WO2016181052A1 - Boitier de sortie de fluide de refroidissement d'un moteur - Google Patents

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WO2016181052A1
WO2016181052A1 PCT/FR2016/051025 FR2016051025W WO2016181052A1 WO 2016181052 A1 WO2016181052 A1 WO 2016181052A1 FR 2016051025 W FR2016051025 W FR 2016051025W WO 2016181052 A1 WO2016181052 A1 WO 2016181052A1
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engine
housing
outlet
cooling
fluid
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PCT/FR2016/051025
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Matthieu FUIN
Christophe Coffy
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Peugeot Citroen Automobiles Sa
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    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F01P2005/105—Using two or more pumps
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    • F01P2025/50—Temperature using two or more temperature sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01P2060/08—Cabin heater
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    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/167—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by adjusting the pre-set temperature according to engine parameters, e.g. engine load, engine speed

Definitions

  • the invention relates to a coolant outlet housing of a heat engine, including a motor vehicle, and a cooling circuit comprising such a housing.
  • the cooling circuit according to the invention also allows to promote optimally the rise in temperature of a heat engine that has not yet reached its optimum operating temperature. This can be achieved, for example, during a period of time consecutive to the start of the vehicle by the regulation or even the complete interruption of the circulation of cooling fluid in the engine.
  • a conventional cooling fluid circuit comprises a coolant outlet housing better known as BSE, the cooling fluid being frequently water which may include additives.
  • This output box is provided with several inputs and several outputs, corresponding to respective fluid circulation loops forming part of the circuit.
  • a first loop is formed of a first fluid outlet conduit of the housing by a first outlet and a first fluid inlet conduit in the housing by a first inlet, these conduits connecting the outlet housing to a radiator in both directions of fluid flow.
  • the radiator may furthermore have a radiator fluid outlet duct connecting it to the heat engine to be cooled.
  • the output housing also has a second output opening into a second output conduit which carries the fluid to the engine, the cooling fluid circuit having a portion of the internal cooling circuit to the engine for cooling.
  • the cooling fluid circuit having a portion of the internal cooling circuit to the engine for cooling.
  • the pump for the flow of fluid to the engine, there is provided in the circuit a pump circulating the cooling fluid to and into the engine, the pump being connected, on the one hand, to the radiator output pipe and on the other hand, at the second fluid outlet conduit associated with the second outlet of the housing.
  • the portion of the internal circuit to the motor opens into the output housing by at least a second input.
  • the housing may include a third outlet opening into a third outlet conduit connecting it to a heater.
  • the heater includes a first heater output pipe opening into the second fluid outlet conduit of the housing for the formation of a third loop.
  • At least a fourth loop of the cooling circuit can be integrated in the cooling circuit.
  • This or these loops may be one or more cooling loops of one or more accessories associated with the engine to form a motor assembly, this or these accessories being arranged near the engine.
  • this or these loops may comprise at least one heat exchanger.
  • thermo-management qualifier it is very important to control both the temperature of the coolant and its flow rate in the internal cooling circuit portion of the engine, which is known as the thermo-management qualifier.
  • thermo-management systems There are several thermo-management systems currently in force.
  • the document FR-A-2 986 267 describes a motor vehicle combustion engine cooling circuit with a radiator connected to the output box by respective inlet and outlet ducts of the cooling fluid.
  • a thermostat equipping the housing in its interior closes the pipe from the housing to the radiator.
  • the cooling fluid then circulates only in other loops than that of the radiator.
  • the thermostat When the fluid temperature rises, the thermostat opens the pipe to the radiator so as to obtain a much more efficient fluid cooling.
  • a predetermined value which is representative of a need for engine cooling, which may be of the order of 90 ° C, the thermostat completely releases the opening of the pipe to the radiator from of the case.
  • the teaching of this document only concerns the circulation in the loop connecting the output housing with the radiator and gives no indication as to the circulation of the cooling fluid inside the engine by the portion of the circuit internal cooling to the engine. It has also been proposed to use in the cooling circuit a fluid pump variable or disengageable flow coupled to a controlled thermostat to perform a more or less strong cooling of the heat engine by varying the flow rate in the portion of the internal cooling circuit to the engine. This solution is expensive and requires setting up a control of the pump and its flow difficult to implement.
  • the problem underlying the invention is to manage in a simple and efficient fluid flow for a cooling circuit in its internal portion of the engine to obtain an optimal temperature rise of the engine for a time interval following engine start while cooling the engine under other operating conditions of the engine.
  • a coolant outlet housing for a cooling circuit of a heat engine (including a motor vehicle), the housing comprising first inlet and outlet for respectively opening into a first inlet or outlet conduit from one or to a radiator integrated in the cooling circuit and a second outlet for connection to a second fluid outlet conduit of the circuit cooling device opening into a circuit input portion internal to the engine, the housing comprising at least a second input intended to connect it to an output portion of the internal cooling circuit to the engine, and which comprises in its interior a control valve flow rate at the second inlet, a thermostat closing or opening at least partially the first outlet and a pressure valve isposed near the second exit.
  • the technical effect is to obtain a regulation of the cooling fluid flow to the engine, this flow being greatly reduced and even zero if the engine needs to increase in temperature when the pilot valve is closed, for example in a time interval after starting. There is thus obtained a zero flow of cooling fluid in the engine, which allows an optimal temperature rise of the engine.
  • the service is identical to a variable flow pump already used but at a lower cost. Indeed, when the control valve is closed, there is no circulation of coolant in the engine, especially around the combustion chamber or chambers. This therefore limits the losses to the walls during combustion and to reduce piston friction losses and segmentation because the walls are warmer.
  • the circulation of fluid in the portion of the internal cooling circuit to the engine can be cut off when the temperature of the engine is low.
  • the engine can rise in temperature faster for the circuit according to the present invention for a circuit in which there is no interruption of the circulation, as is the case in the state of the art previously mentioned for which the circulation of the fluid even uncooled in the portion of the internal circuit to the engine nevertheless takes the engine calories and brakes its rise in temperature, especially during a period of time after a start.
  • the housing comprises two compartments communicating with each other by at least one passage, the first compartment carrying said at least a second input and the first output and the second compartment carrying the first input and the second output of the case.
  • the first compartment comprises a thermostat closing or opening at least partially the first outlet and the second compartment comprises a pressure valve disposed between, on the one hand, said at least one passage and, on the other hand, the first input of the housing and the second output of the housing.
  • the housing comprises an additional valve, and an actuator jointly controls the valve and said additional valve.
  • This additional valve can be arranged in one or the other of the compartments.
  • the invention also relates to a cooling circuit of a heat engine comprising a radiator fluidly connected to an output casing of a cooling fluid by first inlet and outlet ducts, a second outlet duct of fluid entering the engine, a pump circulating the fluid of cooling in the engine by consecutive portions of the engine internal cooling circuit including an inlet portion extending the second outlet duct and an outlet portion opening into said at least one second inlet of the housing, characterized in that it comprises such a housing, one of the portions of the engine internal cooling circuit being provided with a deflector preventing the flow of fluid downstream of the baffle in the internal circuit.
  • the pump is housed at an outlet end of the second outlet pipe with an inlet communicating with the second outlet pipe, an output of the pump communicating with the inlet portion of the engine internal cooling circuit.
  • the internal cooling circuit of the engine also having an intermediate portion in heat exchange with motor elements between inlet and outlet portions of the internal cooling circuit to the engine.
  • the internal cooling circuit of the engine also comprises a shunt portion of the intermediate portion, the shunt portion fluidly supplying a cooling loop of an exhaust gas recirculation line on admission or EGR line having at least one EGR line heat exchanger and a heat exchanger for an EGR line valve or a water / engine oil exchanger.
  • the cooling loop comprises an auxiliary pump and an auxiliary heat exchanger.
  • the housing comprises a third outlet opening into a third outlet conduit connecting the housing to a heater, the heater comprising a first heater output pipe opening into the second fluid outlet conduit of the housing.
  • the invention also relates to a set of a motor vehicle engine and its accessories including such a cooling circuit.
  • the invention finally relates to a flow control method in such a cooling circuit for the circulation of a cooling fluid inside a heat engine or in such an assembly of a heat engine and of its accessories, characterized in that, for temperatures of the engine below a predetermined temperature as requiring, when exceeded, a cooling of the engine by circulation of the cooling fluid, it is proceeded to the closure of the flow control valve, the progressive opening of the pilot valve being controlled according to one or more parameters taken individually or in combination among the coolant temperature, the engine temperature, the operating point of the engine, the speed of the vehicle, the mileage traveled after starting, the outside temperature and one or more combustion parameters.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an engine assembly with a heat engine and its cooling circuit according to an embodiment according to the present invention
  • FIGS. 2 and 3 show two respective cooling and cooling fluid temperature rise curves of the heat engine combustion chamber or chambers according to the state of the art and when the control valve of the circuit fluid box according to the invention is closed,
  • Figure 4 is a representation of a variant of the motor assembly shown in Figure 1.
  • Figure 1 essentially illustrates an engine assembly essentially comprising a heat engine 14 and a cooling circuit according to the present invention.
  • a heater 3 is illustrated in this figure, which is not necessarily necessary for the implementation of the present invention.
  • the cooling circuit of a motor vehicle thermal engine 14 comprises a housing 1 for output of a cooling fluid, frequently called water outlet housing or BSE, the cooling fluid being essentially water based.
  • the cooling circuit also comprises a radiator 2 for the release of the calories contained in the cooling fluid.
  • a first outlet pipe 20 fluid of the housing 1 from a first outlet of the housing 1 connects the housing 1 to the radiator 2 and a first fluid inlet conduit 21 in the housing 1 entering through a first inlet connects the radiator 2 to the housing 1.
  • the coolant leaving the housing 1 by the first outlet pipe 20 is hot but loses calories in the radiator 2 before being redirected by the first inlet conduit 21 of fluid in the housing 1 at a temperature lower.
  • the radiator 2 has a fluid outlet pipe 22 of the radiator 2 connecting it to the motor 14.
  • a pump 4 circulates the cooling fluid in the engine 14.
  • the pump 4 is connected, on the one hand, to the outlet pipe 22 of the radiator 2 and, on the other hand, to a second fluid outlet line 40 of the housing 1 by a second outlet.
  • This second outlet pipe 40 opens into a portion of the internal cooling circuit to the motor 14 for cooling, this portion being said input portion 15a.
  • the engine cooling pump 4 may be a pump driven mechanically by the motor 14 or alternatively an electric pump.
  • the motor 14 is traversed by portions 15a to 15d of the cooling circuit, the input portion 15a has already been detailed and the other portions 15b to 15d will be further specified.
  • the internal cooling circuit of the engine 14 allows optimal heat exchange in the engine block to effectively cool the parts sensitive to heating generated by combustion in the combustion chamber or chambers of the engine 14.
  • the internal cooling circuit to the motor 14 opens by an outlet portion 15c in at least a second inlet 41 of fluid in the casing 1 to supply the casing 1 with fluid of hot cooling having passed through the engine 14 to cool it.
  • the housing 1 comprises first inlet and outlet intended to open respectively in a first inlet or outlet pipe 20, 21 from one or to a radiator 2 integrated in the cooling circuit.
  • the housing 1 comprises a second outlet intended to be connected to a second outlet duct 40 of cooling circuit fluid opening into an inlet portion 15a of internal circuit to the motor 14 and at least a second inlet 41 intended for the connect to an output portion 15c of the internal circuit to the motor 14 for the return of the fluid in the housing 1.
  • the housing 1 comprises in its interior a flow control valve 6 at the second inlet 41, a thermostat 12 closing or opening at least partially the first outlet and a pressure valve 13 disposed in the vicinity of the second exit.
  • the progressive opening of the control valve 6 is controlled according to one or more of the following parameters taken individually or in combination from the temperature of the cooling fluid, the engine temperature, the operating point of the engine, the vehicle speed, mileage traveled after start-up, outside temperature and combustion parameter (s).
  • the engine temperature may be that of one of the engine parts, including the housing or the cylinder head, this temperature being determined either by an estimator or by a sensor.
  • the operating point of the engine can be set according to the engine speed or load.
  • the combustion parameter (s) may for example be representative of a sensitivity to rattling.
  • the predetermined temperature of the engine triggering the opening of the pilot valve 6 is variable depending on the engines and can be determined by routine tests during engine design and testing. This temperature may for example be in the vicinity of 100 ° C but this is not limiting.
  • This control method can be managed by an engine control of the vehicle which then carries out the steering of such a control valve 6 by having necessary information including information relating to the engine temperature and / or the cooling fluid. and flow information in the portion of the internal cooling circuit to the engine.
  • Temperature sensors and one or more flow rate estimators in the cooling circuit may be present in the engine or the cooling circuit. cooling. As the number of activations of this pilot valve 6 during the life of the vehicle can be important, this valve must be resistant and enduring over time.
  • the housing 1 may comprise a third outlet opening into a third outlet conduit 30 connecting it to a heater 3.
  • the heater 3 comprises a first heater output pipe 31 opening into the second conduit outlet 40 of fluid of the housing 1.
  • An embodiment of the casing 1 of the coolant outlet will now be described.
  • the housing 1 may comprise two compartments 9, 10 communicating with each other by at least one passage.
  • the first compartment 9 carries the second inlet 41 into which the outlet portion 15c of the internal circuit to the engine and the first and third outlets respectively for the pipe 20 to the radiator 2 and the pipe 30 the heater 3.
  • the second compartment 10 carries the first inlet for the first pipe 21 from the radiator 2 and the second outlet from the housing 1 for the second pipe 40 to the portion of the internal cooling circuit to the engine 14.
  • Cooling fluid flow control elements in at least one of these compartments 9, 10 and consequently in the outlet pipes 20, 30, 40 of the housing 1 can be housed inside the housing 1.
  • the first compartment 9 may comprise a thermostat 12 closing or opening at least partially the first outlet of the housing 1 and thus the flow of fluid to the radiator 2.
  • the second compartment 10 may comprise a pressure valve 13 disposed between, on the one hand, the passage or passages between the two compartments 9, 10 and, on the other hand, the first inlet of the housing 1 for the circulation of fluid from the radiator 2 and the second outlet of the housing 1 for the circulation of fluid towards the input portion 15a of the internal circuit to the motor 14 by the second pipe 40.
  • the thermostat 12 may be a conventional thermostat or a controlled thermostat.
  • the housing may include a valve to promote the flow in the heater.
  • the flow management in the radiator branch and therefore the temperature is done independently of the flow management in the engine.
  • the cooling circuit of a heat engine 14 provided with such a housing comprises a radiator 2 fluidly connected to the housing 1 by the first inlet and outlet pipes 20, 21 and a second outlet pipe 40 of fluid opening into the engine 14.
  • the pump 4 circulates the cooling fluid in the engine 14 by portions 15a to 15d consecutive internal engine cooling circuit 14 including an inlet portion 15a extending the second outlet pipe 40 and an output portion 15c opening into the second input 41 of the housing 1.
  • One of the portions 15a to 15d of the internal cooling circuit to the motor 14 is provided with a deflector 1 1 preventing the flow of fluid downstream of the deflector 1 1 in the internal circuit when the control valve 6 at the second input 41 of the housing 1 is closed.
  • the pump 4 is housed at an outlet end of the second outlet pipe 40 with an inlet communicating with the second outlet pipe 40.
  • An output of the pump 4 communicates with the inlet portion 15a of the cooling circuit 14.
  • the engine internal cooling circuit 14 also comprises an intermediate portion 15b in exchange for heat with elements of the engine 14, for example by surrounding the combustion chamber or chambers. This intermediate portion 15b is interposed between the inlet portion 15a and output portion 15c of the internal cooling circuit to the motor 14.
  • the internal cooling circuit to the motor 14 also comprises a bypass portion 15d of the intermediate portion 15b, the bypass portion 15d supplying a fluid cooling loop 81, 81a, 24 of a line of exhaust gas recirculation at the inlet or EGR line having at least one RGE 19 line heat exchanger and a heat exchanger for an EGR line valve or a water / engine oil exchanger.
  • the housing 1 may comprise a fourth input for the cooling loop 81, 81 has accessory comprising an auxiliary pump 8 and at least one heat exchanger 7 other than the RGE 19 line heat exchanger. exchanger or the heat exchangers can be dedicated respectively to any accessory periphery of the engine 14 and therefore not necessarily in direct relationship with the engine 14.
  • the auxiliary pump 8 serves to create a circulation of cooling fluid in the loop 81, 81 a, the circulation in this loop 81, 81 a not being directly regulated by the pump 4 forming a loop independent of the rest of the cooling circuit.
  • This loop 81, 81a is supplied by the bypass portion 15d of cooling fluid from the internal cooling circuit of the engine 14.
  • the circulation of the cooling fluid in the loop 81, 81a is then created by the auxiliary pump 8 which can be an electric pump.
  • the cooling loop 81, 81 has accessory comprises two branches 81, 81 has bypass joining the auxiliary pump 8 and the fourth input of the housing 1. Only a heat exchanger 7 is illustrated for this cooling loop 81, 81 a, this exchanger being carried in one of the two branches 81, 81 a.
  • the exchanger 7, possibly among other heat exchangers present in the loop 81, 81 may be a heat exchanger of the engine oil.
  • the invention also relates to a set of a motor 14 thermal motor vehicle and its accessories comprising such a cooling circuit.
  • accessories is meant any peripheral element to the engine that needs to be cooled, for example an exhaust gas recirculation line, a turbocharger, for a heat exchanger of the engine oil, a gearbox etc.
  • the cooling circuit can thus also be used for cooling other elements in the motor vehicle or even heating the passenger compartment of the motor vehicle with a heater.
  • the cooling fluid circuit may be a conventional cooling fluid circuit for an atmospheric or turbocharged engine to which a piloting valve 6 has been added in the second fluid outlet line 40 of the casing 1. near the pump 4.
  • the pilot valve 6 when the pilot valve 6 is closed, the coolant no longer circulates in the second outlet pipe 40 and in the internal portions 15a, 15b, 15c in the engine 14 of the cooling circuit.
  • Figures 2 and 3 respectively show simulations of cooling fluid temperature rise and wall temperature of the combustion chamber that led to the estimates of consumption gains.
  • the curve with squares illustrates a rise in reference temperature.
  • the diamond curve illustrates the temperature rise with the valve in the coolant outlet housing according to the present invention.
  • the valve In the startup phase, the valve is completely closed, there is no flow in the engine.
  • the EGR line when present, is still cooled by the flow passage in the specific branch.
  • the valve 6 of the housing 1 opens to manage the flow of coolant to the engine 14 just needed.
  • a great advantage of the present invention is that the addition of the pilot valve in the housing has no impact on the crankcase, the cylinder head or the output housing, hence no difficulty in adapting to various engine types and a very low cost of design and assembly.
  • the cooling circuit according to the present invention allows a consumption gain between 0.5 and 0.7g of C0 2 .
  • Figure 4 is a variant of the motor assembly of Figure 1: the components common to both figures have the same reference and will not be described again.
  • the modifications made with respect to the assembly of FIG. 1 are as follows: the deflector 1 1 of FIG. 1 has been replaced by the deflector 1 1 1 in FIG. 4, which is positioned this time between the section 15a and the section 15d.
  • the baffle 1 1 is adapted to prevent the circulation of water in the housing when the valve 6 is closed.
  • a circulation of water can be done in the exchanger 7, for example a water / oil exchanger and in the turbocharger if present, valve closed, but not in the engine. This is not the case in Figure 4 with the deflector 1 1 1.
  • the return of the eventual turbocharger is done in the other compartment of the housing 1.
  • a valve 42 is added in the housing, which is driven (electrically) by the same actuator as the valve 6, and which makes it possible to block the return of the eventual turbocharger.
  • the additional valve 42 thus allows to control an arrival or departure of fluid.
  • it is in the compartment 10 of the housing 1, but alternatively, it can also be in the compartment 9.
  • This additional valve is advantageously at the outlet of the cooling loop 81, 81 at.
  • the invention proposes a solution that combines one (or more) valves that are electrically driven with a single actuator to a thermostat.
  • a motor flow control valve with a thermostat: -
  • the role of the valve (s) is to control the engine flow, -
  • the role of the thermostat is to control the coolant temperature via the flow management in the branch of the radiator. There is thus an independent management of the flow of water in the main branch of the engine and in the radiator branch.

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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

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. [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 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. 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 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 plusieurs systèmes de thermo-management actuellement en vigueur.
[001 1 ] 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 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. 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. [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. [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 en œuvre.
[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 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 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 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 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. [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 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 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 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 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 première entrée du boîtier et la deuxième sortie du boîtier.
[0023] Selon un mode de réalisation, le boîtier comprend une vanne supplémentaire, et un actionneur pilote conjointement la vanne et ladite vanne supplémentaire. Cette vanne supplémentaire peut être disposée dans l'un ou l'autre des compartiments.
[0024] 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 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 refroidissement interne au moteur étant munie d'un déflecteur empêchant la circulation de fluide en aval du déflecteur dans le circuit interne.
[0025] 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 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.
[0026] Avantageusement, le circuit de refroidissement interne au moteur comporte aussi 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.
[0027] Avantageusement, la boucle de refroidissement comprend une pompe auxiliaire et un échangeur de chaleur auxiliaire.
[0028] 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 sortie de fluide du boîtier. [0029] L'invention concerne aussi un ensemble d'un moteur thermique de véhicule automobile et de ses accessoires comprenant un tel circuit de refroidissement.
[0030] 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 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 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 démarrage, la température extérieure et un ou des paramètres de combustion.
[0031 ] 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 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 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,
- la figure 4 est une représentation d'une variante de l'ensemble moteur représenté à la figure 1 .
[0032] 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 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.
[0033] La figure 1 illustre essentiellement un ensemble moteur comprenant essentiellement un moteur thermique 14 et un circuit de refroidissement selon la présente invention. De plus, un aérotherme 3 est illustré à cette figure, ce qui n'est pas forcément nécessaire pour la mise en œuvre de la présente invention.
[0034] 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 base d'eau.
[0035] 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 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 .
[0036] 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 moteur 14.
[0037] 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 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.
[0038] Le moteur 14 est donc traversé par des portions 15a à 15d du circuit de 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.
[0039] 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.
[0040] Ainsi le boîtier 1 comprend 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. 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 relier à une portion de sortie 15c du circuit interne au moteur 14 pour le retour du fluide dans le boîtier 1 .
[0041 ] 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 partiellement la première sortie et un clapet de pression 13 disposé au voisinage de la deuxième sortie.
[0042] 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 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.
[0043] 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 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.
[0044] 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 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.
[0045] 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 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 nëst pas limitatif.
[0046] 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 fluide de refroidissement et des informations relatives au débit dans la portion du circuit de refroidissement interne au moteur.
[0047] 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 durée de vie du véhicule peut être important, cette vanne doit être résistante et endurante dans le temps.
[0048] 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 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.
[0049] 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, 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 . [0050] 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.
[0051 ] 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 vers la portion du circuit de refroidissement interne au moteur 14.
[0052] 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 .
[0053] Par exemple, le premier compartiment 9 peut comprendre un thermostat 12 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 fluide en direction de la portion d'entrée 15a du circuit interne au moteur 14 par la deuxième conduite 40.
[0054] 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.
[0055] 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.
[0056] Comme précédemment mentionné, la pompe 4 fait circuler le fluide de 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 1 1 empêchant la circulation de fluide en aval du déflecteur 1 1 dans le circuit interne quand la vanne de pilotage 6 à la deuxième entrée 41 du boîtier 1 est fermée.
[0057] 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 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.
[0058] 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 , 81 a, 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 échangeur eau/huile moteur. [0059] Le boîtier 1 peut comprendre une quatrième entrée pour la boucle de refroidissement 81 , 81 a 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 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.
[0060] La pompe auxiliaire 8 sert à créer une circulation de fluide de refroidissement dans la boucle 81 , 81 a, la circulation dans cette boucle 81 , 81 a n'étant pas directement régulée par la pompe 4 en formant une boucle indépendante du reste du circuit de refroidissement. Cette boucle 81 , 81 a 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 , 81 a est alors créée par la pompe auxiliaire 8 qui peut être une pompe électrique.
[0061 ] A la figure 1 , la boucle de refroidissement 81 , 81 a d'accessoire comprend deux branches 81 , 81 a 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 , 81 a, cet échangeur étant porté dans une des deux branches 81 , 81 a.
[0062] Par exemple, sans que cela soit limitatif, l'échangeur 7, éventuellement parmi d'autres échangeurs de chaleur présents dans la boucle 81 , 81 a peut être un échangeur de chaleur de l'huile moteur.
[0063] 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 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 aérotherme.
[0064] 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 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.
[0065] 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.
[0066] A ces figures, la courbe avec des carrés illustre une montée en température de 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 compenser cet écart de température.
[0067] 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 juste nécessaire.
[0068] 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.
[0069] Le circuit de refroidissement selon la présente invention permet un gain de consommation entre 0.5 et 0.7g de C02.
[0070] La figure 4 est une variante de l'ensemble moteur de la figure 1 : les composants communs aux deux figures ont la même référence et ne seront donc pas décrits à nouveau. Les modifications apportées par rapport à l'ensemble de la figure 1 sont les suivantes : le déflecteur 1 1 de la figure 1 a été remplacé par le déflecteur 1 1 1 à la figure 4, qui est positionné cette fois entre le tronçon 15a et le tronçon 15d.
[0071 ] Dans le cas de la figure 1 , le déflecteur 1 1 est apte à empêcher la circulation d'eau dans le carter lorsque la vanne 6 est fermée. Une circulation d'eau peut se faire dans l'échangeur 7, par exemple un échangeur eau/huile et dans le turbocompresseur s'il est présent, vanne fermée, mais pas dans le moteur. [0072] Ce n'est pas le cas dans la figure 4 avec le déflecteur 1 1 1 . Ici, le retour de l'éventuel turbocompresseur se fait dans l'autre compartiment du boîtier 1 . Afin de ne pas circuler l'eau de refroidissement, on ajoute une vanne 42 dans le boîtier, qui est pilotée (électriquement) par le même actionneur que la vanne 6, et qui permet de bloquer le retour de l'éventuel turbocompresseur.
[0073] La vanne supplémentaire 42 permet donc de piloter une arrivée ou un départ de fluide. Dans le cas de figure de la figure 4, elle se trouve dans le compartiment 10 du boîtier 1 , mais alternativement, elle peut aussi se trouver dans le compartiment 9. Cette vanne supplémentaire se trouve avantageusement en sortie de la boucle de refroidissement 81 ,81 a.
[0074] L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.
[0075] En conclusion, l'invention propose une solution qui combine une (ou plusieurs) vannes qui sont pilotées électriquement avec un seul actionneur à un thermostat. On vient associer une vanne de pilotage de débit moteur avec un thermostat : - Le rôle de la ou des vannes est de piloter le débit moteur, - Le rôle du thermostat est de piloter la température du liquide de refroidissement via la gestion du débit dans la branche du radiateur. On a ainsi une gestion indépendante du débit d'eau dans la branche principale du moteur et dans la branche radiateur.

Claims

REVENDICATIONS
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.
Boîtier (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une vanne supplémentaire (42), et un actionneur pilotant conjointement la vanne (6) et ladite vanne supplémentaire (42).
Boîtier (1 ) selon la revendication 1 ou 2, 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 ).
Boîtier (1 ) selon la revendication précédente, 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 ). 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 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 précédentes, une des portions (15a à 15d) du circuit de refroidissement interne au moteur (14) étant munie d'un déflecteur (1 1 ) empêchant la circulation de fluide en aval du déflecteur (1 1 ) dans le circuit interne.
Circuit selon la revendication 5, 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 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).
Circuit selon la revendication 6, 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 , 81 a, 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 échangeur eau/huile moteur.
Circuit selon la revendication 7, dans lequel la sortie de la boucle de refroidissement (81 ,81 a) est munie d'une vanne supplémentaire (42).
Circuit selon la revendication 7 ou 8, dans lequel la boucle de refroidissement (81 , 81 a, 24) comprend une pompe auxiliaire (8) et un échangeur de chaleur auxiliaire (7).
10. Circuit selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, 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 ).
11. Ensemble d'un moteur (14) thermique de véhicule automobile et de ses accessoires comprenant un circuit de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 5 à 10.
12. Procédé de régulation du débit dans un circuit de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 5 à 10 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 1 1 , 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 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 démarrage, la température extérieure et un ou des paramètres de combustion.
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