FR3121955A1 - Procede et dispositif pour degazer plusieurs circuits de refroidissement d’un vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif (4) pour dégazer le fluide de refroidissement circulant dans un premier, un deuxième et un troisième circuits de refroidissement d’un véhicule automobile, ledit dispositif comportant une enceinte (40) fermée par un bouchon (41), ladite enceinte étant dotée d’une entrée (42) disposée au voisinage dudit bouchon et d’une sortie (43) disposée à l’opposé du voisinage dudit bouchon, l’entrée et la sortie de ladite enceinte étant prévues pour être raccordées au premier circuit, ladite enceinte renfermant un premier (44) et un second (45) et second boîtiers comportant chacun en outre des moyens de communication (442, 443 ; 452, 453) avec l’intérieur de l’enceinte, qui s’activent lorsque le fluide de refroidissement circulant dans le boîtier doit être dégazé. Figure 2
Description
La présente invention se situe dans le domaine des circuits de refroidissement de moteurs de véhicules automobiles, et concerne en particulier un procédé et un dispositif pour dégazer plusieurs circuits de refroidissement d’un véhicule automobile.
Les moteurs à combustion interne comprennent classiquement un circuit de refroidissement haute température partant d'un boîtier de sortie d'eau accolé à la culasse du bloc moteur. Le boîtier de sortie d'eau comprend une canalisation principale de sortie pour transporter le liquide de refroidissement vers un radiateur dont la fonction est de refroidir ce liquide. Lorsque la température du liquide de refroidissement est suffisante, le thermostat placé en entrée ou en sortie du moteur s'ouvre pour permettre l'écoulement dans la canalisation principale vers le radiateur.
Le radiateur présente une sortie raccordée à une entrée d'une pompe à eau. La pompe contribue à faire circuler le liquide de refroidissement dans le moteur et le liquide de refroidissement réchauffé dans le moteur, est ensuite récupéré dans le boîtier de sortie d'eau. Le radiateur est également connecté à un boîtier de dégazage au moyen d'une canalisation. Le boîtier de dégazage permet essentiellement de retirer des bulles de gaz présentes dans le liquide de refroidissement. Des bulles de gaz apparaissent dans le liquide de refroidissement avec l'échauffement du moteur (il s'agit alors de vapeur d'eau ou d'antigel, constituants principaux du liquide de refroidissement), mais aussi lors d'un défaut de remplissage ou lors d'un dysfonctionnement du moteur.
Le liquide de refroidissement dégazé est ensuite acheminé au moyen d'une canalisation vers l'entrée de la pompe à eau située en amont du moteur. Une conduite de dérivation raccorde une sortie du boîtier de sortie d'eau à la pompe à eau. Cette conduite de dérivation court-circuite le radiateur. Le boîtier de sortie d'eau comporte une canalisation secondaire de sortie de liquide de refroidissement destinée à alimenter un aérotherme en liquide de refroidissement et dont la fonction est de créer du chauffage dans l'habitacle du véhicule automobile. Le liquide de refroidissement récupéré à la sortie de l'aérotherme est ramené dans la pompe à eau. Un échangeur eau-huile est disposé dans le circuit de refroidissement haute température en aval de la pompe à eau. De façon optimale, le thermostat situé en sortie moteur (dans le boîtier de sortie d'eau) ou en entrée moteur (en amont de la pompe à eau) s'ouvre pour une température du liquide de refroidissement approximativement comprise entre 70 et 90°C.
Un nombre croissant de véhicules comprend un second circuit de refroidissement basse température. Ce circuit de refroidissement est notamment utilisé pour refroidir d'autres composants, tels qu'un refroidisseur d'air de suralimentation, un turbocompresseur, un échangeur d'un circuit de recyclage des gaz d'échappement, des composants d'une chaîne de traction hybride ou électrique, un condenseur à eau ou un échangeur eau/huile pour une boîte de vitesses (en particulier automatique) ou pour une direction assistée. Une pompe électrique peut entraîner la circulation du liquide de refroidissement dans le circuit basse température à travers les différents composants. Le circuit basse température traverse un autre radiateur ou une partie dédiée du radiateur principal afin d'abaisser la température du liquide de refroidissement. La température du liquide de refroidissement dans le circuit basse température est approximativement comprise entre 40 et 60°C.
Selon une configuration utilisée dans certains moteurs et tel que décrit dans le document EP 3 594 467 A1, un boîtier de dégazage commun est utilisé pour les circuits haute et basse température. Un conduit d'évacuation du boîtier de dégazage est connecté à un raccord en T. une première sortie du raccord est connectée au circuit haute température, et une deuxième sortie du raccord en T est connectée au circuit basse température. Une telle configuration présente un certain nombre d'inconvénients. La communication entre les liquides de refroidissement des deux circuits peut induire une pollution du liquide de refroidissement basse température par le liquide de refroidissement haute température ou un engazage du circuit basse température par le circuit haute température.
De plus, cette communication génère des échanges thermiques entre les circuits haute et basse température. Ces échanges thermiques sont nuisibles au bon fonctionnement des deux circuits et peuvent dégrader la fiabilité des composants disposés dans le circuit basse température.
Afin de pallier à ces inconvénients, d'autres moteurs présentent un circuit basse température totalement indépendant du circuit haute température et muni de son propre boîtier de dégazage, et coupent tout échange de liquide de refroidissement entre les circuits haute et basse température.
Une telle configuration présente également des inconvénients. En effet, l'implantation d'un boîtier de dégazage supplémentaire dans le compartiment moteur peut s'avérer problématique, l'espace disponible dans le compartiment moteur (et en particulier dans la partie haute accessible par l'utilisateur) étant de plus en plus réduit.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de dégazage pour dégazer le fluide de refroidissement circulant dans un premier, un deuxième et un troisième circuits de refroidissement d’un véhicule automobile, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte une enceinte fermée par un bouchon, ladite enceinte étant dotée d’une entrée disposée au voisinage dudit bouchon et d’une sortie disposée à l’opposé du voisinage dudit bouchon, l’entrée et la sortie de ladite enceinte étant prévues pour être raccordées au premier circuit, ladite enceinte renfermant un premier et un second boîtiers disposés à l’opposé du voisinage dudit bouchon et comportant chacun une première et une seconde ouvertures avec l’extérieur, prévues pour être raccordées respectivement au deuxième et au troisième circuits de refroidissement, chacun des premier et second boîtiers comportant en outre des moyens de communication avec l’intérieur de l’enceinte, qui s’activent lorsque le fluide de refroidissement circulant dans le boîtier est engazé.
Selon un mode de réalisation particulier, les moyens de communication entre les boîtiers et l’intérieur de l’enceinte consistent en une ou plusieurs lumières, pratiquées dans l’épaisseur du boîtier, et coopérant avec un obturateur, admettant une flottabilité positive vis-à-vis du fluide de refroidissement, de sorte que l’obturateur n’obstrue plus les lumières lorsque le fluide de refroidissement circulant dans le boîtier est engazé.
L’invention a également pour objet un procédé de dégazage d’un fluide de refroidissement circulant dans un premier, un deuxième et un troisième circuits de refroidissement d’un véhicule automobile, au moyen d’un dispositif de dégazage comportant une enceinte fermée par un bouchon, ladite enceinte étant dotée d’une entrée disposée au voisinage dudit bouchon et d’une sortie disposée à l’opposé du voisinage dudit bouchon, l’entrée et la sortie de ladite enceinte étant raccordées au premier circuit, ladite enceinte renfermant un premier et un second boîtiers disposés à l’opposé du voisinage dudit bouchon et comportant chacun une première et une seconde ouvertures avec l’extérieur, raccordées respectivement au deuxième et au troisième circuits de refroidissement, chacun des premier et second boîtiers comportant en outre des moyens de communication avec l’intérieur de l’enceinte, qui s’activent lorsque le fluide de refroidissement circulant dans le boîtier doit être dégazé.
Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou de substitution sont énoncées ci-après.
Selon un mode de réalisation particulier, pour chacun des boîtiers, les moyens de communication avec l’intérieur de l’enceinte consistent en une ou plusieurs lumières, pratiquées dans l’épaisseur du boîtier, qui coopèrent avec un obturateur, admettant une flottabilité positive vis-à-vis du fluide de refroidissement, de sorte que l’obturateur n’obstrue plus les lumières lorsque le fluide de refroidissement circulant dans le boîtier est engazé.
Selon certaines caractéristiques, la température du fluide circulant dans le premier circuit de refroidissement est comprise entre 20°C et 50°C.
Selon d’autres caractéristiques encore, la température du fluide circulant dans le deuxième circuit de refroidissement est comprise entre 70°C et 90°C.
Selon d’autres caractéristiques encore, la température du fluide circulant dans le troisième circuit de refroidissement est comprise entre 10°C et 25°C.
Selon d’autres caractéristiques encore, le fluide de refroidissement est de l’eau glycolée.
D’autres avantages et particularités de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants :
Les modes de réalisation décrits ci-après étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites, isolées des autres caractéristiques décrites même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'information de la technique antérieure.
Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'information de la technique antérieure.
Selon l’invention et tel que représenté sur la , le circuit est composé de trois boucles d’eau 11, 21, 31 fonctionnant à des températures différentes, mais avec le même liquide. Le besoin est de pouvoir dégazer ces trois circuits, via une seule boite de dégazage 4, sans aucunes interactions entre ces circuits
Selon l’invention et tel que représenté sur la , le dispositif de dégazage 4 est donc prévu pour dégazer le fluide de refroidissement circulant dans un premier 11, un deuxième 21 et un troisième 31 circuits de refroidissement d’un véhicule automobile.
Le dispositif de dégazage 4 comporte une enceinte 40 fermée par un bouchon 41, ladite enceinte étant dotée d’une entrée 42 disposée au voisinage dudit bouchon et d’une sortie 43 disposée à l’opposé du voisinage dudit bouchon.
Cette enceinte est destinée à être positionnée dans le véhicule de façon que le bouchon et l’entrée 42 appartiennent à la partie supérieure du dispositif. La sortie 43 est en revanche située au niveau de la partie inférieure du dispositif.
L’entrée et la sortie de ladite enceinte sont prévues pour être raccordées au premier circuit 11 au moyen de raccords 110, 111.
L’enceinte renferme un premier 44 et un second 45 boîtiers disposés à l’opposé du voisinage dudit bouchon, c’est-à-dire en partie inférieure du dispositif. Le boîtier 44 comporte une première 440 et une seconde 441 ouvertures avec l’extérieur, tandis que le boîtier 45 comporte une première 450 et une seconde 451 ouvertures avec l’extérieur.
La première 440 et la seconde 441 ouvertures sont prévues pour être raccordées avec le deuxième circuit de refroidissement 21 au moyen de raccords 210, 211, tandis que la première 450 et la seconde 451 ouvertures sont prévues pour être raccordées avec le troisième circuit de refroidissement 31 au moyen de raccords 310, 311.
Chacun des premier 44 et second 45 boîtiers comportant chacun en outre des moyens de communication 442, 443 ; 452, 453 avec l’intérieur de l’enceinte 40, qui s’activent lorsque le fluide de refroidissement circulant dans le boîtier doit être dégazé.
En d’autres termes, lorsque du fluide de refroidissement engazé, c’est à dire comportant des bulles de gaz, circule dans un des boîtiers, les moyens de communication dudit boîtier avec l’intérieur de l’enceinte, s’ouvrent permettant le passage du fluide engazé vers l’enceinte.
A titre d’exemple et tel que représenté sur la , les moyens de communication 442, 443 ; 452, 453 avec l’intérieur de l’enceinte 40 consistent en une ou plusieurs lumières 442, 452 pratiquées dans l’épaisseur du boîtier, coopérant avec un obturateur 443, 453 admettant une flottabilité positive vis-à-vis du fluide de refroidissement.
On entend par flottabilité positive, le fait que la poussée verticale, dirigée de bas en haut, qu'exerce le fluide de refroidissement sur l’obturateur immergé, est supérieure au poids de l’obturateur.
Ainsi, lorsque du fluide de refroidissement engazé arrive dans un des boîtiers, l’obturateur ne flotte plus autant et s’éloigne de la paroi supérieure du boîtier, dégageant ainsi les lumières pour permettre au fluide engazé d’accéder à l’enceinte 40.
Les moyens de communication peuvent aussi prendre la forme d’une goulotte renfermant une bille dont la position obture la goulotte lorsqu’elle flotte à un niveau suffisant.
Il s’ensuit le procédé de dégazage suivant.
Le fluide de refroidissement du circuit 11 arrive dans la partie supérieure de l’enceinte 40 via l’ouverture 42 et s’écoule par gravité dans la partie inférieure pour emprunter la sortie 43. Les gaz rejoignent la partie supérieure et seront évacués en ouvrant le bouchon 41.
Le fluide de refroidissement du circuit 21 arrive dans la partie supérieure du boîtier 44 via l’ouverture 440 et s’écoule par gravité dans la partie inférieure pour emprunter la sortie 441. Les gaz rejoignent la partie supérieure du boîtier et seront évacués vers l’enceinte en traversant les lumières puisque l’obturateur, par exemple un flotteur, s’est éloigné de ces petites ouvertures.
De même, le fluide de refroidissement du circuit 31 arrive dans la partie supérieure du boîtier 45 via l’ouverture 450 et s’écoule par gravité dans la partie inférieure pour emprunter la sortie 451. Les gaz rejoignent la partie supérieure du boîtier et seront également évacués vers l’enceinte.
L’intégration de dégazeur automatique dans le dispositif de dégazage, au niveau des conduits 21 et 31, autorise la circulation d’air, mais stoppe toute circulation d’eau : il n’y a donc pas d’échange de température entre les trois circuits.
La température du fluide circulant dans le premier circuit de refroidissement 11 est comprise entre 20°C et 50°C, lequel correspond à un circuit basse température utilisé pour refroidir des composants 10, tels qu'un refroidisseur d'air de suralimentation, un turbocompresseur, un échangeur d'un circuit de recyclage des gaz d'échappement, des composants d'une chaîne de traction hybride ou électrique, un condenseur à eau ou un échangeur eau/huile pour une boîte de vitesses (en particulier automatique) ou pour une direction assistée.
La température du fluide circulant dans le deuxième circuit de refroidissement 21 est comprise entre 70°C et 90°C, lequel correspond à un circuit haute température utilisé pour chauffer l'habitacle 20 du véhicule automobile.
La température du fluide circulant dans le troisième circuit de refroidissement est comprise entre 10°C et 25°C, lequel correspond à un circuit très basse température utilisé pour refroidir le moteur 30.
Le fluide de refroidissement est généralement de l’eau glycolée.
L’intérêt technique de ce dispositif de dégazage réside dans la fiabilité du dispositif, dans son coût (un dispositif et non trois).
De plus, il permet un gain de place du fait de la réduction du nombre de pièces.
A noter, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associés les uns avec les autres, selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.
Claims (8)
- Dispositif de dégazage (4) pour dégazer le fluide de refroidissement circulant dans un premier (11), un deuxième (21) et un troisième (31) circuits de refroidissement d’un véhicule automobile, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte une enceinte (40) fermée par un bouchon (41), ladite enceinte étant dotée d’une entrée (42) disposée au voisinage dudit bouchon et d’une sortie (43) disposée à l’opposé du voisinage dudit bouchon, l’entrée et la sortie de ladite enceinte étant prévues pour être raccordées au premier circuit (11), ladite enceinte renfermant un premier (44) et un second (45) boîtiers disposés à l’opposé du voisinage dudit bouchon et comportant chacun une première (440 ; 450) et une seconde (441 ; 451) ouvertures avec l’extérieur prévues pour être raccordées respectivement au deuxième (21) et au troisième (31) circuits de refroidissement, chacun des premier (44) et second (45) boîtiers comportant en outre des moyens de communication (442, 443 ; 452, 453) avec l’intérieur de l’enceinte (40), qui s’activent lorsque le fluide de refroidissement circulant dans le boîtier est engazé.
- Dispositif de dégazage selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour chacun des boîtiers, les moyens de communication (442, 443 ; 452, 453) avec l’intérieur de l’enceinte (40) consistent en une ou plusieurs lumières (442, 452) pratiquées dans l’épaisseur du boîtier, coopérant avec un obturateur (443, 453) admettant une flottabilité positive vis-à-vis du fluide de refroidissement, de sorte que l’obturateur n’obstrue plus les lumières lorsque le fluide de refroidissement circulant dans le boîtier est engazé.
- Procédé de dégazage d’un fluide de refroidissement circulant dans un premier (11), un deuxième (21) et un troisième (31) circuits de refroidissement d’un véhicule automobile, au moyen d’un dispositif de dégazage comportant une enceinte (40) fermée par un bouchon (41), ladite enceinte étant dotée d’une entrée (42) disposée au voisinage dudit bouchon et d’une sortie (43) disposée à l’opposé du voisinage dudit bouchon, l’entrée et la sortie de ladite enceinte étant raccordées au premier circuit (11), ladite enceinte renfermant un premier (44) et un second (45) boîtiers disposés à l’opposé du voisinage dudit bouchon et comportant chacun une première (440 ; 450) et une seconde (441 ; 451) ouvertures avec l’extérieur, raccordées respectivement au deuxième (21) et au troisième (31) circuits de refroidissement, chacun des premier (44) et second (45) boîtiers comportant en outre des moyens de communication (442, 443 ; 452, 453) avec l’intérieur de l’enceinte (40), qui s’activent lorsque le fluide de refroidissement circulant dans le boîtier doit être dégazé
- Procédé de dégazage d’un fluide de refroidissement circulant dans un premier (11), un deuxième (21) et un troisième (31) circuits de refroidissement d’un véhicule automobile, selon la revendication 3, caractérisé en ce que pour chacun des boîtiers, les moyens de communication (442, 443 ; 452, 453) avec l’intérieur de l’enceinte (40) consistent en une ou plusieurs lumières (442, 452) pratiquées dans l’épaisseur du boîtier, coopérant avec un obturateur (443, 453) admettant une flottabilité positive vis-à-vis du fluide de refroidissement, de sorte que l’obturateur n’obstrue plus les lumières lorsque le fluide de refroidissement circulant dans le boîtier est engazé.
- Procédé de dégazage d’un fluide de refroidissement circulant dans un premier (11), un deuxième (21) et un troisième (31) circuits de refroidissement d’un véhicule automobile, selon l’une quelconque des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que la température du fluide circulant dans le premier circuit de refroidissement est comprise entre 20°C et 50°C.
- Procédé de dégazage d’un fluide de refroidissement circulant dans un premier (11), un deuxième (21) et un troisième (31) circuits de refroidissement d’un véhicule automobile, selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la température du fluide circulant dans le deuxième circuit de refroidissement est comprise entre 70°C et 90°C.
- Procédé de dégazage d’un fluide de refroidissement circulant dans un premier (11), un deuxième (21) et un troisième (31) circuits de refroidissement d’un véhicule automobile, selon l’une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la température du fluide circulant dans le troisième circuit de refroidissement est comprise entre 10°C et 25°C.
- Procédé de dégazage d’un fluide de refroidissement circulant dans un premier (11), un deuxième (21) et un troisième (31) circuits de refroidissement d’un véhicule automobile, selon l’une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le fluide de refroidissement est de l’eau glycolée.
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