommation de carburant à froid. The present invention accelerates the rise in temperature of the engine block, which reduces friction and therefore cold fuel consumption.

[0027 ] D'autres modes de réalisation que ceux décrits et représentés peuvent être conçus par l'homme du métier sans sortir du cadre de la présente invention. Other embodiments than those described and shown may be designed by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

Claims

REVENDICATIONS1. A method of cooling the engine of a vehicle, the engine being provided with a cooling circuit in which a heat transfer fluid can circulate, said circuit comprising a radiator (20), a pump (18) to ensure a flow of liquid in the circuit, cooling chambers (16) of the engine block (12) communicating with cooling cavities (14) of the cylinder head (10) of the engine, a heater (22) for heating the passenger compartment of the vehicle and a liquid outlet housing (24), the method being characterized by providing an inlet (46) of coolant from the outside of the cylinder head (10) to said cooling cavities (14) and drifting at the outlet of said pump (18) and depending on the temperature of the coolant, at least a portion of the coolant to the inlet of the cooling cavities (14) of the cylinder head (10).

2. Method according to claim 1 characterized in that, when the temperature of the heat transfer liquid is less than or equal to a minimum temperature threshold, the entire flow of the heat transfer liquid, at the outlet of the pump (18) is derived to the inlet of the cooling cavities (14) of the cylinder head (10).

3. Method according to claim 2 characterized in that, at the outlet of the cooling cavities (14) of the cylinder head (10), a portion of the coolant liquid flow is directed towards the heater (22), the heat transfer liquid circulating then from the pump (18) to the cooling cavities (14) of the cylinder head (10), then to the heater (22) to then return to the pump (18), the other part of the heat transfer liquid flow being derivative to the pump (18).

4. Method according to one of the preceding claims characterized in that, when the temperature of the heat transfer liquid is in an intermediate temperature range, the flow is progressively directed from the cylinder head to the engine block, at the end of this transition the all the flow of the heat transfer liquid leaving the pump (18) is directed to the inlet (44) of the cooling chambers (16) of the engine block (12).

5. Method according to claim 4 characterized in that the outlet housing (24) directs a substantial portion of the heat transfer liquid flow to the heater (22), the other portion of the flow being derived directly to the pump (18) .

6. Method according to one of the preceding claims characterized in that, when the temperature of the heat transfer liquid is greater than a predetermined threshold, the entire flow of the coolant leaving the pump (18) is directed to the inlet (44). ) cooling chambers (16) of the engine block (12).

7. The method of claim 6 characterized in that the outlet housing (24) directs a portion of the heat transfer liquid flow to the heater (22), the other part being directed towards the radiator (20).

8. Cooling device of the engine of a vehicle, the engine being provided with a cooling circuit in which circulates a coolant, said circuit comprising a radiator (20), a pump (18) for controlling the flow of the liquid in the circuit, cooling chambers (16) of the engine block (12) communicating with cooling cavities (14) of the cylinder head (10) of the engine, a heater (22) for heating the passenger compartment of the vehicle and an outlet housing (24) for the liquid, the device being characterized in that it comprises means (36, 46) for diverting, at the outlet of the pump (18), at least a portion of the coolant towards the inlet cooling cavities (14) of the cylinder head (12) of the engine.

9. Device according to claim 8 characterized in that said means comprise an inlet (46) of coolant from the outside of the cylinder head to said cooling cavities (14) of the cylinder head (10).

10. Device according to claim 9 characterized in that said means comprise a thermo-controlled valve (36) at an inlet (38) and two outlets (40, 42), the inlet (38) being connected to the outlet of the pump (18) and lines connecting one (42) of the valve outlets (36) to the inlet (44) of the cooling chambers (16) of the engine block (12) and the other outlet (40) of the valve (36) at the inlet (46) of the cooling cavities (14) of the cylinder head (10).

11. Device according to one of claims 8 to 10 characterized in that said housing (24) has an inlet connected to the outlet of the cooling cavities (14) of the cylinder head (10) and at least two outlets, one being connected to said radiator (20) by a pipe (30) and the other being connected to said heater (22) by a pipe (28).

12. Device according to claim 11 characterized in that said housing (24) comprises a third output connected to the pump (18) by a bypass line (50).

13. A valve (36) having a valve body defining a chamber (32), provided with an inlet (38) intended to be connected to the outlet of a pump (18) providing a flow rate of a liquid of cooling, and a first (40) and a second (44) outlet, characterized in that it comprises a piston (63) provided with a first and second valve (64, 66) such as in a first position of the piston, the first valve (64) closes the first outlet (40), the second valve (66) leaving the second outlet (42) open, while in a second position of the piston, the first valve (64) leaves the first outlet (40). ) and the second valve (66) closes the second outlet (42).

14. Valve according to claim 13, characterized in that the piston can also be placed in a position such that none of the valves (64, 66) obturates the first (40) or the second outlet (42).

15. Valve according to claim 13 characterized in that it comprises a thermo sensitive element (68) controlling the opening and closing of said outlets as a function of the temperature of the coolant.

16. Valve according to claims 15 characterized in that said thermosensitive element (68) is integral with the piston (63) so as to control the displacement of the piston as a function of the temperature of the coolant.