FR3051872A1

FR3051872A1 - Groupe motopropulseur d'un vehicule

Info

Publication number: FR3051872A1
Application number: FR1654608A
Authority: FR
Inventors: Ludovic Lefebvre
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2016-05-24
Filing date: 2016-05-24
Publication date: 2017-12-01
Anticipated expiration: 2036-05-24
Also published as: FR3051872B1

Abstract

L'invention concerne un groupe motopropulseur d'un véhicule. L'invention est caractérisée en ce que le système de régulation thermique du moteur comprend un dispositif à clapet thermostatique (9) logé dans le circuit entre l'entrée (7) et la sortie (8) du dispositif de régulation thermique de la boîte de vitesses et destiné à contrôler la répartition de fluide caloporteur entre respectivement le circuit du système de régulation thermique du moteur et le dispositif de régulation thermique de la boîte de vitesses en fonction de la température du fluide caloporteur. L'invention trouve son application dans le domaine de l'industrie automobile.

Description

"GROUPE MOTOPROPULSEUR D’UN VEHICULE" [0001] L’invention concerne un groupe motopropulseur d’un véhicule, notamment automobile.

[0002] L’invention s’applique en particulier, mais de manière non limitative, à un véhicule comprenant un moteur thermique et une boîte de vitesses.

[0003] Il est bien connu que les organes constituant la boîte de vitesses d’un véhicule baignent dans un liquide visqueux, typiquement de l’huile, de manière à assurer une lubrification optimale de ces organes lors de leurs mouvements les uns par rapport aux autres. A l’image de l’huile de lubrification du moteur thermique, il est connu d’adopter pour la boîte de vitesses une huile de lubrification dont la viscosité cinématique est optimisée notamment aux basses températures d’huile, afin de réduire les pertes par frottements au sein de la boîte de vitesses pour diminuer la consommation de carburant du véhicule. Cependant, une telle huile à basse viscosité cinématique a une tenue réduite aux températures élevées. Par ailleurs, plus la température de cette huile augmente, plus sa viscosité diminue, ce qui engendre une diminution de ses propriétés lubrificatrices. Cela peut à terme engendrer des dysfonctionnements de la boîte de vitesses.

[0004] Il est connu, notamment du document FR 2890430, un circuit de refroidissement de l’huile d’une boîte de vitesses d’un véhicule motorisé. Ce circuit de refroidissement est relié à une conduite du circuit de refroidissement du moteur thermique du véhicule. C’est donc le fluide caloporteur circulant dans le circuit de refroidissement du moteur qui permet de refroidir l’huile de la boîte de vitesses. Le circuit de refroidissement du moteur comprend en outre un radiateur destiné à refroidir le fluide caloporteur, et un dispositif thermostatique assurant la circulation du fluide caloporteur dans le radiateur uniquement lorsque la température du moteur dépasse une certaine valeur. Enfin, au niveau de la dérivation conduisant vers le circuit de refroidissement de l’huile de la boîte de vitesse, est intégré un répartiteur permettant de forcer le débit de fluide vers ce circuit de refroidissement.

[0005] Cependant, la solution présentée dans le document FR 2890430 présente l’inconvénient de systématiquement privilégier le refroidissement de la boîte de vitesses, parfois au détriment du refroidissement correct du moteur. En effet, le répartiteur décrit dans ce document est de nature à restreindre la section du circuit de refroidissement avec la baisse de débit de fluide de refroidissement. Ainsi, le débit de fluide caloporteur dans le circuit lorsque le moteur fonctionne à bas régime sera toujours faible, quelle que soit la température du moteur et les besoins de refroidissement de ce dernier.

[0006] La présente invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus de l’art antérieur.

[0007] Pour atteindre ce but, le groupe motopropulseur selon l’invention comprend un moteur thermique, une boîte de vitesses, un système de régulation thermique du moteur par un fluide caloporteur apte à circuler dans un circuit de ce système de régulation thermique, ce dernier comportant en outre un échangeur thermique assurant l’échange de chaleur entre le fluide caloporteur et l’air extérieur et un dispositif thermostatique de contrôle du débit de fluide caloporteur dans l’échangeur thermique pouvant évoluer entre une position ouverte pour assurer la circulation de fluide caloporteur dans l’échangeur thermique et une position fermée pour empêcher la circulation de fluide caloporteur dans l’échangeur thermique, le groupe motopropulseur comprenant en outre un dispositif de régulation thermique de la boîte de vitesses par le fluide caloporteur relié au circuit du système de régulation thermique du moteur de manière que la circulation de fluide caloporteur dans le dispositif de régulation thermique de la boîte de vitesses soit assurée indépendamment de l’état ouvert ou fermé du dispositif thermostatique, caractérisé en ce que le système de régulation thermique du moteur comprend un dispositif thermostatique à clapet logé dans le circuit entre l’entrée et la sortie du dispositif de régulation thermique de la boîte de vitesses et destiné à contrôler la répartition de fluide caloporteur entre respectivement le circuit du système de régulation thermique du moteur et le dispositif de régulation thermique de la boîte de vitesses en fonction de la température du fluide caloporteur.

[0008] Selon une autre particularité, le système de régulation thermique du moteur comprend un boîtier de sortie de fluide caloporteur du moteur dans lequel est logé le dispositif thermostatique de contrôle du débit de fluide caloporteur dans l’échangeur thermique et dont une première sortie est reliée à une extrémité d’un tube de circulation du fluide caloporteur, l’autre extrémité de ce tube étant reliée à une pompe comprise dans le système de régulation thermique du moteur et assurant la circulation du fluide caloporteur dans le circuit du système de régulation thermique du moteur.

[0009] Selon une autre particularité, le tube de circulation de fluide caloporteur comprend un orifice de sortie du fluide caloporteur au voisinage de la première sortie du boîtier de sortie de fluide caloporteur et relié à l’entrée du dispositif de régulation thermique de la boîte de vitesses et un orifice d’entrée du fluide caloporteur relié à la sortie du dispositif de régulation thermique de la boîte de vitesses.

[0010] Selon une autre particularité, le tube de circulation de fluide comprend une paroi annulaire interne transversale au tube positionnée entre l’entrée et la sortie du dispositif de régulation thermique de la boîte de vitesses et dont l’orifice central forme une section restreinte de manière à forcer la circulation continue d’une partie du fluide caloporteur dans le dispositif de régulation thermique de la boîte de vitesses, et le clapet du dispositif thermostatique est logé dans le tube de circulation de fluide caloporteur entre ses orifices respectivement d’entrée et de sortie du fluide caloporteur, et permet de faire varier la section restreinte du tube de circulation de fluide caloporteur en fonction de la température du fluide caloporteur.

[0011] Selon une autre particularité, le clapet du dispositif thermostatique est agencé respectivement pour diminuer la section de l’orifice central de la paroi annulaire du tube de circulation de fluide caloporteur à mesure que la température du fluide caloporteur diminue de sorte que le débit de fluide caloporteur dans le dispositif de régulation thermique de la boîte de vitesses augmente par rapport au débit de fluide caloporteur dans le circuit du système de régulation thermique du moteur, et pour augmenter la section de l’orifice central de la paroi annulaire du tube de circulation de fluide caloporteur à mesure que la température du fluide caloporteur augmente de sorte que le débit de fluide caloporteur augmente dans le circuit du système de régulation thermique du moteur par rapport au débit de fluide caloporteur dans le dispositif de régulation thermique de la boîte de vitesses.

[0012] Selon une autre particularité, le dispositif de régulation thermique de la boîte de vitesses comprend un serpentin tubulaire dont l’entrée et la sortie sont reliées au circuit du système de régulation thermique du moteur, et dont une partie est logée dans le carter de la boîte de vitesses et immergée dans l’huile de la boîte de vitesses pour permettre un échange de chaleur entre l’huile de la boîte de vitesses et le fluide caloporteur circulant dans le serpentin tubulaire.

[0013] Selon une autre particularité, le serpentin tubulaire comprend sur sa partie baignant dans l’huile de la boîte de vitesses une pluralité d’ailettes pour augmenter la surface de contact entre le serpentin et l’huile de la boîte de vitesses afin d’améliorer les échanges thermiques entre le fluide caloporteur et l’huile de la boîte de vitesses.

[0014] Selon une autre particularité, le groupe motopropulseur comprend un deuxième échangeur thermique logé dans l’habitacle du véhicule et assurant l’échange de chaleur entre le fluide caloporteur et l’air dans l’habitacle du véhicule, l’entrée et la sortie de ce deuxième échangeur thermique étant respectivement reliées à une deuxième sortie du boîtier de sortie de fluide caloporteur du moteur et au tube de circulation du fluide caloporteur, et l’entrée et la sortie du dispositif de régulation thermique de la boîte de vitesses sont reliées au tube de circulation du fluide caloporteur, en amont de la sortie du deuxième échangeur thermique et en aval de la première sortie du boîtier de sortie de fluide caloporteur du moteur relativement au sens de circulation du fluide caloporteur dans le circuit du système de régulation thermique du moteur.

[0015] Selon une autre particularité, la boîte de vitesses est une boîte de vitesses manuelle.

[0016] L’invention concerne également un véhicule automobile comprenant un groupe motopropulseur tel que défini précédemment.

[0017] L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d’exemple illustrant un mode de réalisation de l’invention et dans lesquels : - La figure 1 représente une vue schématique d’un groupe motopropulseur de l’invention et des systèmes de régulation thermique respectivement du moteur et de la boîte de vitesses, le fluide caloporteur ne circulant pas dans un échangeur thermique du système de régulation thermique du moteur ; - La figure 2 représente le groupe motopropulseur de la figure 1, le fluide caloporteur circulant dans l’échangeur thermique du système de régulation thermique du moteur ; - La figure 3 représente une vue schématique du boîtier de sortie de fluide caloporteur du moteur lorsque le fluide caloporteur ne circule pas dans l’échangeur thermique du système de régulation thermique du moteur ; - La figure 4 représente une vue schématique du boîtier de sortie de fluide caloporteur du moteur lorsque le fluide caloporteur circule dans l’échangeur thermique du système de régulation thermique du moteur ; - La figure 5 représente une vue schématique d’un dispositif à clapet dans une position restreignant au maximum la section de l’orifice central d’une paroi annulaire d’un tube de circulation de fluide caloporteur ; - La figure 6 représente une vue schématique du dispositif à clapet de la figure 5 dans une position restreignant au minimum la section de l’orifice central d’une paroi annulaire d’un tube de circulation de fluide caloporteur.

On décrit ci-aprés l’invention en se référant aux figures appliquées à un véhicule, notamment automobile.

[0018] Le groupe motopropulseur du véhicule automobile comprend un moteur thermique 1, relié à une boîte de vitesses 2 et destiné à entraîner au moins un train de roues du véhicule. On définit les termes avant et arriére du véhicule par rapport au sens de déplacement du véhicule adoptant sa vitesse de croisière. En outre, la boîte de vitesses 2 est de préférence manuelle.

[0019] De manière à réguler la température du moteur thermique 1, le groupe motopropulseur comprend un système de régulation thermique du moteur 1 par un fluide caloporteur circulant dans un circuit de ce système de régulation thermique, une portion de ce circuit parcourant le moteur 1 de sorte que le fluide caloporteur puisse réguler la température du moteur. Le système de régulation thermique comprend également un échangeur thermique 3 relié au circuit précité et destiné à assurer l’échange de chaleur entre le fluide caloporteur et l’air extérieur, ainsi qu’une pompe hydraulique P assurant la circulation de fluide caloporteur dans le circuit, et assurant un débit de fluide d’autant plus important que le régime moteur est élevé. Pour simplifier, le terme « radiateur >> sera employé dans la suite de la description pour définir cet échangeur thermique 3.

[0020] Le système de régulation thermique du moteur 1 comprend également un boitier de sortie de fluide caloporteur 18 comprenant une première entrée 19 débouchant dans une chambre destinée à récolter le fluide caloporteur en circulation sortant du moteur thermique 1.

[0021] Le boitier comprend en outre un premier conduit 20 dont une des extrémités fait office de première sortie 21 de fluide caloporteur du boitier 18. Cette première sortie 21 est reliée à une extrémité d’un tube de circulation du fluide caloporteur 14 externe au moteur 1, l’autre extrémité du tube de circulation de fluide caloporteur 14 étant reliée à la pompe P. En outre, la chambre du boîtier de sortie de fluide caloporteur 18 débouche dans un deuxième conduit 22 de fluide caloporteur qui débouche dans le premier conduit 20 et est agencé pour acheminer le fluide caloporteur sortant de la chambre vers la première sortie 21 du boîtier 18.

[0022] Une deuxième sortie 23 du boîtier de sortie de fluide caloporteur 18 est reliée à l’entrée d’un deuxième échangeur thermique A logé dans l’habitacle du véhicule et destiné à assurer l’échange de chaleur entre le fluide caloporteur et l’air de l’habitacle. La sortie du deuxième échangeur thermique A est quant à elle reliée au tube de circulation du fluide caloporteur 14. Tant que la pompe P est en état de fonctionnement, le fluide caloporteur circule en continu dans le circuit. Ce deuxième échangeur thermique A sera nommé dans la suite de la description « aérotherme >>.

[0023] Une troisième sortie 24 du boîtier de sortie de fluide caloporteur est reliée à l’entrée 3e du radiateur 3 pour permettre la circulation de fluide caloporteur dans le radiateur 3. La sortie de fluide caloporteur 3s du radiateur 3 est quant à elle reliée à l’autre extrémité 25 du premier conduit 21, de manière à acheminer le fluide caloporteur provenant du radiateur 3 vers la première sortie 21 du boîtier 18.

[0024] Enfin, le boîtier de sortie de fluide caloporteur 18 comprend une dernière sortie vers le vase d’expansion du véhicule (non représenté). Ce vase d’expansion, dont la structure et la fonction sont bien connues de l’homme du métier, ne sera pas décrit davantage ici.

[0025] Afin de contrôler le débit de fluide circulant dans le radiateur 3, le boîtier de sortie de fluide caloporteur 18 comprend un dispositif thermostatique de contrôle de débit de fluide caloporteur 4 dans le radiateur 3. Ce dispositif thermostatique 4, logé dans la chambre du boîtier de sortie de fluide 18, comprend un axe 26 solidaire perpendiculairement d’une paroi fixe 27 de la chambre du boîtier et un organe thermosensible 28 à deux clapets opposés 30, 31 coulissants le long de l’axe 26 entre une position dans laquelle le premier clapet 30 obture le deuxième conduit 22 et une position dans laquelle le deuxième clapet 31 obture la troisième sortie 24 vers le radiateur 3. En outre, le dispositif thermostatique 4 comprend un étrier 32 dont les branches sont solidaires de la paroi 27 de la chambre du boîtier et dont l’âme 33 comprend un orifice guidant le mouvement de coulissement de l’organe thermosensible 28.

[0026] L’organe thermosensible 28 à clapets comprend un réservoir rempli d’une cire 29 dans lequel plonge une extrémité de l’axe 26 du dispositif thermostatique 18. Lorsque la température du fluide caloporteur est basse, par exemple au démarrage du moteur 1, ce dernier étant encore froid, la cire 29 de l’organe thermosensible 28 est solide et le deuxième clapet 31 obture la troisième sortie 24 du boitier de sortie d’eau 18. Le fluide caloporteur, mis en circulation par l’intermédiaire de la pompe P, circule dans le moteur 1 en circuit fermé, c’est-à-dire qu’il circule dans le moteur en sortie de pompe P, ressort du moteur 1 vers la chambre du boitier de sortie de fluide caloporteur 18, emprunte la seconde sortie 23 du boîtier 18 vers l’aérotherme A et le deuxième conduit 22 vers la première sortie 21 du boitier 18 pour être acheminé vers la pompe P par l’intermédiaire du tube de circulation de fluide 14. Cette circulation en circuit fermé permet de réchauffer rapidement le moteur 1 et le fluide caloporteur, et d’assurer si nécessaire le chauffage de l’habitacle par l’intermédiaire de l’aérotherme A.

[0027] Une fois que le fluide caloporteur atteint une certaine valeur Τ^,η de température, la cire 29 de l’organe thermosensible 28 commence à fondre et à se dilater. Cela provoque le déplacement de l’organe thermosensible 28 relativement à l’axe 26 du dispositif thermostatique 18 à une position intermédiaire d’ouverture des deux clapets 30, 31 (position intermédiaire d’ouverture non représentée). Ce déplacement s’effectue à l’encontre d’un moyen de rappel 34, par exemple un ressort dont les extrémités sont en appui respectivement entre le deuxième clapet 31 destiné à obturer la troisième sortie 24 du boitier 18 et l’âme 33 de l’étrier 32. Dans ces conditions, le fluide caloporteur peut circuler à la fois vers le deuxième conduit 22 menant à la première sortie 21 du boitier 18 et vers le radiateur 3 via la troisième sortie 24 du boitier 18.

[0028] La répartition du fluide caloporteur vers l’une ou l’autre des première 21 et troisième 24 sorties dépend de la position de l’organe thermosensible 28 à clapets 30, 31. Plus la température du fluide caloporteur augmente, plus la cire 29 se liquéfie et se dilate, et plus l’organe thermosensible 28 coulisse vers l’obturation du deuxième conduit 22 par le premier clapet 30, favorisant la circulation de fluide caloporteur vers le radiateur 3 et le refroidissement de ce fluide. Une fois un seuil T^ax de température atteint ou dépassé, Tmax étant supérieur à Τ^,η, le premier clapet 30 obture complètement le deuxième conduit 22 et tout le fluide caloporteur sort du boitier 18 vers le radiateur 3 et l’aérotherme A. En particulier, le débit de fluide caloporteur dirigé dans le boîtier 18 vers le deuxième conduit 22 et la première sortie 21 par la position alors prise, lorsque la température du fluide caloporteur est inférieure à Τ^,η, par l’organe thermosensible 28 dont le clapet 31 est alors fermé et le clapet 30 est alors ouvert, est dirigé, lorsque la température du fluide caloporteur est supérieure à Tmax, vers la troisième sortie 24 par la position alors prise par l’organe thermosensible 28 dont le clapet 30 est alors fermé et le clapet 31 est alors ouvert. A l’inverse, plus la température du fluide caloporteur diminue depuis T^ax jusqu’à Train, plus la clre 29 se solidifie et se rétracte, plus l’organe thermosensible 28 coulisse vers l’obturation par le deuxième clapet 31 de la troisième sortie 24 du boitier 18, par l’intermédiaire de l’action du ressort de rappel 34, favorisant la circulation de fluide caloporteur vers le deuxième conduit 22 et la première sortie 21.

[0029] Ainsi, entre deux positions extrêmes de l’organe thermosensible 28 à clapets 30, 31 obturant respectivement la troisième sortie 24 du boitier 18 lorsque la température du fluide caloporteur est inférieure à Τ^,η, et le deuxième conduit 22 lorsque la température du fluide caloporteur est supérieure à T^ax, l’organe thermosensible 28 à clapets 30, 31 peut occuper une pluralité de positions intermédiaires lorsque la température du fluide caloporteur est comprise entre Τ^,η et T^ax, positions dans lesquelles le fluide caloporteur circule à la fois dans le deuxième conduit 22 vers la première sortie 21 du boitier 18 et dans la troisième sortie 24 et le radiateur 3, selon une répartition de débit de fluide dépendant de la température du fluide caloporteur telle que décrite ci-dessus.

[0030] Le groupe motopropulseur comprend également un dispositif de régulation thermique 5 de la boîte de vitesses 2 par le fluide caloporteur. Ce dispositif de régulation thermique 5 comprend de préférence un serpentin tubulaire 5 dans lequel le fluide caloporteur peut circuler. Une partie 6 de ce serpentin 5 est logée dans le carter de la boîte de vitesses 2 et immergée dans l’huile de la boîte de vitesses pour permettre un échange de chaleur entre le fluide caloporteur circulant dans le serpentin 5 et l’huile de la boîte de vitesses. De manière optionnelle, la partie du serpentin 6 baignant dans l’huile de la boîte de vitesses 2 comprend une pluralité d’ailettes pour augmenter la surface de contact entre la partie 6 du serpentin tubulaire 5 logée dans le carter de la boîte de vitesses 2 et l’huile de la boîte de vitesses 2 afin d’améliorer les échanges thermiques entre le fluide caloporteur circulant dans le serpentin 5 et l’huile de la boîte de vitesse 2.

[0031] Le serpentin 5 est relié au circuit du système de régulation thermique du moteur 1. En particulier, le tube de circulation du fluide caloporteur 14 comprend un orifice de sortie du fluide caloporteur 16 au voisinage de la première sortie 21 du boitier de sortie de fluide 18 et relié à l’entrée 7 du serpentin tubulaire 5, et un orifice d’entrée de fluide caloporteur 15 relié à la sortie 8 du serpentin tubulaire 5, cet orifice d’entrée 15 étant positionné en amont, par rapport au sens de circulation du fluide caloporteur, d’un deuxième orifice d’entrée 17 du tube de circulation du fluide 14 relié à la sortie de l’aérotherme A. De la sorte, la circulation de fluide caloporteur dans le serpentin tubulaire 5 est indépendante de la position de l’organe thermosensible 28 du dispositif thermostatique 4, puisque du fluide caloporteur sort toujours par la première sortie 21 du boitier de sortie de fluide 18 tant que la pompe P est en marche. En outre, la composition du fluide caloporteur au niveau de la première sortie 21 du boîtier de sortie de fluide caloporteur 18, entre d’une part du fluide caloporteur sortant du moteur thermique 1 dans le boîtier de sortie 18 en empruntant le conduit 22 et d’autre part du fluide caloporteur sortant du boîtier de sortie 18 par la troisième sortie 24 et traversant le radiateur 3, dépend de la position de l’organe thermosensible 28 du dispositif thermostatique 4.

[0032] Selon l’invention et de manière à forcer la circulation de fluide caloporteur dans le serpentin tubulaire 5, le tube de circulation de fluide 14 comprend une paroi annulaire interne transversale 14a, cette paroi annulaire 14a étant positionnée entre l’entrée 7 et la sortie 8 du serpentin tubulaire 5, le fluide caloporteur circulant dans le tube 14 au travers de l’orifice central de la paroi annulaire 14a. L’orifice central de la paroi annulaire 14a formant une section restreinte dans le tube de circulation 14 en aval de l’entrée 7 du serpentin tubulaire 5 relativement au sens de circulation du fluide dans le tube 14, la circulation continue d’une partie du fluide caloporteur dans le serpentin tubulaire 5 est forcée par cette section restreinte.

[0033] En outre, le système de régulation thermique du moteur 1 comprend un dispositif thermostatique à clapet mobile 9 logé dans le circuit, positionné entre l’entrée 7 et la sortie 8 du serpentin tubulaire 5, et destiné à contrôler la répartition de fluide caloporteur entre le circuit du système de régulation thermique du moteur 1 et le serpentin tubulaire 5 en fonction de la température du fluide caloporteur sortant par la première sortie 21 du boîtier de sortie de fluide caloporteur 18.

[0034] Le dispositif thermostatique à clapet 9 comprend un élément thermosensible 10, solidaire de la face interne du tube de circulation 14, lequel élément thermosensible 10 est logé dans le tube et positionné en amont de la paroi annulaire interne 14a du tube 14 relativement à la circulation du fluide dans le circuit, préférentiellement au niveau de la dérivation vers l’entrée 7 du serpentin tubulaire 5 pour que l’élément thermosensible 10 soit constamment soumis à un débit de fluide caloporteur. Le clapet mobile comprend une tige 11 coaxiale au tube 14 et apte à coulisser dans l’élément thermosensible 10, une extrémité de la tige 11 plongeant dans l’élément thermosensible 10 et l’autre extrémité de la tige 11 comprenant une soupape 12 destinée à faire varier la section restreinte, c’est-à-dire la section de l’orifice central de la paroi annulaire 14a, en fonction de la position de la soupape 12 dépendant de la position de la tige 11 dans l’élément thermosensible 10, qui elle-même dépend de la température du fluide caloporteur sortant par la première sortie 21 du boîtier de sortie de fluide caloporteur 18.

[0035] De manière préférentielle, la soupape 12 à la forme d’un bouchon cylindrique ou tronconique, solidaire de l’extrémité de la tige 11 du clapet mobile et positionné coaxialement à cette tige 11. L’élément thermosensible 10 est rempli de cire dont l’état solide ou liquide change en fonction de la température du fluide caloporteur sortant par la première sortie 21 du boîtier de sortie de fluide caloporteur 18.

[0036] Le fonctionnement du dispositif thermostatique à clapet 9 va maintenant être décrit.

[0037] A la manière du dispositif thermostatique 4 logé dans le boitier 18 et décrit ci-dessus, la tige 11 du dispositif thermostatique à clapet 10 logé dans le tube de circulation de fluide caloporteur 14 est mobile relativement à l’élément thermosensible 10 en fonction de l’état liquide ou solide de la cire contenue au sein de l’élément thermosensible 10.

[0038] Tant que la température du fluide caloporteur circulant dans le tube de circulation 14 est inférieure à une valeur donnée To, la cire de l’élément thermosensible 10 du dispositif thermostatique à clapet 9 est solide, et le bouchon 12 est positionné dans l’orifice central de la paroi annulaire 14a de sorte que la section de cet orifice central soit minimale. De la sorte, le débit de fluide caloporteur circulant vers le moteur 1 est minimal, ce dernier n’ayant pas un besoin impératif d’être refroidi. En revanche, le débit de fluide est plus important dans le serpentin tubulaire 5.

[0039] Dès que la température du fluide caloporteur dépasse la valeur To, ce qui signifie que le moteur 1 augmente en température et a besoin d’être refroidi, la cire de l’élément thermosensible 10 commence à fondre et à se dilater, provoquant le coulissement de la tige 11 du clapet mobile selon la direction de l’écoulement du fluide dans le tube de circulation 14, à l’encontre d’un ressort de rappel (non représenté) du dispositif thermostatique à clapet 9, et dont les extrémités sont respectivement solidaires du bouchon 12 et de la paroi interne du tube 14 en aval de la paroi annulaire 14a. Le bouchon 12 s’éloigne alors progressivement de l’orifice central de la paroi annulaire 14a.

[0040] Si le bouchon 12 est de forme cylindrique, la section de l’orifice central de la paroi annulaire 14a va augmenter instantanément dès que le bouchon 12 est totalement sorti du plan de cette section, ainsi que le débit de fluide caloporteur traversant le tube de circulation de fluide 14 vers la pompe P et le moteur thermique 1 par rapport au débit de fluide dans le serpentin tubulaire 5. Si le bouchon 12 est de forme tronconique, la section de l’orifice central de la paroi annulaire 14a va augmenter progressivement jusqu’à atteindre un maximum dès que la partie tronconique est totalement sortie du plan de la section de l’orifice central de la paroi annulaire 14a. Le débit de fluide caloporteur dans le tube de circulation de fluide 14 vers la pompe P et le moteur thermique 1 va donc également augmenter progressivement, et le débit de fluide dans le serpentin tubulaire 5 diminuer progressivement. Dans tous les cas, l’augmentation du débit de fluide caloporteur dans le tube de circulation 14 induit une augmentation du débit de fluide pour refroidir le moteur thermique 1.

[0041] Lorsque la température du fluide caloporteur sortant par la première sortie 21 du boîtier de sortie de fluide caloporteur 18 diminue, la cire de l’élément thermosensible 10 se solidifie et se rétracte. Le ressort de rappel provoque alors le coulissement de la tige 11 du clapet du dispositif thermostatique 9 dans la direction inverse à celle de l’écoulement du fluide caloporteur dans le tube de circulation 14, provoquant le rapprochement du bouchon 12 de l’orifice central de la paroi annulaire 14a.

[0042] Si le bouchon 12 est de forme cylindrique, la section de l’orifice central de la paroi annulaire 14a va diminuer instantanément dès que la température du fluide caloporteur sortant par la première sortie 21 du boîtier de sortie de fluide caloporteur 18 est inférieure à To et que le bouchon 12 pénètre dans le plan de cette section. Le débit de fluide caloporteur traversant le tube de circulation de fluide 14 vers la pompe P et le moteur thermique 1 diminue instantanément par rapport au débit de fluide dans le serpentin tubulaire 5. Si le bouchon 12 est de forme tronconique, la section de l’orifice central de la paroi annulaire 14a va diminuer progressivement jusqu’à atteindre un minimum dès que la température du fluide caloporteur sortant par la première sortie 21 du boîtier de sortie de fluide caloporteur 18 est inférieure à Tq. Le débit de fluide caloporteur dans le tube de circulation de fluide 14 vers la pompe P et le moteur thermique 1 va donc également diminuer progressivement, et le débit de fluide dans le serpentin tubulaire 5 augmenter progressivement.

[0043] L’intégration d’un dispositif thermostatique à clapet 9 dans le circuit du système de régulation thermique par fluide caloporteur du moteur 1, entre l’entrée 7 et la sortie 8 du dispositif de régulation thermique 5 de la boîte de vitesses 2, permet tant que le moteur 1 et la pompe hydraulique P sont en marche d’assurer une circulation continue de fluide caloporteur dans ce dispositif de régulation thermique 5 de la boîte de vitesses 2, tout en favorisant la circulation de fluide caloporteur dans le moteur 1 lorsque ce dernier a besoin d’être refroidi, ce qui se traduit par une température élevée du fluide caloporteur dépassant une certaine valeur seuil Tq.

[0044] La configuration telle que décrite n’est pas limitée au mode de réalisation décrit précédemment et représenté sur les figures. Elle n’a été donnée qu’à titre d’exemple non limitatif. De multiples modifications peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de l’invention. En particulier, on pourrait imaginer d’autres formes de soupape 12 du clapet du dispositif thermostatique 9 logé dans le tube de circulation 14 rendant la paroi annulaire 14a non nécessaire, par exemple une soupape papillon pivotant en fonction de la température du fluide caloporteur selon un axe perpendiculaire à l’axe longitudinal du tube de circulation de fluide 14.

Claims

REVENDICATIONS

1. Groupe motopropulseur d’un véhicule, notamment automobile, comprenant un moteur thermique (1), une boîte de vitesses (2), un système de régulation thermique du moteur par un fluide caloporteur apte à circuler dans un circuit de ce système de régulation thermique, ce dernier comportant en outre un échangeur thermique (3) assurant l’échange de chaleur entre le fluide caloporteur et l’air extérieur et un dispositif thermostatique de contrôle du débit de fluide caloporteur (4) dans l’échangeur thermique (3) pouvant évoluer entre une position ouverte pour assurer la circulation de fluide caloporteur dans l’échangeur thermique (3) et une position fermée pour empêcher la circulation de fluide caloporteur dans l’échangeur thermique (3), le groupe motopropulseur comprenant en outre un dispositif de régulation thermique (5) de la boîte de vitesses (2) par le fluide caloporteur relié au circuit du système de régulation thermique du moteur (1) de manière que la circulation de fluide caloporteur dans le dispositif de régulation thermique (5) de la boîte de vitesses (2) soit assurée indépendamment de l’état ouvert ou fermé du dispositif thermostatique (4), caractérisé en ce que le système de régulation thermique du moteur (1) comprend un dispositif thermostatique à clapet (9) logé dans le circuit entre l’entrée (7) et la sortie (8) du dispositif de régulation thermique (5) de la boîte de vitesses (2) et destiné à contrôler la répartition de fluide caloporteur entre respectivement le circuit du système de régulation thermique du moteur (1) et le dispositif de régulation thermique (5) de la boîte de vitesses (2) en fonction de la température du fluide caloporteur.
2. Groupe motopropulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de régulation thermique du moteur (1) comprend un boitier de sortie de fluide caloporteur (18) du moteur dans lequel est logé le dispositif thermostatique de contrôle du débit de fluide caloporteur (4) dans l’échangeur thermique (3) et dont une première sortie (21) est reliée à une extrémité d’un tube de circulation du fluide caloporteur (14), l’autre extrémité de ce tube (14) étant reliée à une pompe (P) comprise dans le système de régulation thermique du moteur (1) et assurant la circulation du fluide caloporteur dans le circuit du système de régulation thermique du moteur.
3. Groupe motopropulseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tube de circulation de fluide caloporteur (14) comprend un orifice de sortie du fluide caloporteur (16) au voisinage de la première sortie (21 ) du boitier de sortie de fluide caloporteur (18) et relié à l’entrée (7) du dispositif de régulation thermique (5) de la boîte de vitesses (2) et un orifice d’entrée du fluide caloporteur (15) relié à la sortie (8) du dispositif de régulation thermique (5) de la boîte de vitesses (2).
4. Groupe motopropulseur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le tube de circulation de fluide (14) comprend une paroi annulaire interne (14a) transversale au tube (14) positionnée entre l’entrée (7) et la sortie (8) du dispositif de régulation thermique (5) de la boîte de vitesses (2) et dont l’orifice central forme une section restreinte de manière à forcer la circulation continue d’une partie du fluide caloporteur dans le dispositif de régulation thermique (5) de la boîte de vitesses (2), et en ce que le clapet du dispositif thermostatique (9) est logé dans le tube de circulation de fluide caloporteur entre ses orifices respectivement d’entrée (15) et de sortie (16) du fluide caloporteur, et permet de faire varier la section restreinte du tube de circulation de fluide caloporteur (14) en fonction de la température du fluide caloporteur.
5. Groupe motopropulseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le clapet du dispositif thermostatique (9) est agencé respectivement pour diminuer la section de l’orifice central de la paroi annulaire (14a) du tube de circulation de fluide caloporteur (14) à mesure que la température du fluide caloporteur diminue de sorte que le débit de fluide caloporteur dans le dispositif de régulation thermique (5) de la boîte de vitesses (2) augmente par rapport au débit de fluide caloporteur dans le circuit du système de régulation thermique du moteur (1), et pour augmenter la section de l’orifice central de la paroi annulaire (14a) du tube de circulation de fluide caloporteur (14) à mesure que la température du fluide caloporteur augmente de sorte que le débit de fluide caloporteur augmente dans le circuit du système de régulation thermique du moteur (1) par rapport au débit de fluide caloporteur dans le dispositif de régulation thermique (5) de la boîte de vitesses (2).
6. Groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de régulation thermique (5) de la boîte de vitesses (2) comprend un serpentin tubulaire dont l’entrée (7) et la sortie (8) sont reliées au circuit du système de régulation thermique du moteur (1), et dont une partie (6) est logée dans le carter de la boîte de vitesses (2) et immergée dans l’huile de la boîte de vitesses (2) pour permettre un échange de chaleur entre l’huile de la boîte de vitesses (2) et le fluide caloporteur circulant dans le serpentin tubulaire (5).
7. Groupe motopropulseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le serpentin tubulaire (5) comprend sur sa partie (6) baignant dans l’huile de la boîte de vitesses (2) une pluralité d’ailettes pour augmenter la surface de contact entre le serpentin (5) et l’huile de la boîte de vitesses (2) afin d’améliorer les échanges thermiques entre le fluide caloporteur et l’huile de la boîte de vitesses (2).
8. Groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend un deuxième échangeur thermique (A) logé dans l’habitacle du véhicule et assurant l’échange de chaleur entre le fluide caloporteur et l’air dans l’habitacle du véhicule, l’entrée et la sortie de ce deuxième échangeur thermique (A) étant respectivement reliées à une deuxième sortie (23) du boitier de sortie de fluide caloporteur (18) du moteur (1) et au tube de circulation du fluide caloporteur (14), et en ce que l’entrée (7) et la sortie (8) du dispositif de régulation thermique (5) de la boîte de vitesses (2) sont reliées au tube de circulation du fluide caloporteur (14), en amont de la sortie du deuxième échangeur thermique (A) et en aval de la première sortie (21 ) du boitier de sortie de fluide caloporteur (18) du moteur relativement au sens de circulation du fluide caloporteur dans le circuit du système de régulation thermique du moteur (1).
9. Groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la boîte de vitesses (2) est une boîte de vitesses manuelle.
10. Véhicule automobile comprenant un groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.