FR3036134A1

FR3036134A1 - Boitier de sortie de fluide de refroidissement d’un moteur

Info

Publication number: FR3036134A1
Application number: FR1554292A
Authority: FR
Inventors: Matthieu Fuin; Christophe Coffy
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2015-05-13
Filing date: 2015-05-13
Publication date: 2016-11-18
Anticipated expiration: 2035-05-13
Also published as: WO2016181052A1; FR3036134B1

Abstract

L'invention porte sur un boîtier (1) de sortie d'un fluide de refroidissement destiné à un circuit de refroidissement d'un moteur (14) thermique de véhicule automobile, le boîtier (1) comprenant des premières entrée et sortie destinées à déboucher respectivement dans une première conduite d'entrée ou de sortie (20, 21) en provenance ou vers un radiateur (2) du circuit et une deuxième sortie destinée à être raccordée à une deuxième conduite de sortie (40) débouchant dans une portion d'entrée (15a) de circuit interne au moteur (14), le boîtier (1) comprenant une deuxième entrée (41) destinée à la relier à une portion de sortie (15c) du circuit interne au moteur (14). Le boîtier (1) comprend intérieurement une vanne (6) de pilotage du débit à la deuxième entrée, un thermostat (12) obturant ou ouvrant au moins partiellement la première sortie et un clapet de pression (13) disposé au voisinage de la deuxième sortie.

Description

1 BOITIER DE SORTIE DE FLUIDE DE REFROIDISSEMENT D'UN MOTEUR [0001] L'invention porte sur un boîtier de sortie de fluide de refroidissement d'un moteur thermique, notamment de véhicule automobile, ainsi que sur un circuit de refroidissement comportant un tel boîtier. [0002] En plus de son action de refroidissement en conditions normales de roulage du véhicule par circulation du fluide de refroidissement dans la portion du circuit de refroidissement interne au moteur thermique du véhicule automobile, le circuit de refroidissement selon l'invention permet aussi de favoriser de manière optimale la montée en température d'un moteur thermique n'ayant pas encore atteint sa température optimale de fonctionnement. Ceci peut être obtenu, par exemple, lors d'un intervalle de temps consécutif au démarrage du véhicule par la régulation voire l'interruption complète de la circulation de fluide de refroidissement dans le moteur thermique. [0003] Il est en effet important de chauffer ou de laisser chauffer de manière optimale un moteur thermique afin d'atteindre le plus rapidement possible son point de rendement maximum. Inversement, il est nécessaire de refroidir correctement chacune des pièces du moteur pendant son fonctionnement dès que le moteur a atteint sa température prédéterminée optimale de fonctionnement. [0004] Un circuit de fluide de refroidissement classique comprend un boîtier de sortie de fluide de refroidissement plus connu sous l'abréviation de BSE, le fluide de refroidissement étant fréquemment de l'eau pouvant comprendre des additifs. Ce boîtier de sortie est muni de plusieurs entrées et de plusieurs sorties, correspondant à des boucles respectives de circulation de fluide faisant partie du circuit. [0005] Une première boucle est formée d'une première conduite de sortie de fluide du boîtier par une première sortie et une première conduite d'entrée de fluide dans le boîtier par une première entrée, ces conduites reliant le boîtier de sortie à un radiateur dans les deux sens de circulation de fluide. Le radiateur peut présenter en outre une conduite de sortie de fluide du radiateur le reliant au moteur thermique à refroidir. [0006] Le boîtier de sortie présente aussi une deuxième sortie débouchant dans une deuxième conduite de sortie qui emmène le fluide vers le moteur, le circuit de fluide de refroidissement présentant une portion de circuit de refroidissement interne au moteur pour son refroidissement. 3036134 2 [0007] Pour la circulation du fluide vers le moteur, il est prévu dans le circuit une pompe faisant circuler le fluide de refroidissement vers et dans le moteur, la pompe étant raccordée, d'une part, à la conduite de sortie du radiateur et, d'autre part, à la deuxième conduite de sortie de fluide associée à la deuxième sortie du boîtier. Après passage du 5 fluide de refroidissement dans le moteur, la portion du circuit interne au moteur débouche dans le boîtier de sortie par au moins une deuxième entrée. [0008] D'autres boucles du circuit de refroidissement peuvent aussi partir du et revenir dans le boîtier de sortie. Par exemple, le boîtier peut comprendre une troisième sortie débouchant dans une troisième conduite de sortie le reliant à un aérotherme.

10 L'aérotherme comprend une première conduite de sortie d'aérotherme débouchant dans la deuxième conduite de sortie de fluide du boîtier pour la formation d'une troisième boucle. [0009] Au moins une quatrième boucle du circuit de refroidissement peut être intégrée dans le circuit de refroidissement. Cette ou ces boucles peuvent être une ou des boucles de refroidissement d'un ou de plusieurs accessoires associés au moteur pour former un 15 ensemble moteur, ce ou ces accessoires étant disposés à proximité du moteur. Dans ce cas, cette ou ces boucles peuvent comporter au moins un échangeur de chaleur. [0010] Dans ce contexte, il est très important de maîtriser à la fois la température du fluide de refroidissement et son débit dans la portion de circuit de refroidissement interne au moteur thermique, ce qui est connu sous le qualificatif de thermo-management. Il existe 20 plusieurs systèmes de thermo-management actuellement en vigueur. [0011] Par exemple, le document FR-A-2 986 267 décrit un circuit de refroidissement de moteur à combustion de véhicule automobile avec un radiateur relié au boîtier de sortie par des conduites respectives d'entrée et de sortie du fluide de refroidissement. A basse température du fluide, par exemple lors d'un démarrage à froid du moteur, un thermostat 25 équipant le boîtier en son intérieur ferme la conduite allant du boîtier vers le radiateur. Le fluide de refroidissement circule alors uniquement dans d'autres boucles que celle du radiateur. [0012] Lorsque la température du fluide s'élève, le thermostat ouvre la conduite allant vers le radiateur de façon à obtenir un refroidissement du fluide beaucoup plus efficace.

30 Lorsque la température du fluide dépasse une valeur prédéterminée qui est représentative d'une nécessité de refroidissement du moteur, valeur qui peut être de l'ordre de 90°C, le thermostat libère complètement l'ouverture de la conduite allant vers le radiateur à partir du boîtier. 3036134 3 [0013] L'enseignement de ce document ne concerne cependant que la circulation dans la boucle reliant le boîtier de sortie avec le radiateur et ne donne aucune indication quant à la circulation du fluide de refroidissement à l'intérieur du moteur par la portion du circuit de refroidissement interne au moteur. 5 [0014] Il a aussi été proposé d'utiliser dans le circuit de refroidissement une pompe à fluide à débit variable ou débrayable couplée à un thermostat piloté afin d'effectuer un refroidissement plus ou moins fort du moteur thermique par variation du débit dans la portion du circuit de refroidissement interne au moteur. Cette solution est coûteuse et demande de mettre en place une commande de la pompe et de son débit difficile de mise 10 en oeuvre. [0015] Par conséquent, le problème à la base de l'invention est de gérer de manière simple et efficace le débit de fluide pour un circuit de refroidissement dans sa portion interne au moteur afin d'obtenir une montée en température optimale du moteur pour un intervalle de temps suivant le démarrage du moteur tout en assurant le refroidissement du 15 moteur dans les autres conditions de fonctionnement du moteur. [0016] Pour atteindre cet objectif, il est prévu, selon l'invention, un boîtier de sortie d'un fluide de refroidissement destiné à un circuit de refroidissement d'un moteur thermique (notamment de véhicule automobile), le boîtier comprenant des premières entrée et sortie destinées à déboucher respectivement dans une première conduite d'entrée ou de sortie 20 en provenance d'un ou vers un radiateur intégré dans le circuit de refroidissement et une deuxième sortie destinée à être raccordée à une deuxième conduite de sortie de fluide du circuit de refroidissement débouchant dans une portion d'entrée de circuit interne au moteur, le boîtier comprenant au moins une deuxième entrée destinée à la relier à une portion de sortie du circuit de refroidissement interne au moteur, et qui comprend en son 25 intérieur une vanne de pilotage du débit à la deuxième entrée, un thermostat obturant ou ouvrant au moins partiellement la première sortie et un clapet de pression disposé au voisinage de la deuxième sortie. [0017] L'effet technique est d'obtenir une régulation du débit de fluide de refroidissement au moteur, ce débit étant fortement diminué et même rendu nul si le moteur a besoin de 30 monter en température lorsque la vanne de pilotage est fermée, par exemple dans un intervalle de temps après le démarrage. On obtient ainsi un débit nul de fluide refroidissement dans le moteur, ce qui permet une montée optimale en température du moteur. D'un point de vue fonctionnel, la prestation est identique à une pompe à débit variable déjà utilisée mais à un coût moindre. 3036134 4 [0018] En effet, lorsque la vanne de pilotage est fermée, il n'y a aucune circulation de fluide de refroidissement dans le moteur, notamment autour de la ou des chambres de combustion. Cela permet donc de limiter les pertes aux parois lors de la combustion et de diminuer les pertes par frottement du piston et de la segmentation du fait que les parois 5 sont plus chaudes. [0019] Comparé à l'état de la technique dans lequel un thermostat coupe la circulation de fluide vers le radiateur avec cependant un maintien dans la portion du circuit de refroidissement interne au moteur d'une circulation de fluide non refroidi dans le radiateur, dans le circuit de refroidissement conforme à la présente invention, la circulation de fluide 10 dans la portion du circuit de refroidissement interne au moteur peut être coupée quand la température du moteur est basse. [0020] Donc le moteur peut monter en température plus vite pour le circuit selon la présente invention que pour un circuit dans lequel il n'y a pas interruption de la circulation, comme c'est le cas dans l'état de la technique précédemment mentionné pour lequel la 15 circulation du fluide même non refroidi dans la portion du circuit interne au moteur prend néanmoins des calories au moteur et freine sa montée en température, ceci notamment lors d'une période de temps suivant un démarrage. [0021] Avantageusement, le boîtier comprend deux compartiments communicants l'un avec l'autre par au moins un passage, le premier compartiment portant ladite au moins 20 une deuxième entrée et la première sortie et le second compartiment portant la première entrée et la deuxième sortie du boîtier. [0022] Avantageusement, le premier compartiment comprend un thermostat obturant ou ouvrant au moins partiellement la première sortie et le second compartiment comprend un clapet de pression disposé entre, d'une part, ledit au moins un passage et, d'autre part, la 25 première entrée du boîtier et la deuxième sortie du boîtier. [0023] L'invention concerne aussi un circuit de refroidissement d'un moteur thermique comportant un radiateur relié fluidiquement à un boîtier de sortie d'un fluide de refroidissement par des premières conduites d'entrée et de sortie, une deuxième conduite de sortie de fluide débouchant dans le moteur, une pompe faisant circuler le fluide de 30 refroidissement dans le moteur par des portions consécutives du circuit de refroidissement interne au moteur dont une portion d'entrée prolongeant la deuxième conduite de sortie et une portion de sortie débouchant dans ladite au moins une deuxième entrée du boîtier, caractérisé en ce qu'il comprend un tel boîtier, une des portions du circuit de 3036134 5 refroidissement interne au moteur étant munie d'un déflecteur empêchant la circulation de fluide en aval du déflecteur dans le circuit interne. [0024] Avantageusement, la pompe est logée à une extrémité de sortie de la deuxième conduite de sortie avec une entrée communicant avec la deuxième conduite de sortie, une 5 sortie de la pompe communicant avec la portion d'entrée du circuit de refroidissement interne au moteur, le circuit de refroidissement interne au moteur comportant aussi une portion intermédiaire en échange de chaleur avec des éléments du moteur entre portions d'entrée et de sortie du circuit de refroidissement interne au moteur. [0025] Avantageusement, le circuit de refroidissement interne au moteur comporte aussi 10 une portion en dérivation de la portion intermédiaire, la portion en dérivation alimentant en fluide une boucle de refroidissement d'une ligne de recirculation des gaz d'échappement à l'admission ou ligne RGE présentant au moins un échangeur de chaleur de ligne RGE et un échangeur de chaleur pour une vanne de ligne RGE ou un échangeur eau/huile moteur. 15 [0026] Avantageusement, la boucle de refroidissement comprend une pompe auxiliaire et un échangeur de chaleur auxiliaire. [0027] Avantageusement, le boîtier comprend une troisième sortie débouchant dans une troisième conduite de sortie reliant le boîtier à un aérotherme, l'aérotherme comprenant une première conduite de sortie d'aérotherme débouchant dans la deuxième conduite de 20 sortie de fluide du boîtier. [0028] L'invention concerne aussi un ensemble d'un moteur thermique de véhicule automobile et de ses accessoires comprenant un tel circuit de refroidissement. [0029] L'invention concerne enfin un procédé de régulation du débit dans un tel circuit de refroidissement pour la circulation d'un fluide de refroidissement à l'intérieur d'un moteur 25 thermique ou dans un tel ensemble d'un moteur thermique et de ses accessoires, caractérisé en ce que, pour des températures du moteur thermique inférieures à une température prédéterminée comme nécessitant, quand dépassée, un refroidissement du moteur par circulation du fluide de refroidissement, il est procédé à la fermeture de la vanne de pilotage de débit, l'ouverture progressive de la vanne de pilotage étant contrôlée 30 en fonction d'un ou des paramètres pris individuellement ou en combinaison parmi la température du fluide de refroidissement, la température du moteur, le point de 3036134 6 fonctionnement du moteur, la vitesse du véhicule, le kilométrage parcouru après démarrage, la température extérieure et un ou des paramètres de combustion. [0030] D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés 5 donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un ensemble moteur avec un moteur thermique et son circuit de refroidissement selon un mode de réalisation conforme à la présente invention, - les figures 2 et 3 montrent deux courbes respectivement de montée en 10 température de fluide de refroidissement et de paroi de la ou des chambres de combustion du moteur thermique selon l'état de la technique et quand la vanne de pilotage du boîtier de fluide du circuit de refroidissement selon l'invention est fermée. [0031] Il est à garder à l'esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l'invention. Elles constituent des représentations schématiques de 15 principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité. [0032] La figure 1 illustre essentiellement un ensemble moteur comprenant essentiellement un moteur thermique 14 et un circuit de refroidissement selon la présente 20 invention. De plus, un aérotherme 3 est illustré à cette figure, ce qui n'est pas forcément nécessaire pour la mise en oeuvre de la présente invention. [0033] A cette figure, le circuit de refroidissement d'un moteur 14 thermique de véhicule automobile comprend un boîtier 1 de sortie d'un fluide de refroidissement, fréquemment appelée boîtier de sortie d'eau ou BSE, le fluide de refroidissement étant essentiellement à 25 base d'eau. [0034] Le circuit de refroidissement comprend aussi un radiateur 2 pour le dégagement des calories contenues dans le fluide de refroidissement. Dans une boucle du circuit reliant le boîtier 1 au radiateur 2 dans les deux sens, une première conduite de sortie 20 de fluide du boîtier 1 partant d'une première sortie du boîtier 1 relie le boîtier 1 au radiateur 30 2 et une première conduite d'entrée 21 de fluide dans le boîtier 1 rentrant par une première entrée relie le radiateur 2 au boîtier 1. 3036134 7 [0035] Le fluide de refroidissement quittant le boîtier 1 par la première conduite de sortie 20 est chaud mais perd des calories dans le radiateur 2 avant d'être réacheminé par la première conduite d'entrée 21 de fluide dans le boîtier 1 à une température plus basse. De plus, le radiateur 2 présente une conduite de sortie 22 de fluide du radiateur 2 le reliant au 5 moteur 14. [0036] De manière classique, une pompe 4 fait circuler le fluide de refroidissement dans le moteur 14. La pompe 4 est raccordée, d'une part, à la conduite de sortie 22 du radiateur 2 et, d'autre part, à une deuxième conduite de sortie 40 de fluide du boîtier 1 par une deuxième sortie. Cette deuxième conduite de sortie 40 débouche dans une portion du 10 circuit de refroidissement interne au moteur 14 pour son refroidissement, cette portion étant dite portion d'entrée 15a. La pompe 4 de refroidissement du moteur 14 peut être une pompe entraînée mécaniquement par le moteur 14 ou en alternative une pompe électrique. [0037] Le moteur 14 est donc traversé par des portions 15a à 15d du circuit de 15 refroidissement, dont la portion d'entrée 15a a déjà été détaillée et dont les autres portions 15b à 15d seront ultérieurement précisées. Le circuit de refroidissement interne au moteur 14 permet un échange thermique optimal dans le bloc moteur afin de refroidir efficacement les parties sensibles aux échauffements générés par la combustion dans la ou les chambres de combustion du moteur 14. 20 [0038] En retour de circulation du fluide vers le boîtier 1, le circuit de refroidissement interne au moteur 14 débouche par une portion de sortie 15c dans au moins une deuxième entrée 41 de fluide dans le boîtier 1 pour alimenter ce boîtier 1 en fluide de refroidissement chaud ayant traversé le moteur 14 pour le refroidir. [0039] Ainsi le boîtier 1 comprend des premières entrée et sortie destinées à déboucher 25 respectivement dans une première conduite d'entrée ou de sortie 20, 21 en provenance d'un ou vers un radiateur 2 intégré dans le circuit de refroidissement. Le boîtier 1 comprend une deuxième sortie destinée à être raccordée à une deuxième conduite de sortie 40 de fluide du circuit de refroidissement débouchant dans une portion d'entrée 15a de circuit interne au moteur 14 ainsi qu'au moins une deuxième entrée 41 destinée à la 30 relier à une portion de sortie 15c du circuit interne au moteur 14 pour le retour du fluide dans le boîtier 1. [0040] Selon l'invention, le boîtier 1 comprend en son intérieur une vanne 6 de pilotage du débit à la deuxième entrée 41, un thermostat 12 obturant ou ouvrant au moins 3036134 8 partiellement la première sortie et un clapet de pression 13 disposé au voisinage de la deuxième sortie. [0041] Dans un procédé de régulation du débit dans un tel circuit de refroidissement selon la présente invention, pour des températures du moteur 14 thermique inférieures à 5 une température prédéterminée qui est connue pour nécessiter, quand dépassée, un refroidissement du moteur 14 par circulation du fluide de refroidissement à l'intérieur du moteur, il est procédé à la fermeture de la vanne de pilotage 6 de débit. [0042] L'ouverture progressive de la vanne de pilotage 6 est contrôlée en fonction d'un ou des paramètres suivants pris individuellement ou en combinaison parmi la température 10 du fluide de refroidissement, la température du moteur, le point de fonctionnement du moteur, la vitesse du véhicule, le kilométrage parcouru après démarrage, la température extérieure et un ou des paramètres de combustion. [0043] La température du moteur peut être celle d'une des pièces du moteur, dont le carter ou la culasse, cette température étant déterminée soit par un estimateur soit par un 15 capteur. Le point de fonctionnement du moteur peut être établi en fonction du régime ou de la charge moteur. Le ou les paramètres de combustion peuvent par exemple être représentatifs d'une sensibilité au cliquetis. [0044] Par exemple, la température prédéterminée du moteur déclenchant l'ouverture de la vanne de pilotage 6 est variable selon les moteurs et peut être déterminée par des 20 essais de routine lors de la conception du moteur et de ses tests. Cette température peut par exemple être au voisinage de 100°C mais ceci n'est pas limitatif. [0045] Ce procédé de régulation peut être géré par un contrôle moteur du véhicule qui effectue alors le pilotage d'une telle vanne de pilotage 6 en disposant des informations nécessaires notamment des informations relatives à la température du moteur et/ou du 25 fluide de refroidissement et des informations relatives au débit dans la portion du circuit de refroidissement interne au moteur. [0046] Des capteurs de température et un ou plusieurs estimateurs de débit dans le circuit de refroidissement peuvent être présents dans le moteur ou le circuit de refroidissement. Comme le nombre d'activations de cette vanne de pilotage 6 lors de la 30 durée de vie du véhicule peut être important, cette vanne doit être résistante et endurante dans le temps. 3036134 9 [0047] Comme précédemment mentionné, il existe aussi une conduite 22 de fluide de refroidissement quittant le radiateur 2 vers la pompe 4 en pouvant passer par une boîte de dégazage 5. Cette conduite 22 débouche dans la deuxième conduite de sortie 40 de fluide du boîtier 1 à proximité de la pompe 4. Cette conduite 22 renvoie vers le moteur du fluide 5 de refroidissement qui a été refroidi lors de son passage dans le radiateur 2 en parallèle de l'alimentation en fluide de refroidissement s'effectuant par la deuxième conduite de sortie 40 du boîtier 1 vers la portion du circuit de refroidissement interne au moteur 14. [0048] Avantageusement, le boîtier 1 peut comprendre une troisième sortie débouchant dans une troisième conduite de sortie 30 le reliant à un aérotherme 3. En retour, 10 l'aérotherme 3 comprend une première conduite de sortie d'aérotherme 31 débouchant dans la deuxième conduite de sortie 40 de fluide du boîtier 1. [0049] Un mode de réalisation du boîtier 1 de sortie du fluide de refroidissement va maintenant être décrit. Le boîtier 1 peut comprendre deux compartiments 9, 10 communicants l'un avec l'autre par au moins un passage. 15 [0050] Le premier compartiment 9 porte la deuxième entrée 41 dans laquelle débouche la portion de sortie 15c du circuit interne au moteur et les première et troisième sorties, respectivement pour la conduite 20 vers le radiateur 2 et la conduite 30 l'aérotherme 3. Le second compartiment 10 porte la première entrée pour la première conduite 21 en provenance du radiateur 2 et la deuxième sortie du boîtier 1 pour la deuxième conduite 40 20 vers la portion du circuit de refroidissement interne au moteur 14. [0051] Des éléments de régulation du flux de fluide de refroidissement dans au moins un de ces compartiments 9, 10 et en conséquence dans les conduites de sortie 20, 30, 40 du boîtier 1 peuvent être logés à l'intérieur du boîtier 1. [0052] Par exemple, le premier compartiment 9 peut comprendre un thermostat 12 25 obturant ou ouvrant au moins partiellement la première sortie du boîtier 1 et donc la circulation de fluide vers le radiateur 2. Le second compartiment 10 peut comprendre un clapet de pression 13 disposé entre, d'une part, le ou les passages entre les deux compartiments 9, 10 et, d'autre part, la première entrée du boîtier 1 pour la circulation de fluide en provenance du radiateur 2 et la deuxième sortie du boîtier 1 pour la circulation de 30 fluide en direction de la portion d'entrée 15a du circuit interne au moteur 14 par la deuxième conduite 40. 3036134 10 [0053] Le thermostat 12 peut être un thermostat classique ou un thermostat piloté. Le boîtier peut comprendre un clapet permettant de favoriser le débit dans l'aérotherme. Ainsi, la gestion du débit dans la branche radiateur et donc de la température se fait indépendamment de la gestion du débit dans le moteur. 5 [0054] Le circuit de refroidissement d'un moteur 14 thermique muni d'un tel boîtier comporte un radiateur 2 relié fluidiquement au boîtier 1 par les premières conduites d'entrée et de sortie 20, 21 et une deuxième conduite de sortie 40 de fluide débouchant dans le moteur 14. [0055] Comme précédemment mentionné, la pompe 4 fait circuler le fluide de 10 refroidissement dans le moteur 14 par des portions 15a à 15d consécutives du circuit de refroidissement interne au moteur 14 dont une portion d'entrée 15a prolongeant la deuxième conduite de sortie 40 et une portion de sortie 15c débouchant dans la deuxième entrée 41 du boîtier 1. Une des portions 15a à 15d du circuit de refroidissement interne au moteur 14 est munie d'un déflecteur 11 empêchant la circulation de fluide en aval du 15 déflecteur 11 dans le circuit interne quand la vanne de pilotage 6 à la deuxième entrée 41 du boîtier 1 est fermée. [0056] La pompe 4 est logée à une extrémité de sortie de la deuxième conduite de sortie 40 avec une entrée communicant avec la deuxième conduite de sortie 40. Une sortie de la pompe 4 communique avec la portion d'entrée 15a du circuit de refroidissement interne au 20 moteur 14. Le circuit de refroidissement interne au moteur 14 comporte aussi une portion intermédiaire 15b en échange de chaleur avec des éléments du moteur 14, en entourant par exemple la ou les chambres de combustion. Cette portion intermédiaire 15b est intercalée entre les portions d'entrée 15a et de sortie 15c du circuit de refroidissement interne au moteur 14. 25 [0057] De préférence, le circuit de refroidissement interne au moteur 14 comporte aussi une portion en dérivation 15d de la portion intermédiaire 15b, la portion en dérivation 15d alimentant en fluide une boucle de refroidissement 81, 81a, 24 d'une ligne de recirculation des gaz d'échappement à l'admission ou ligne RGE présentant au moins un échangeur de chaleur de ligne RGE 19 et un échangeur de chaleur pour une vanne de ligne RGE ou un 30 échangeur eau/huile moteur. [0058] Le boîtier 1 peut comprendre une quatrième entrée pour la boucle de refroidissement 81, 81a d'accessoire comprenant une pompe auxiliaire 8 et au moins un échangeur de chaleur 7 autre que l'échangeur de chaleur de ligne RGE 19. L'échangeur 3036134 11 ou les échangeurs de chaleur peuvent être dédiés respectivement à un accessoire quelconque en périphérie du moteur 14 et donc pas forcément en rapport direct avec le moteur 14. [0059] La pompe auxiliaire 8 sert à créer une circulation de fluide de refroidissement 5 dans la boucle 81, 81a, la circulation dans cette boucle 81, 81a n'étant pas directement régulée par la pompe 4 en formant une boucle indépendante du reste du circuit de refroidissement. Cette boucle 81, 81a est cependant alimentée par la portion en dérivation 15d en fluide de refroidissement en provenance du circuit de refroidissement interne du moteur 14. La circulation du fluide de refroidissement dans la boucle 81, 81a est alors 10 créée par la pompe auxiliaire 8 qui peut être une pompe électrique. [0060] A la figure 1, la boucle de refroidissement 81, 81a d'accessoire comprend deux branches 81, 81a en dérivation se réunissant à la pompe auxiliaire 8 et à la quatrième entrée du boîtier 1. Seul un échangeur de chaleur 7 est illustré pour cette boucle de refroidissement 81, 81a, cet échangeur étant porté dans une des deux branches 81, 81a. 15 [0061] Par exemple, sans que cela soit limitatif, l'échangeur 7, éventuellement parmi d'autres échangeurs de chaleur présents dans la boucle 81, 81a peut être un échangeur de chaleur de l'huile moteur. [0062] L'invention concerne aussi un ensemble d'un moteur 14 thermique de véhicule automobile et de ses accessoires comprenant un tel circuit de refroidissement. Par 20 accessoires il est entendu tout élément périphérique au moteur qui a besoin d'être refroidi, par exemple une ligne de recirculation des gaz à l'échappement, un turbocompresseur' pour un échangeur de chaleur de l'huile moteur, une boîte de vitesses, etc. Le circuit de refroidissement peut donc aussi servir au refroidissement d'autres éléments dans le véhicule automobile ou même au chauffage de l'habitacle du véhicule automobile par un 25 aérotherme. [0063] A la figure 1, le circuit de fluide de refroidissement peut être un circuit classique de fluide de refroidissement pour un moteur atmosphérique ou turbocompressé auquel on a ajouté une vanne 6 de pilotage dans la deuxième conduite de sortie 40 de fluide du boîtier 1 à proximité de la pompe 4. A cette figure, lorsque la vanne 6 de pilotage est 30 fermée, le fluide de refroidissement ne circule plus dans la deuxième conduite de sortie 40 et dans les portions internes 15a, 15b, 15c dans le moteur 14 du circuit de refroidissement. 3036134 12 [0064] Les figures 2 et 3 montrent respectivement des simulations de montées en température de fluide de refroidissement et de température de paroi de la chambre de combustion ayant mené aux estimations de gains de consommation. [0065] A ces figures, la courbe avec des carrés illustre une montée en température de 5 référence. La courbe avec des losanges illustre la montée en température avec la vanne dans le boîtier de sortie de fluide de refroidissement selon la présente invention. Bien que la montée en température de l'huile de lubrification soit plus lente, car l'huile est refroidie par le fluide de refroidissement encore froid passant dans l'échangeur fluide de refroidissement/huile, le gain sur la température de la paroi permet très largement de 10 compenser cet écart de température. [0066] En phase de démarrage, la vanne est complètement fermée, il n'y a aucun débit dans le moteur. La ligne RGE, quand présente, est quand même refroidie par le passage de débit dans la branche spécifique. Lorsque le moteur commence à chauffer, la vanne 6 du boîtier 1 s'ouvre afin de gérer le débit de fluide de refroidissement au moteur 14 au 15 juste nécessaire. [0067] Un grand avantage de la présente invention est que l'ajout de la vanne pilotée dans le boîtier n'a aucun impact sur le carter moteur, la culasse ou le boîtier de sortie, d'où aucune difficulté d'adaptation à divers types de moteur et un coût très réduit de conception et de montage. 20 [0068] Le circuit de refroidissement selon la présente invention permet un gain conso entre 0.5 et 0.7g de 002. [0069] L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.

Claims

REVENDICATIONS1. Boîtier (1) de sortie d'un fluide de refroidissement destiné à un circuit de refroidissement d'un moteur (14) thermique, notamment de véhicule automobile, le boîtier (1) comprenant des premières entrée et sortie destinées à déboucher respectivement dans une première conduite d'entrée ou de sortie (20, 21) en provenance d'un ou vers un radiateur (2) intégré dans le circuit de refroidissement et une deuxième sortie destinée à être raccordée à une deuxième conduite de sortie (40) de fluide du circuit de refroidissement débouchant dans une portion d'entrée (15a) de circuit interne au moteur (14), le boîtier (1) comprenant au moins une deuxième entrée (41) destinée à la relier à une portion de sortie (15c) du circuit interne au moteur (14), caractérisé en ce qu'il comprend en son intérieur une vanne (6) de pilotage du débit à la deuxième entrée (41), un thermostat (12) obturant ou ouvrant au moins partiellement la première sortie et un clapet de pression (13) disposé au voisinage de la deuxième sortie.
2. Boîtier (1) selon la revendication 1, lequel comprend deux compartiments (9, 10) communicants l'un avec l'autre par au moins un passage, le premier compartiment (9) portant ladite au moins une deuxième entrée (41) et la première sortie et le second compartiment (10) portant la première entrée et la deuxième sortie du boîtier (1).
3. Boîtier (1) selon la revendication 2, dans lequel le premier compartiment (9) comprend un thermostat (12) obturant ou ouvrant au moins partiellement la première sortie et le second compartiment (10) comprend un clapet de pression (13) disposé entre, d'une part, ledit au moins un passage et, d'autre part, la première entrée du boîtier (1) et la deuxième sortie du boîtier (1). 3036134 14
4. Circuit de refroidissement d'un moteur (14) thermique comportant un radiateur (2) relié fluidiquement à un boîtier (1) de sortie d'un fluide de refroidissement par des premières conduites d'entrée et de sortie (20, 21), une deuxième conduite de sortie (40) de fluide débouchant dans le moteur (14), une pompe (4) faisant circuler le fluide de 5 refroidissement dans le moteur (14) par des portions (15a à 15d) consécutives du circuit de refroidissement interne au moteur (14) dont une portion d'entrée (15a) prolongeant la deuxième conduite de sortie (40) et une portion de sortie (15c) débouchant dans ladite au moins une deuxième entrée (41) du boîtier (1), caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier (1) selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, une des portions (15a à 15d) du circuit de refroidissement interne au moteur (14) étant munie d'un déflecteur (11) empêchant la circulation de fluide en aval du déflecteur (11) dans le circuit interne.
5. Circuit selon la revendication 4, dans lequel la pompe (4) est logée à une extrémité de sortie de la deuxième conduite de sortie (40) avec une entrée communicant avec la 15 deuxième conduite de sortie (40), une sortie de la pompe (4) communicant avec la portion d'entrée (15a) du circuit de refroidissement interne au moteur (14), le circuit de refroidissement interne au moteur (14) comportant aussi une portion intermédiaire (15b) en échange de chaleur avec des éléments du moteur (14) entre portions d'entrée (15a) et de sortie (15c) du circuit de refroidissement interne au moteur (14). 20
6. Circuit selon la revendication 5, dans lequel le circuit de refroidissement interne au moteur (14) comporte aussi une portion en dérivation (15d) de la portion intermédiaire (15b), la portion en dérivation (15d) alimentant en fluide une boucle de refroidissement (81, 81a, 24) d'une ligne de recirculation des gaz d'échappement à l'admission ou ligne RGE présentant au moins un échangeur de chaleur de ligne RGE (19) et un 25 échangeur de chaleur pour une vanne de ligne RGE ou un échangeur eau/huile moteur.
7. Circuit selon la revendication 6, dans lequel la boucle de refroidissement (81, 81a, 24) comprend une pompe auxiliaire (8) et un échangeur de chaleur auxiliaire (7).
8. Circuit selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel le boîtier (1) comprend une troisième sortie débouchant dans une troisième conduite de sortie (30) reliant le boîtier (1) à un aérotherme (3), l'aérotherme (3) comprenant une première conduite de sortie d'aérotherme (31) débouchant dans la deuxième conduite de sortie (40) de fluide du boîtier (1). 3036134 15
9. Ensemble d'un moteur (14) thermique de véhicule automobile et de ses accessoires comprenant un circuit de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 4 à 8.
10. Procédé de régulation du débit dans un circuit de refroidissement selon l'une 5 quelconque des revendications 4 à 8 pour la circulation d'un fluide de refroidissement à l'intérieur d'un moteur (14) thermique ou d'un ensemble d'un moteur thermique et de ses accessoires selon la revendication 9, caractérisé en ce que, pour des températures du moteur (14) thermique inférieures à une température prédéterminée comme nécessitant, quand dépassée, un refroidissement du moteur (14) par 10 circulation du fluide de refroidissement, il est procédé à la fermeture de la vanne de pilotage (6) de débit, l'ouverture progressive de la vanne de pilotage (6) étant contrôlée en fonction d'un ou des paramètres pris individuellement ou en combinaison parmi la température du fluide de refroidissement, la température du moteur, le point de fonctionnement du moteur, la vitesse du véhicule, le kilométrage parcouru après 15 démarrage, la température extérieure et un ou des paramètres de combustion.