WO2018069587A1 - Drive unit with rankine loop - Google Patents

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WO2018069587A1
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coolant
engine
exchanger
outlet
inlet
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PCT/FR2017/052371
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Ludovic Lefebvre
Mouad Diny
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Psa Automobiles Sa
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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to the field of internal combustion engines comprising a thermal energy recovery device, more particularly implementing a Rankine cycle.
  • Hybrid-electric vehicles provide a first answer. They include at least:
  • an electric motor-type machine arranged in the vehicle so as to provide torque to at least one set of wheels and capable of causing the vehicle to move for a minimum period and / or a distance away from the heat engine in order to inhibit any pollutant emission or to increase the performance of the engine by providing additional torque or mechanical power,
  • a tensile energy storer in the form of super-capacitors or a high-voltage traction battery consisting of at least one module gathering an array of cells associated in series and / or in parallel with each other; compared to others, whatever the technology: families Li-ion, Ni-MH, Ni-Cd, ...
  • thermodynamic cycles Silicon, Ericsson, Rankine in particular
  • the implementation of the Rankine thermodynamic cycle with the exhaust gases as a hot source has the advantage, known to those skilled in the art, of high exergy.
  • Such an implementation, with the exhaust gases as a hot source poses many constraints.
  • exhaust gases as a hot source of the Rankine cycle is not as relevant for auto-ignition engines (eg Diesel) and for hybrid-electric powertrains (eg in the case where the combustion engine is stopped or when the combustion engine is used on operating points with better efficiency) than for spark-ignition engines (eg indirect or direct fuel injection, LPG, etc.) because of a lower exhaust gas temperature.
  • auto-ignition engines eg Diesel
  • hybrid-electric powertrains eg in the case where the combustion engine is stopped or when the combustion engine is used on operating points with better efficiency
  • spark-ignition engines eg indirect or direct fuel injection, LPG, etc.
  • the use of the exhaust gas as a hot source of the Rankine cycle is in competition with the priming of the pollution control organs and the reduction of polluting emissions: the evaporator is thus disposed downstream of the depollution devices and is therefore subject to lower gas temperatures, thus reducing the potential for energy recovery accordingly.
  • the use of exhaust gases as a hot source of the Rankine cycle is less suitable for operation in the field of the particular motor vehicle than in that of stationary use, heavy weight or locomotives, for example : the cycles of use are much more transient and with points of operation mostly in areas of partial load and low load, therefore with temperature and exergy levels available on the lower exhaust gases.
  • the temperature and pressure levels in the Rankine loop constrain all the design and sizing of the associated components: evaporator, condenser , turbine, etc. and therefore the cost of the system.
  • the use of the exhaust gases as a hot source of the Rankine cycle requires the installation of the evaporator on the exhaust line, which then constitutes an additional exhaust back-pressure and degrades the engine.
  • the intrinsic efficiency of the engine thus contributing to the implementation of a short-circuit conduit and a valve of short circuit of the evaporator by the exhaust gas.
  • the use of the exhaust gas as a hot source of the Rankine cycle also requires the passage of the working fluid in the underbody environment from the hood environment and the front of the vehicle and generates the risk of ignition flammability. the nature of the Rankine fluid and the temperatures and pressures induced.
  • the problem underlying the invention is to improve the recovery of thermal energy on a heat engine by a Rankine loop while avoiding the problems due to the use of the exhaust gases as that hot source of the Rankine cycle.
  • an engine assembly motorization assembly comprising:
  • an internal combustion engine (1) equipped with a cooling circuit for receiving a cooling liquid, a part (2) of this cooling circuit being internal to said engine (1),
  • recirculated exhaust gas cooling means of the engine comprising an inlet (E5) of coolant connected to the outlet of the internal circuit (2) and a coolant outlet (S5) connected to the inlet (E1) 1) coolant of the heat exchanger (1 1) hot.
  • a second output fluidly connected to an inlet of a return line of the coolant to the engine.
  • the technical effect is to recover the energy contained in the heat transport circuit, certainly at a level of exergy (taking into account the temperature level) lower than in the exhaust gases (yet then at a substantially identical energy level ) but is, by the thermal capacity levels implemented, more available and less dependent on the load level of the engine while also allowing a transmission to the working fluid of the Rankine loop of the calories dissipated by the exhaust gas recirculated through the recirculated exhaust gas cooling means.
  • Various additional features may be provided, alone or in combinations:
  • the thermostatic device is designed so that:
  • the thermostatic device prevents the flow of liquid from cooling through the so-called hot exchanger by closing its first outlet and allowing the circulation of coolant in the return line by opening its second outlet,
  • the thermostatic device prevents the circulation of coolant in the return pipe by closing its second outlet and allows the circulation of coolant through the so-called hot exchanger by opening his first exit.
  • the cooling circuit comprises a loop comprising a radiator and a thermostat designed to allow the circulation of the cooling liquid in the loop comprising this radiator when the temperature of the coolant is greater than a control temperature threshold of the engine, the temperature threshold for which it is judged that heat transferable through the so-called hot exchanger is too low to take advantage of the Rankine loop being below the engine control temperature threshold.
  • the motor assembly comprises a heater comprising a coolant inlet connected to the outlet of the internal circuit and a coolant outlet connected to the coolant inlet of the so-called hot exchanger, the heater and said hot exchanger being connected in parallel or series in this order, relative to the direction of circulation of the coolant, in the cooling circuit.
  • the thermostatic device is an electrically controlled thermostat or an electrically controlled solenoid valve as a function of the temperature of the coolant, the heater and the recirculated exhaust gas cooling means.
  • the drive assembly comprises a second cooling circuit for receiving a coolant, independent of the engine cooling circuit, and the Rankine loop comprises a so-called cold exchanger between the working fluid and the coolant of this engine.
  • second cooling circuit as a cold source.
  • the drive assembly comprises a turbocharger and a cooler of the compressed air by the turbocharger, this cooler being disposed in parallel with the so-called cold exchanger in the second cooling circuit.
  • the recirculated exhaust gas cooling means of the engine comprises a passage of the exhaust gas recirculated internally of the internal combustion engine and / or is integrated wholly or partly into an exhaust manifold integrated into a cylinder head. this engine.
  • the invention also relates to a vehicle characterized in that it is equipped with a motorization assembly according to any one of the previously described variants.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the invention for a first operating state.
  • FIG. 2 is a schematic representation of the first embodiment of the invention for a second operating state.
  • FIG. 3 is a schematic representation of the first embodiment of the invention for a third operating state.
  • FIG. 4 is a schematic representation of a second embodiment of the invention in the first operating state.
  • FIG. 5 is a schematic representation of the second embodiment of the invention in the second operating state.
  • FIG. 6 is a schematic representation of the second embodiment of the invention in the third state of operation.
  • Figure 1 shows a first embodiment of the motorization assembly of the invention.
  • the motor assembly includes a heat engine 1.
  • the heat engine 1 may for example be a spark ignition internal combustion engine or a compression ignition internal combustion engine.
  • Such an engine assembly preferably equips a vehicle, in particular an automobile, to allow movement thereof, but may also be suitable for a stationary installation.
  • the heat engine 1 is provided with a cooling circuit inside which circulates a cooling liquid, such as a mixture of water and mono-ethylene glycol, for example.
  • a cooling liquid such as a mixture of water and mono-ethylene glycol, for example.
  • the cooling circuit comprises an internal circuit for circulating the coolant inside the engine.
  • the cooling circuit is intended to take the calories generated by the engine and to evacuate them to maintain the engine at an acceptable operating temperature.
  • the inputs and outputs of the various members arranged in the cooling circuit are defined relative to the direction of flow of the coolant.
  • the heat engine 1 is connected at the output S2 of the internal circuit 2 to an inlet E31 of a casing 3 for the outlet of the cooling liquid.
  • the housing 3 is intended to distribute the cooling liquid inside various branches of the cooling circuit.
  • the housing 3 comprises a first outlet S31 of coolant fluidically connected, for example by means of a pipe, to an inlet E4 of a heater 4.
  • the heater 4 is traversed by an internal air flow and / or external which is intended to be delivered inside a passenger compartment of the motor vehicle to heat an air present inside the passenger compartment.
  • the heater 4 is preferably housed inside a heating system of the vehicle.
  • the heater comprises an outlet S4 of coolant fluidically connected, for example by means of a pipe, to an inlet E5 of an exchanger 5, also called EGR exchanger, cooling the exhaust gas recirculated to the inlet of the engine 1.
  • EGR exchanger also called EGR exchanger
  • the recirculated exhaust gases can be taken either upstream or downstream of exhaust gas cleaning devices (high pressure exhaust gas recirculation, known as HP EGR or low pressure exhaust gas recirculation, called BP EGR according to that the sampling is respectively upstream or downstream of the pollution control organs, the upstream and downstream direction being defined here relative to the direction of circulation of the exhaust gas).
  • the cooling circuit further comprises a thermostatic device 6 comprising an inlet E6 of coolant fluidically connected, for example by means of a pipe, to an outlet S5 of the EGR exchanger 5.
  • the thermostatic device 6 also comprises a first outlet , S61, and a second output, S62, of coolant. The thermostatic device 6 distributes the coolant according to its temperature to the outputs S61 and / or S62.
  • the housing 3 comprises a second outlet S32 of coolant fluidically connected, for example by means of a pipe 7 to an inlet E8 of a coolant pump.
  • the coolant pump 8 comprises an output S8 connected to an input E2 of the internal circuit 2 to the heat engine 1.
  • Line 7 is a line for direct return of coolant to the internal circuit 2 of the engine 1 via the pump 8 (typically designated bypass in English).
  • the line 7 ensures a minimum flow rate within the heat engine 1 which would be dissatisfied by the circulation of coolant within the only heater 4 and EGR exchanger 5.
  • the housing 3 comprises a third outlet S33 of coolant fluidically connected , for example by means of a pipe, at an inlet E9 of a radiator 9.
  • the radiator 9 is traversed by an external air flow to cool the cooling liquid inside the radiator 9.
  • the radiator is preferentially housed inside a front facade of the motor vehicle to facilitate a heat exchange between the external air flow and the coolant inside the radiator 9.
  • the housing 3 further comprises a thermostat 19, which can be piloted and whose function is to distribute the coolant according to its temperature to the outputs S32, S33.
  • the radiator 9 comprises an outlet S9 of coolant fluidically connected to a second inlet E32 of the housing 3. This second inlet E32 is fluidly connected, for example by an internal conduit within the housing 3, to the second outlet S32 of liquid 3.
  • the motorization assembly of the invention further comprises an energy recovery device implementing a Rankine cycle.
  • This energy recovery device comprises a heat exchange loop 10 inside which circulates a working fluid.
  • a heat exchanger 1 1 is disposed in the heat exchange loop 10, in thermal contact with the cooling circuit of the engine 1 as a hot source so as to capture the calories carried by the coolant to transfer them to the working fluid.
  • This heat exchanger 1 1 is said to be hot because it is connected to the hot source.
  • This heat exchanger 1 1 preferably constitutes an evaporator for the working fluid, such that the latter changes from a liquid state at the inlet of the heat exchanger 11 to a vapor state at the outlet of the heat exchanger 11. .
  • An expansion member 12 also called turbine or expander, capable of converting energy from the expansion of the working fluid into mechanical energy. Inside the expansion member 12 the fluid undergoes a relaxation that lowers the temperature and pressure of the working fluid.
  • a heat exchanger 13 said cold because it is thermally connected to a cold source. This heat exchanger 13 is preferably a condenser 13 inside which the working fluid condenses by yielding its heat at substantially constant pressure to the cold source, and
  • a compressor or a pump 14 for increasing the pressure of the working fluid and for circulating the fluid inside the heat exchange loop 10.
  • the mechanical energy thus produced from the thermal energy released by the expansion of the working fluid can then be directly communicated by at least one disengageable gear gear, at the output of the crankshaft of the heat engine, or preferably converted by a generator or alternator in electrical energy
  • alternator of a conventional or micro-hybridized traction chain (for example of the stop and start type). where the alternator is usually driven by the engine.
  • the so-called hot heat exchanger 1 1 comprises an inlet E 1 1 of cooling liquid fluidly connected to the first outlet S61 of the thermostatic device 6.
  • the heat exchanger 1 1 is thus fluidly connected to the cooling circuit of the heat engine 1.
  • the air heater branch of this circuit, at the outlet of the EGR exchanger 5 which is associated in series with it via the first output S61 of the thermostatic device 6.
  • the heat exchanger 1 1 also comprises an outlet S1 1 of liquid from cooling fluidically connected to an inlet E7 of the pipe 7 connecting the housing 3 to the pump 8.
  • the second output, S62, of the thermostatic device 6 is also fluidly connected to the inlet E7 of the pipe 7.
  • the so-called cold heat exchanger 13 of the heat exchange loop 10 describing a Rankine cycle is thermally connected to a second cooling circuit, independent of the cooling circuit of the engine 1, inside which circulates a cooling liquid, such as a mixture of water and mono-ethylene glycol, for example.
  • This second cooling circuit comprises a pump 15, a radiator 16.
  • the radiator 16 is traversed by an external air flow to cool the cooling liquid inside the radiator 16.
  • the radiator is preferably housed at the interior of a front facade of the motor vehicle to facilitate a heat exchange between the external air flow and the coolant inside the radiator 16, and preferably upstream or in parallel of the radiator 9 account-held the direction of flow of the external air flow from the outside environment to the front of the vehicle to the environment of the under-bonnet of the vehicle.
  • the cold exchanger 13 is a condenser of indirect or water type. It may then comprise in particular: a reservoir of working fluid, which stores the quantity of non-circulating working fluid and separates the gaseous minority phase from the majority liquid phase of the working fluid leaving the condenser,
  • a subcooler subjected to a coolant flow rate of the second cooling circuit and which ensures a heat exchange between the working fluid and the cooling liquid of the second circuit, in order to bring the working fluid to a temperature below its condensation temperature.
  • the radiator 16 comprises an outlet S16 of coolant fluidly connected to the pump 15 which is itself connected to an inlet E13 coolant that includes the exchanger 13 cold.
  • the cold exchanger 13 further comprises an outlet S13 of coolant.
  • the engine may further comprise a turbocharger 17 and a charge air cooler 18 for cooling the intake air at the outlet of the turbocharger 17 and before it enters the combustion chambers of the engine 1.
  • the charge air cooler 18 is connected to the second cooling circuit preferably in parallel with the cold exchanger 13 so as not to add their pressure drops.
  • the cold exchanger 13 is a direct or air type condenser, preferentially housed inside a front facade of the motor vehicle to facilitate a heat exchange between the external air flow and the fluid. working inside the exchanger 13 cold, and preferably upstream or in parallel with the radiator 9 given the direction of flow of the external air flow.
  • the heat engine 1 is in a transient thermal regime, in a first phase of temperature rise:
  • the circulation of the coolant within the heat engine 1 is established (because it can be transiently cut off, either at the level of the pump 8, or at the level of the housing 3, to accelerate the temperature rise of the heat engine 1), it takes place within the internal circuit 2 of the heat engine 1 and then opens at the input E31 of the housing 3.
  • thermal engine 1 has not yet reached its regulation temperature and its thermostat 19 closes the output S33.
  • the control temperature corresponding to the temperature of the coolant causing a start of opening of the thermostat 19, is preferably between 75 and 105 ° C.
  • the engine output coolant flows through the outlet S31 of the housing 3 to the heater 4 and the EGR exchanger 5 and through the outlet S32 of the housing 3 through the pipe 7 before being sucked by the inlet E8 of the water pump 8 and to be discharged at the inlet E2 of the heat engine 1.
  • the temperature of the coolant irrigating the thermosensitive element of the thermostatic device 6 is less than a predefined threshold, Sr, for which it is judged that the temperature and heat transferable through the exchanger 11 are too low to take advantage of the Rankine loop and the priority is given to the temperature rise of the heat engine 1 and the heating of the cabin, via the heater 4.
  • the preset threshold, Sr is lower than the control temperature and preferably between 40 and 70 ° C.
  • the thermostatic device 6 disposed at the outlet of the exchanger 5 EGR closes the first outlet S61 to prevent the circulation of the cooling liquid in the exchanger 11, said to be hot, but leaves the second outlet S62 open.
  • the coolant having passed through the exchanger 5 EGR is directed by the second outlet S62 of the thermostatic device 6 to the pipe 7 and the inlet of the water pump 8.
  • the Rankine loop is then deactivated: the fluid pump or compressor 14 and the detent 12 are here inoperative.
  • the so-called cold exchanger 13 of the Rankine loop is irrigated by the coolant of the second cooling circuit if the associated pump 15 is activated.
  • This flow of coolant within the exchanger 13 said cold then inoperative however allows conduction to put it at a temperature already conducive to ensure rapid availability of the cold source.
  • FIG. 2 shows the first embodiment in a second operating phase in which the heat engine 1 is always in a transient thermal regime, in a second phase of temperature rise.
  • the heat engine has not yet reached its control temperature and its thermostat 19 keeps the output S33 closed.
  • the convergence phase of the cabin thermal comfort in heating mode is complete and the temperature and heat transferable through the heat exchanger 11 are now sufficient to take advantage of the Rankine loop: the Rankine loop is then activated and the pump 14 and the detent 12 now work.
  • the thermostatic device 6 disposed at the outlet of the exchanger 5 EGR closes the second outlet S62 to prevent the direct return of the coolant. to the pipe 7, but leaves the first outlet S61 open to allow the passage of the coolant in the exchanger 1 1 said hot.
  • the coolant having passed through the exchanger 5 EGR is directed by the first outlet S61 of the thermostatic device 6 to the exchanger 1 1, which it passes through before rejoining the pipe 7 and the inlet of the pump 8.
  • the engine output coolant having eventually yielded a portion of its calories to the passenger compartment air through the heater 4 and then heated to the crossing of the exchanger 5 EGR and optionally the valve EGR, not shown, transfers calories through the exchanger 1 1 to the working fluid of the Rankine loop, thereby increasing the temperature before expansion through the trigger member 12.
  • the thermostatic device 6 is of piloted type: an electric element controlled by a vehicle computer is integrated with the thermostatic device 6 and makes it possible to cause its opening at a temperature of the coolant different from its start threshold of passive opening.
  • thermostatic device 6 The actuation of the thermostatic device 6 is implemented by a control law stored in a memory space of the computer, depending in particular on the temperature of the coolant at the output of the heat engine, the heater 4 and the heat exchanger 5 EGR.
  • the thermostatic device 6 may be replaced by a solenoid valve actuator on / off or proportional, for example solenoid.
  • the temperature of the coolant at the outlet of the heater 4 is estimated from the temperature of the coolant at the outlet of the engine 1, the rotational speed of the engine 1 and the known input data of the regulating function interior passenger comfort, such as the outside ambient temperature, the speed of rotation of the air blower in the passenger compartment, the position of the air distribution flaps through the air conditioning unit of the vehicle, the inlet air temperatures and at the output of the heater 4 and the set temperature of the air in the passenger compartment.
  • the temperature of the output coolant of the heater 4 is then very little lower than its temperature output of the engine 1.
  • the temperature the coolant at the outlet of the exchanger 5 EGR is estimated from the coolant temperatures at the outlet of the heat engine 1 and the heater 4, the recirculation rate of the recirculated exhaust gas (for example via the 'opening of the recirculated exhaust gas metering valve), the operating point of the engine (rotation speed and load), the inlet temperature downstream and upstream of the recirculated exhaust gas inlet in the intake circuit, for example just upstream of the combustion chambers, and the temperature of the exhaust gas estimated or measured at the place of sampling of the recirculated exhaust gas.
  • the computer then controls the electrical actuation of the thermostatic device 6, or alternatively the solenoid valve, to allow the passage of the heat exchanger 1 1 through the cooling liquid at the outlet of the heater 4 and the exchanger 5 EGR .
  • FIG. 3 shows the first embodiment for a third operating phase in which the heat engine 1 is in an established thermal regime.
  • the thermal engine 1 has reached its control temperature and its thermostat 19 is in regulation (open-opening) or in full opening.
  • the thermostat 19 directs to the radiator 9 a small portion of the coolant flow from the heat engine 1.
  • the housing 3 is designed so that the flow of coolant from the engine 1 directed towards the circuit heater 4 is independent of the position of the thermostat 19 for a given engine speed. The remainder of the coolant flow from the heat engine 1 is thus directed by the internal channel S34 of the housing 3 to the second outlet S32 and the pipe 7 and the pump 8.
  • the internal channel S34 of the housing 3 to the pipe 7 closes: as a result, the proportion of coolant from the radiator 9 in the pipe 7 increases. Conversely, as the thermostat 19 closes, the inner channel S34 of the housing 3 to the pipe 7 reopens: the proportion of coolant from the radiator 9 in the channel 7 then decreases accordingly.
  • the thermostat 19 directs towards the radiator 9 the entire flow of coolant from the heat engine 1 has not been directed, by the design of the housing 3, to the air heater circuit 4.
  • the internal path S34 of case 3 is then completely closed and the entire flow of coolant from the radiator 9 is directed through the second outlet S32 of the housing to the pipe 7 and the pump 8.
  • the thermostatic device 6 maintains the first output S61 open and the second output S62 closed, preferably without it being necessary to activate the power supply: the engine output coolant directed in the heater 4 passes therethrough and then the exchanger 5 EGR before irrigating the exchanger 1 1 and give up its heat.
  • the pump 8 draws through its inlet E8 the cooling liquid at the outlet of the pipe 7 and exchangers (radiator 9, heater 4, exchanger EGR 5, exchanger 1 1) and delivers it to the inlet E2 of the heat engine 1.
  • FIG. 4 now shows a second embodiment of the invention which differs from the first embodiment in that the heater 4 and the exchanger 5 EGR are arranged in parallel at the output of the heat engine 1.
  • FIG. 4 also shows the configuration in which the heat engine 1 is in a transient thermal regime, in the first phase of temperature rise.
  • the inlet E6 of the thermostatic device 6 for cooling liquid is connected fluidly, for example by means of a pipe, to the outlet S5 of the exchanger 5 EGR.
  • the first output, S61, of the thermostatic device 6 is connected to the input E1 1 of the exchanger 1 1 while the second output, S62 is fluidly connected to the pipe 7.
  • the output S4 of the heater joins the fluidic connection from the second exit S62 to the pipeline 7.
  • FIG. 5 now shows the second embodiment in the second phase of operation in which the heat engine 1 is always in a transient thermal regime, in a second phase of temperature rise. In this second phase, the heat engine has not yet reached its control temperature and its thermostat 19 keeps the output S33 closed.
  • the convergence phase of the cabin thermal comfort in heating mode is complete and the temperature and heat transferable through the heat exchanger 11 are now sufficient to take advantage of the Rankine loop: the Rankine loop is then activated and the pump 14 and the detent 12 now work.
  • the thermostatic device 6 disposed at the outlet of the exchanger 5 EGR closes the second outlet S62 to prevent the return of the coolant at the outlet of the exchanger 5 EGR directly to the pipe 7 and leaves the first outlet S61 open to allow the passage of the coolant at the outlet of the exchanger 5 EGR in the exchanger 1 1 said hot.
  • the engine output coolant heated to the crossing of the exchanger 5 EGR and optionally the recirculated exhaust gas metering valve, yields calories through the exchanger 1 to the working fluid of the Rankine loop, thereby increasing the temperature and pressure before the expansion through the member 12 of relaxation.
  • FIG. 6 now shows the second embodiment in the third operating phase in which the heat engine 1 is in an established thermal regime.
  • the thermal engine 1 has reached its control temperature and its thermostat 19 is in regulation (open-opening) or in full opening. In low opening, the thermostat 19 directs to the radiator 9 a small portion of the coolant flow from the engine 1.
  • the housing 3 is designed so that the flow of coolant from the heat engine 1 to the heating circuit 4 is independent of the position of the thermostat 19 for a given engine speed. The remainder of the coolant flow from the heat engine 1 is thus directed by the internal path of the housing 3 to the second outlet S32 and the pipe 7 and the pump 8.
  • the thermostat 19 directs towards the radiator 9 the entire flow of coolant from the heat engine 1 has not been directed, by the design of the housing 3, to the air heater circuit 4.
  • the internal path S34 of case 3 is then completely closed and the entire flow of coolant from the radiator 9 is directed through the second outlet S32 of the housing to the pipe 7 and the pump 8.
  • the thermostatic device 6 keeps the first output S61 open and the second output S62 closed: the engine output coolant directed into the exchanger 5 EGR passes through it before irrigating the exchanger 1 1 and it give up his heat.
  • the coolant at the outlet of the exchanger 1 1 then joins the portion of engine output coolant having passed through the heater 4 upstream of the inlet E7 of the pipe 7.
  • the pump 8 draws through its inlet E8 the cooling liquid at the outlet of the pipe 7 and exchangers (radiator 9, heater 4, exchanger EGR 5, exchanger 1 1) and delivers it to the inlet E2 of the heat engine 1.
  • the thermostat 19 is preferably controlled, for example electrically, or alternatively, the device providing the thermal regulation of the internal combustion engine 1 is designed, in the two cases so as to promote the operation of the heat engine 1 at the highest possible coolant temperature, especially given the reliability of the engine 1.
  • the motorization unit of the invention proposes an architecture that makes it possible to evaluate the thermal losses in the heat transport circuit and the recirculated exhaust gases of the internal combustion engine of a conventional or hybrid traction chain while having the advantage to have no impact on the reduction of pollutant emissions and the priming of the depollution devices: the enrichment of their design (grammage in precious metals, approximation of the motor output) is not necessary.
  • thermodynamic cycle thus adapted is thus more in line with the cycles of use of the automobile environment (private vehicle, light commercial vehicle, etc.) much more transient and with operating points mostly in partial load zones or low charge.
  • the architecture of the invention has a more favorable operating reliability, a less constrained physical implementation and without expensive developments and validations.
  • the engine is spared a back pressure exhaust additional and therefore a source of degradation of its performance and performance, so in particular its specific consumption.
  • This architecture is also adaptable to hybrid-electric traction chains which allows a pooling of components.

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Abstract

The invention relates to a drive unit which comprises: an engine (1) provided with a liquid cooling circuit, a Rankine loop using a working fluid with an exchanger (11) between the fluid and the liquid as a heat source, means for cooling recirculated exhaust gases from the engine including a liquid inlet (E5) connected to the outlet of the inner circuit (2), and a liquid outlet (S5) connected to the liquid inlet (E11) of the exchanger (11), characterised in that the circuit comprises a thermostatic device (6) comprising: an inlet (E6) for liquid from the liquid outlet (S5) of the exchanger (5) for cooling recirculated exhaust gases, a first outlet (S61) connected to the liquid inlet (E11) of the exchanger (11), and a second outlet (S62) connected to an inlet (E7) of a pipe (7) for returning liquid to the engine (1).

Description

ENSEMBLE DE MOTORISATION A BOUCLE DE RANKINE  MOTORIZATION ASSEMBLY WITH RANKINE LOOP
La présente invention se rapporte au domaine des moteurs à combustion interne comprenant un dispositif de récupération d'énergie thermique, plus particulièrement mettant en œuvre un cycle de Rankine. The present invention relates to the field of internal combustion engines comprising a thermal energy recovery device, more particularly implementing a Rankine cycle.
La pression économique (prix des carburants) et environnementale (réglementation des émissions polluantes et des gaz à effet de serre) guide la tendance actuelle vers le développement de chaînes de traction à rendement sans cesse amélioré. Economic (fuel price) and environmental (pollutant and greenhouse gas) pressures are driving the current trend towards the development of ever-improving performance chains.
Les véhicules de type hybride-électrique apportent une première réponse. Ils comprennent au moins : Hybrid-electric vehicles provide a first answer. They include at least:
- une machine électrique de type motrice agencée dans le véhicule de sorte à fournir du couple à au moins un train de roues et capable de faire se mouvoir le véhicule pendant une durée et/ou une distance minimales en dehors du moteur thermique afin d'inhiber toute émission polluante ou pour augmenter les performances du moteur thermique par apport d'un surcroît de couple ou de puissance mécanique,  an electric motor-type machine arranged in the vehicle so as to provide torque to at least one set of wheels and capable of causing the vehicle to move for a minimum period and / or a distance away from the heat engine in order to inhibit any pollutant emission or to increase the performance of the engine by providing additional torque or mechanical power,
- et un stockeur d'énergie de traction, se présentant sous la forme de super-capacités ou d'une batterie haute tension de traction constituée d'au moins un module rassemblant un agencement de cellules associées en série et/ou en parallèle les unes par rapport aux autres, quelle qu'en soit la technologie : familles Li-ion, Ni-MH, Ni-Cd, ...  and a tensile energy storer, in the form of super-capacitors or a high-voltage traction battery consisting of at least one module gathering an array of cells associated in series and / or in parallel with each other; compared to others, whatever the technology: families Li-ion, Ni-MH, Ni-Cd, ...
Dans le domaine des motorisations thermiques également, par exemple de type à combustion interne, les recherches se développent incessamment vers l'amélioration du rendement. Cependant, selon l'état de l'art actuel, dans leurs conditions d'utilisation les plus favorables, le rendement de telles motorisations dépasse rarement 40 à 45%. Ainsi, d'une façon générale et sur les points de fonctionnement de meilleure efficacité, l'énergie totale contenue dans le carburant se retrouve répartie entre, approximativement et en ordre de grandeur : In the field of thermal engines also, for example of internal combustion type, research is developing constantly to improve performance. However, according to the current state of the art, in their most favorable conditions of use, the efficiency of such engines rarely exceeds 40 to 45%. Thus, in general and on the operating points of greater efficiency, the total energy contained in the fuel is distributed between approximately and in order of magnitude:
- 30% aux roues, pour faire se mouvoir le véhicule ; - 30% to the wheels, to move the vehicle;
- 35% par pertes thermiques dans le système de refroidissement et par convection et radiation ;  - 35% by thermal losses in the cooling system and by convection and radiation;
- 35% dans les gaz d'échappement. Ce statut décrit la répartition les flux d'énergie sur les points de fonctionnement de meilleur rendement. En usage réel, seulement 10 à 20% de l'énergie totale contenue dans le carburant parvient aux roues ; ce peut même être 0%, par exemple lorsque le véhicule est à l'arrêt alors que son moteur tourne à son régime de ralenti. - 35% in the exhaust. This status describes the distribution of energy flows on the operating points of best performance. In actual use, only 10 to 20% of the total energy contained in the fuel reaches the wheels; it can even be 0%, for example when the vehicle is stopped while its engine is running at idle speed.
A l'exemple des documents FR2868809B1 , FR3028885A1 , ou encore US2015/377180A1 , des voies d'amélioration se sont développées pour améliorer le rendement du moteur thermique, en particulier en utilisant la mise en œuvre de cycles thermodynamiques (Stirling, Ericsson, Rankine notamment) convertissant la chaleur contenue dans les gaz d'échappement en énergie mécanique ou thermique. La mise en œuvre du cycle thermodynamique de Rankine avec les gaz d'échappement en tant que source chaude présente l'avantage, connu de l'homme du métier, d'une exergie élevée. Une telle mise en œuvre, avec les gaz d'échappement en tant que source chaude, pose toutefois de nombreuses contraintes. En effet, l'utilisation des gaz d'échappement en tant que source chaude du cycle de Rankine n'est pas aussi pertinente pour les moteurs à auto-inflammation (ex : Diesel) et pour les groupes motopropulseur hybride-électrique (ex : dans le cas où le moteur thermique est à l'arrêt ou lorsque le moteur thermique est utilisé sur des points de fonctionnement à meilleur rendement) que pour les moteurs à allumage commandé (ex : injection indirecte ou directe d'essence, GPL, etc.), à cause d'une température des gaz d'échappement plus faible. With the example of FR2868809B1, FR3028885A1 or US2015 / 377180A1, improvement ways have been developed to improve the efficiency of the heat engine, in particular by using the implementation of thermodynamic cycles (Stirling, Ericsson, Rankine in particular ) converting the heat contained in the exhaust gases into mechanical or thermal energy. The implementation of the Rankine thermodynamic cycle with the exhaust gases as a hot source has the advantage, known to those skilled in the art, of high exergy. Such an implementation, with the exhaust gases as a hot source, however, poses many constraints. Indeed, the use of exhaust gases as a hot source of the Rankine cycle is not as relevant for auto-ignition engines (eg Diesel) and for hybrid-electric powertrains (eg in the case where the combustion engine is stopped or when the combustion engine is used on operating points with better efficiency) than for spark-ignition engines (eg indirect or direct fuel injection, LPG, etc.) because of a lower exhaust gas temperature.
En outre, l'utilisation des gaz d'échappement en tant que source chaude du cycle de Rankine est en concurrence avec l'amorçage des organes de dépollution et la réduction des émissions polluantes : l'évaporateur est ainsi disposé en aval des organes de dépollution et est donc soumis à des températures de gaz plus faibles, donc réduisant d'autant le potentiel de récupération d'énergie. In addition, the use of the exhaust gas as a hot source of the Rankine cycle is in competition with the priming of the pollution control organs and the reduction of polluting emissions: the evaporator is thus disposed downstream of the depollution devices and is therefore subject to lower gas temperatures, thus reducing the potential for energy recovery accordingly.
De plus, l'utilisation des gaz d'échappement en tant que source chaude du cycle de Rankine est moins adaptée à une exploitation dans le domaine du véhicule automobile particulier que dans celui de l'usage stationnaire, du poids lourd ou des locomotives par exemple : les cycles d'usage sont beaucoup plus transitoires et avec des points de fonctionnement en majorité en zones de charge partielle et de faible charge, donc avec des niveaux de température et d'exergie disponibles sur les gaz d'échappement plus faibles. Dans le cas de l'utilisation des gaz d'échappement en tant que source chaude du cycle de Rankine encore, les niveaux de température et de pression dans la boucle Rankine contraignent d'autant la conception, le dimensionnement des composants associés : évaporateur, condenseur, turbine, etc. et donc le coût du système. In addition, the use of exhaust gases as a hot source of the Rankine cycle is less suitable for operation in the field of the particular motor vehicle than in that of stationary use, heavy weight or locomotives, for example : the cycles of use are much more transient and with points of operation mostly in areas of partial load and low load, therefore with temperature and exergy levels available on the lower exhaust gases. In the case of the use of the exhaust gases as a hot source of the Rankine cycle again, the temperature and pressure levels in the Rankine loop constrain all the design and sizing of the associated components: evaporator, condenser , turbine, etc. and therefore the cost of the system.
Enfin, l'utilisation des gaz d'échappement en tant que source chaude du cycle de Rankine nécessite l'implantation de l'évaporateur sur la ligne d'échappement, ce qui constitue alors une contre-pression à l'échappement supplémentaire et dégrade d'autant le rendement intrinsèque du moteur thermique, contribuant alors à la mise en œuvre d'un conduit de court-circuit et d'une vanne de de court-circuit de l'évaporateur par les gaz d'échappement. L'utilisation des gaz d'échappement en tant que source chaude du cycle de Rankine requiert en outre le cheminement du fluide de travail en environnement sous caisse depuis l'environnement sous capot et en face avant du véhicule et génère le risque d'inflammabilité compte-tenu de la nature du fluide de Rankine et des températures et des pressions induites. Finally, the use of the exhaust gases as a hot source of the Rankine cycle requires the installation of the evaporator on the exhaust line, which then constitutes an additional exhaust back-pressure and degrades the engine. the intrinsic efficiency of the engine, thus contributing to the implementation of a short-circuit conduit and a valve of short circuit of the evaporator by the exhaust gas. The use of the exhaust gas as a hot source of the Rankine cycle also requires the passage of the working fluid in the underbody environment from the hood environment and the front of the vehicle and generates the risk of ignition flammability. the nature of the Rankine fluid and the temperatures and pressures induced.
Par conséquent, le problème à la base de l'invention est d'améliorer la récupération d'énergie thermique sur un moteur thermique par une boucle de Rankine tout en s'affranchissant des problèmes dus à l'utilisation des gaz d'échappement en tant que source chaude du cycle de Rankine. Therefore, the problem underlying the invention is to improve the recovery of thermal energy on a heat engine by a Rankine loop while avoiding the problems due to the use of the exhaust gases as that hot source of the Rankine cycle.
Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un ensemble de motorisation ensemble de motorisation comprenant : To achieve this objective, it is provided according to the invention an engine assembly motorization assembly comprising:
- un moteur (1 ) à combustion interne équipé d'un circuit de refroidissement destiné recevoir un liquide de refroidissement, une partie (2) de ce circuit de refroidissement étant interne au dit moteur (1 ),  an internal combustion engine (1) equipped with a cooling circuit for receiving a cooling liquid, a part (2) of this cooling circuit being internal to said engine (1),
- une boucle de Rankine utilisant un fluide de travail et comprenant un échangeur (1 1 ) dit chaud entre le fluide de travail et le liquide de refroidissement du circuit de refroidissement comme source chaude,  a Rankine loop using a working fluid and comprising a heat exchanger (11) said to be hot between the working fluid and the coolant of the cooling circuit as a hot source,
- des moyens de refroidissement de gaz d'échappement recirculés du moteur comportant une entrée (E5) de liquide de refroidissement reliée à la sortie du circuit interne (2) et une sortie de liquide de refroidissement (S5) reliée à l'entrée (E1 1 ) de liquide de refroidissement de l'échangeur (1 1 ) chaud. recirculated exhaust gas cooling means of the engine comprising an inlet (E5) of coolant connected to the outlet of the internal circuit (2) and a coolant outlet (S5) connected to the inlet (E1) 1) coolant of the heat exchanger (1 1) hot.
caractérisé en ce que le circuit de refroidissement comprend un dispositif thermostatique comprenant : characterized in that the cooling circuit comprises a thermostatic device comprising:
- une entrée de liquide de refroidissement en provenance de la sortie de liquide de refroidissement d'échangeur de refroidissement de gaz d'échappement recirculés. - une première sortie reliée fluidiquement à l'entrée de liquide de refroidissement de l'échangeur dit chaud, a coolant inlet from the recirculated exhaust gas heat exchanger coolant outlet. a first outlet fluidly connected to the coolant inlet of the so-called hot exchanger,
- une seconde sortie reliée fluidiquement à une entrée d'une canalisation de retour du liquide de refroidissement au moteur.  - A second output fluidly connected to an inlet of a return line of the coolant to the engine.
L'effet technique est de récupérer l'énergie contenue dans le circuit caloporteur, certes à un niveau d'exergie (compte-tenu du niveau de température) plus faible que dans les gaz d'échappement (pourtant alors à un niveau énergétique sensiblement identique) mais est, par les niveaux de capacités thermiques mis en œuvre, davantage disponible et moins dépendant du niveau de charge du moteur tout en permettant de plus une transmission au fluide de travail de la boucle de Rankine des calories dissipées par les gaz d'échappement recirculés à la traversée des moyens de refroidissement de gaz d'échappement recirculés. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaisons : The technical effect is to recover the energy contained in the heat transport circuit, certainly at a level of exergy (taking into account the temperature level) lower than in the exhaust gases (yet then at a substantially identical energy level ) but is, by the thermal capacity levels implemented, more available and less dependent on the load level of the engine while also allowing a transmission to the working fluid of the Rankine loop of the calories dissipated by the exhaust gas recirculated through the recirculated exhaust gas cooling means. Various additional features may be provided, alone or in combinations:
Avantageusement, le dispositif thermostatique est conçu de sorte que : Advantageously, the thermostatic device is designed so that:
- pour une température de liquide de refroidissement inférieure à un seuil de température pour lequel il est jugé que la chaleur transférable à travers l'échangeur dit chaud est trop faible pour tirer profit de la boucle Rankine, le dispositif thermostatique empêche la circulation de liquide de refroidissement à travers l'échangeur dit chaud en fermant sa première sortie et autorise la circulation de liquide de refroidissement dans la canalisation de retour en ouvrant sa seconde sortie,  for a coolant temperature below a temperature threshold for which it is judged that the heat transferable through the so-called hot exchanger is too low to take advantage of the Rankine loop, the thermostatic device prevents the flow of liquid from cooling through the so-called hot exchanger by closing its first outlet and allowing the circulation of coolant in the return line by opening its second outlet,
- pour une température de liquide de refroidissement supérieure à ce seuil de température, le dispositif thermostatique empêche la circulation de liquide de refroidissement dans la canalisation de retour en fermant sa seconde sortie et autorise la circulation de liquide de refroidissement à travers l'échangeur dit chaud en ouvrant sa première sortie.  - For a coolant temperature above this temperature threshold, the thermostatic device prevents the circulation of coolant in the return pipe by closing its second outlet and allows the circulation of coolant through the so-called hot exchanger by opening his first exit.
Avantageusement, le circuit de refroidissement comprend une boucle comportant un radiateur et un thermostat conçu pour autoriser la circulation du liquide de refroidissement dans la boucle comportant ce radiateur lorsque la température du liquide de refroidissement est supérieur à un seuil de température de régulation du moteur, le seuil de température pour lequel il est jugé que la chaleur transférable à travers l'échangeur dit chaud est trop faible pour tirer profit de la boucle Rankine étant inférieur au seuil de température de régulation du moteur. Avantageusement, l'ensemble de motorisation comprend un aérotherme comportant une entrée de liquide de refroidissement reliée à la sortie du circuit interne et une sortie de liquide de refroidissement reliée à l'entrée de liquide de refroidissement de l'échangeur dit chaud, l'aérotherme et échangeur dit chaud étant reliés en parallèle ou en série dans cet ordre, relativement au sens de circulation du liquide de refroidissement, dans le circuit de refroidissement. Advantageously, the cooling circuit comprises a loop comprising a radiator and a thermostat designed to allow the circulation of the cooling liquid in the loop comprising this radiator when the temperature of the coolant is greater than a control temperature threshold of the engine, the temperature threshold for which it is judged that heat transferable through the so-called hot exchanger is too low to take advantage of the Rankine loop being below the engine control temperature threshold. Advantageously, the motor assembly comprises a heater comprising a coolant inlet connected to the outlet of the internal circuit and a coolant outlet connected to the coolant inlet of the so-called hot exchanger, the heater and said hot exchanger being connected in parallel or series in this order, relative to the direction of circulation of the coolant, in the cooling circuit.
Avantageusement, le dispositif thermostatique est un thermostat piloté électriquement ou une électrovanne pilotée électriquement en fonction de la température du liquide de refroidissement, de l'aérotherme et des moyens de refroidissement de gaz d'échappement recirculés. Advantageously, the thermostatic device is an electrically controlled thermostat or an electrically controlled solenoid valve as a function of the temperature of the coolant, the heater and the recirculated exhaust gas cooling means.
Avantageusement, l'ensemble de motorisation comprend un second circuit de refroidissement destiné recevoir un liquide de refroidissement, indépendant du circuit de refroidissement du moteur, et la boucle de Rankine comprend un échangeur dit froid entre le fluide de travail et le liquide de refroidissement de ce second circuit de refroidissement comme source froide. Avantageusement, l'ensemble de motorisation comprend un turbocompresseur et un refroidisseur de l'air comprimé par ce turbocompresseur, ce refroidisseur étant disposé en parallèle de l'échangeur dit froid dans le second circuit de refroidissement. Advantageously, the drive assembly comprises a second cooling circuit for receiving a coolant, independent of the engine cooling circuit, and the Rankine loop comprises a so-called cold exchanger between the working fluid and the coolant of this engine. second cooling circuit as a cold source. Advantageously, the drive assembly comprises a turbocharger and a cooler of the compressed air by the turbocharger, this cooler being disposed in parallel with the so-called cold exchanger in the second cooling circuit.
Avantageusement, les moyens de refroidissement de gaz d'échappement recirculés du moteur comprend un passage des gaz d'échappement recirculés en interne du moteur à combustion interne et/ou est intégré en tout ou partie à un collecteur d'échappement intégré à une culasse de ce moteur. Advantageously, the recirculated exhaust gas cooling means of the engine comprises a passage of the exhaust gas recirculated internally of the internal combustion engine and / or is integrated wholly or partly into an exhaust manifold integrated into a cylinder head. this engine.
L'invention a également pour objet un véhicule caractérisé en ce qu'il est équipé d'un ensemble de motorisation selon l'une quelconque des variantes précédemment décrites. The invention also relates to a vehicle characterized in that it is equipped with a motorization assembly according to any one of the previously described variants.
D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un mode particulier de réalisation, non limitatif de l'invention, faite en référence aux figures dans lesquelles : - La figure 1 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation de l'invention pour un premier état de fonctionnement. Other features and advantages will appear on reading the following description of a particular embodiment, not limiting of the invention, with reference to the figures in which: - Figure 1 is a schematic representation of a first embodiment of the invention for a first operating state.
- La figure 2 est une représentation schématique du premier mode de réalisation de l'invention pour un second état de fonctionnement.  - Figure 2 is a schematic representation of the first embodiment of the invention for a second operating state.
- La figure 3 est une représentation schématique du premier mode de réalisation de l'invention pour un troisième état de fonctionnement. - Figure 3 is a schematic representation of the first embodiment of the invention for a third operating state.
- La figure 4 est une représentation schématique d'un second mode de réalisation de l'invention dans le premier état de fonctionnement.  - Figure 4 is a schematic representation of a second embodiment of the invention in the first operating state.
- La figure 5 est une représentation schématique du second mode de réalisation de l'invention dans le second état de fonctionnement.  - Figure 5 is a schematic representation of the second embodiment of the invention in the second operating state.
- La figure 6 est une représentation schématique du second mode de réalisation de l'invention dans le troisième état de fonctionnement.  - Figure 6 is a schematic representation of the second embodiment of the invention in the third state of operation.
La figure 1 présente un premier mode de réalisation de l'ensemble de motorisation de l'invention. Figure 1 shows a first embodiment of the motorization assembly of the invention.
L'ensemble de motorisation comprend un moteur thermique 1 . Le moteur thermique 1 peut être par exemple un moteur à combustion interne à allumage commandé ou un moteur à combustion interne à allumage par compression. Un tel ensemble de motorisation équipe de préférence un véhicule, en particulier automobile, pour permettre un déplacement de celui-ci, mais peut également convenir à une installation stationnaire. The motor assembly includes a heat engine 1. The heat engine 1 may for example be a spark ignition internal combustion engine or a compression ignition internal combustion engine. Such an engine assembly preferably equips a vehicle, in particular an automobile, to allow movement thereof, but may also be suitable for a stationary installation.
Le moteur thermique 1 est pourvu d'un circuit de refroidissement à l'intérieur duquel circule un liquide de refroidissement, tel qu'un mélange d'eau et de mono-éthylène glycol par exemple. The heat engine 1 is provided with a cooling circuit inside which circulates a cooling liquid, such as a mixture of water and mono-ethylene glycol, for example.
Le circuit de refroidissement comprend un circuit interne de circulation du liquide de refroidissement à l'intérieur du moteur thermique. Le circuit de refroidissement est destiné à prélever les calories générées par le moteur thermique et à évacuer ces dernières pour maintenir le moteur thermique à une température de fonctionnement acceptable. The cooling circuit comprises an internal circuit for circulating the coolant inside the engine. The cooling circuit is intended to take the calories generated by the engine and to evacuate them to maintain the engine at an acceptable operating temperature.
Les entrées et sorties des différents organes disposés dans le circuit de refroidissement sont définies relativement au sens de circulation du liquide de refroidissement. Le moteur thermique 1 est relié en sortie S2 du circuit interne 2 à une entrée E31 d'un boîtier 3 de sortie du liquide de refroidissement. Le boîtier 3 est destiné à répartir le liquide de refroidissement à l'intérieur de diverses branches du circuit de refroidissement. Le boîtier 3 comprend une première sortie S31 de liquide de refroidissement reliée fluidiquement, au moyen par exemple d'une canalisation, a une entrée E4 d'un aérotherme 4. L'aérotherme 4 est traversé par un flux d'air interne et/ou externe qui est destiné à être délivré à l'intérieur d'un habitacle du véhicule automobile pour réchauffer un air présent à l'intérieur de l'habitacle. L'aérotherme 4 est préférentiellement logé à l'intérieur d'une installation de chauffage du véhicule. L'aérotherme comprend une sortie S4 de liquide de refroidissement reliée fluidiquement, au moyen par exemple d'une canalisation, à une entrée E5 d'un échangeur 5, encore désigné échangeur EGR, de refroidissement des gaz d'échappement recirculés vers l'admission du moteur 1 . Dans ce mode réalisation l'aérotherme 4 et l'échangeur EGR 5 sont en série dans cet ordre. Les gaz d'échappement recirculés peuvent indifféremment être prélevés en amont ou en aval d'organes de dépollution des gaz d'échappement (recirculation des gaz d'échappement haute pression dite EGR HP ou recirculation des gaz d'échappement basse pression dite EGR BP selon que le prélèvement est respectivement en amont ou en aval des organes de dépollution, le sens amont et aval étant défini ici relativement au sens de circulation des gaz d'échappement). En variante, l'échangeur EGR 5 peut être complété ou remplacé par un collecteur d'échappement intégré à la culasse ou par un passage des gaz d'échappement recirculés en interne du moteur thermique, par exemple au sein de la culasse. Le circuit de refroidissement comprend encore un dispositif thermostatique 6 comprenant une entrée E6 de liquide de refroidissement reliée fluidiquement, au moyen par exemple d'une canalisation, à une sortie S5 de l'échangeur EGR 5. Le dispositif thermostatique 6 comprend également une première sortie, S61 , et une seconde sortie, S62, de liquide de refroidissement. Le dispositif thermostatique 6 distribue le liquide de refroidissement en fonction de sa température vers les sorties S61 et / ou S62. The inputs and outputs of the various members arranged in the cooling circuit are defined relative to the direction of flow of the coolant. The heat engine 1 is connected at the output S2 of the internal circuit 2 to an inlet E31 of a casing 3 for the outlet of the cooling liquid. The housing 3 is intended to distribute the cooling liquid inside various branches of the cooling circuit. The housing 3 comprises a first outlet S31 of coolant fluidically connected, for example by means of a pipe, to an inlet E4 of a heater 4. The heater 4 is traversed by an internal air flow and / or external which is intended to be delivered inside a passenger compartment of the motor vehicle to heat an air present inside the passenger compartment. The heater 4 is preferably housed inside a heating system of the vehicle. The heater comprises an outlet S4 of coolant fluidically connected, for example by means of a pipe, to an inlet E5 of an exchanger 5, also called EGR exchanger, cooling the exhaust gas recirculated to the inlet of the engine 1. In this embodiment, the heater 4 and the EGR exchanger 5 are in series in this order. The recirculated exhaust gases can be taken either upstream or downstream of exhaust gas cleaning devices (high pressure exhaust gas recirculation, known as HP EGR or low pressure exhaust gas recirculation, called BP EGR according to that the sampling is respectively upstream or downstream of the pollution control organs, the upstream and downstream direction being defined here relative to the direction of circulation of the exhaust gas). Alternatively, the EGR exchanger 5 can be supplemented or replaced by an exhaust manifold integrated with the cylinder head or by a passage of the exhaust gas recirculated internally of the engine, for example within the cylinder head. The cooling circuit further comprises a thermostatic device 6 comprising an inlet E6 of coolant fluidically connected, for example by means of a pipe, to an outlet S5 of the EGR exchanger 5. The thermostatic device 6 also comprises a first outlet , S61, and a second output, S62, of coolant. The thermostatic device 6 distributes the coolant according to its temperature to the outputs S61 and / or S62.
Le boîtier 3 comprend une seconde sortie S32 de liquide de refroidissement reliée fluidiquement, au moyen par exemple d'une canalisation 7 à une entrée E8 d'une pompe à liquide de refroidissement. La pompe 8 à liquide de refroidissement comprend une sortie S8 reliée à une entrée E2 du circuit interne 2 au moteur thermique 1 . La canalisation 7 est une canalisation de retour direct de liquide de refroidissement au circuit interne 2 du moteur 1 via la pompe 8 (classiquement désigné by-pass en anglais). La canalisation 7 permet d'assurer un débit minimal au sein du moteur thermique 1 qui serait insatisfait par la circulation de liquide de refroidissement au sein des seuls aérotherme 4 et échangeur EGR 5. Le boîtier 3 comprend une troisième sortie S33 de liquide de refroidissement reliée fluidiquement, au moyen par exemple d'une canalisation, à une entrée E9 d'un radiateur 9. Le radiateur 9 est traversé par un flux d'air externe pour refroidir le liquide de refroidissement à l'intérieur du radiateur 9. Le radiateur est préférentiellement logé à l'intérieur d'une façade avant du véhicule automobile pour faciliter un échange de chaleur entre le flux d'air externe et le liquide de refroidissement à l'intérieur du radiateur 9. Le boîtier 3 comprend encore un thermostat 19, qui peut être piloté et dont la fonction est de distribuer le liquide de refroidissement en fonction de sa température vers les sorties S32, S33. Le radiateur 9 comprend une sortie S9 de liquide de refroidissement reliée fluidiquement, à une seconde entrée E32 du boîtier 3. Cette seconde entrée E32 est reliée fluidiquement, par exemple par un conduit interne au sein du boîtier 3, à la seconde sortie S32 de liquide de refroidissement du boîtier 3. L'ensemble de motorisation de l'invention comprend encore un dispositif de récupération d'énergie mettant en œuvre un cycle de Rankine. Ce dispositif de récupération d'énergie comprend une boucle 10 d'échange thermique à l'intérieur de laquelle circule un fluide de travail. Un échangeur thermique 1 1 est disposé dans la boucle d'échange thermique 10, en contact thermique avec le circuit de refroidissement du moteur 1 comme source chaude de sorte à capter les calories véhiculées par le liquide de refroidissement pour les transférer au fluide de travail. Cet échangeur thermique 1 1 est dit chaud car il est relié à la source chaude. Cet échangeur thermique 1 1 constitue préférentiellement un évaporateur pour le fluide de travail, de telle sorte que ce dernier passe d'un état liquide en entrée de l'échangeur thermique 1 1 à un état vapeur à en sortie de l'échangeur thermique 1 1 . The housing 3 comprises a second outlet S32 of coolant fluidically connected, for example by means of a pipe 7 to an inlet E8 of a coolant pump. The coolant pump 8 comprises an output S8 connected to an input E2 of the internal circuit 2 to the heat engine 1. Line 7 is a line for direct return of coolant to the internal circuit 2 of the engine 1 via the pump 8 (typically designated bypass in English). The line 7 ensures a minimum flow rate within the heat engine 1 which would be dissatisfied by the circulation of coolant within the only heater 4 and EGR exchanger 5. The housing 3 comprises a third outlet S33 of coolant fluidically connected , for example by means of a pipe, at an inlet E9 of a radiator 9. The radiator 9 is traversed by an external air flow to cool the cooling liquid inside the radiator 9. The radiator is preferentially housed inside a front facade of the motor vehicle to facilitate a heat exchange between the external air flow and the coolant inside the radiator 9. The housing 3 further comprises a thermostat 19, which can be piloted and whose function is to distribute the coolant according to its temperature to the outputs S32, S33. The radiator 9 comprises an outlet S9 of coolant fluidically connected to a second inlet E32 of the housing 3. This second inlet E32 is fluidly connected, for example by an internal conduit within the housing 3, to the second outlet S32 of liquid 3. The motorization assembly of the invention further comprises an energy recovery device implementing a Rankine cycle. This energy recovery device comprises a heat exchange loop 10 inside which circulates a working fluid. A heat exchanger 1 1 is disposed in the heat exchange loop 10, in thermal contact with the cooling circuit of the engine 1 as a hot source so as to capture the calories carried by the coolant to transfer them to the working fluid. This heat exchanger 1 1 is said to be hot because it is connected to the hot source. This heat exchanger 1 1 preferably constitutes an evaporator for the working fluid, such that the latter changes from a liquid state at the inlet of the heat exchanger 11 to a vapor state at the outlet of the heat exchanger 11. .
A partir de l'échangeur thermique 1 1 , selon un sens d'écoulement du fluide à l'intérieur de la boucle 10 d'échange thermique, celle-ci comprend encore : From the heat exchanger 1 1, in a flow direction of the fluid inside the heat exchange loop 10, it further comprises:
- un organe de détente 12, encore désigné turbine ou détendeur, apte à transformer de l'énergie provenant de la détente du fluide de travail en énergie mécanique. A l'intérieur de l'organe de détente 12 le fluide subit une détente qui fait s'abaisser la température et la pression du fluide de travail. - un échangeur thermique 13 dit froid car il est relié thermiquement à une source froide. Cet échangeur thermique 13 constitue préférentiellement un condenseur 13 à l'intérieur duquel le fluide de travail se condense en cédant sa chaleur à pression sensiblement constante à la source froide, et - An expansion member 12, also called turbine or expander, capable of converting energy from the expansion of the working fluid into mechanical energy. Inside the expansion member 12 the fluid undergoes a relaxation that lowers the temperature and pressure of the working fluid. - A heat exchanger 13 said cold because it is thermally connected to a cold source. This heat exchanger 13 is preferably a condenser 13 inside which the working fluid condenses by yielding its heat at substantially constant pressure to the cold source, and
- un compresseur ou une pompe 14 pour augmenter la pression du fluide de travail et pour mettre en circulation le fluide à l'intérieur de la boucle d'échange thermique 10. a compressor or a pump 14 for increasing the pressure of the working fluid and for circulating the fluid inside the heat exchange loop 10.
L'énergie mécanique ainsi produite à partir de l'énergie thermique dégagée par la détente du fluide de travail peut ensuite être, soit communiqué directement, par au moins un engrenage de pignons débrayable, en sortie du vilebrequin du moteur thermique, soit préférentiellement transformé par une génératrice ou un alternateur en énergie électriqueThe mechanical energy thus produced from the thermal energy released by the expansion of the working fluid can then be directly communicated by at least one disengageable gear gear, at the output of the crankshaft of the heat engine, or preferably converted by a generator or alternator in electrical energy
- stockée dans une batterie haute tension de traction ou une batterie 48V d'un véhicule hybride-électrique - stored in a high-voltage traction battery or a 48V battery of a hybrid-electric vehicle
- ou utilisée pour faciliter ou seconder la génération d'énergie électrique au niveau d'un alternateur d'une chaîne de traction conventionnelle ou micro-hybridée (par exemple de type à arrêt et redémarrage automatique encore désigné « stop & start » en anglais) où l'alternateur est usuellement entraîné par le moteur thermique.  or used to facilitate or assist the generation of electrical energy at an alternator of a conventional or micro-hybridized traction chain (for example of the stop and start type). where the alternator is usually driven by the engine.
L'échangeur thermique 1 1 dit chaud comprend une entrée E1 1 de liquide de refroidissement reliée fluidiquement à la première sortie, S61 , du dispositif thermostatique 6. L'échangeur thermique 1 1 est ainsi relié fluidiquement au circuit de refroidissement du moteur thermique 1 sur la branche aérotherme de ce circuit, en sortie de l'échangeur EGR 5 qui lui est associé en série par l'intermédiaire de la première sortie S61 du dispositif thermostatique 6. L'échangeur thermique 1 1 comprend encore une sortie S1 1 de liquide de refroidissement reliée fluidiquement à une entrée E7 de la canalisation 7 reliant le boîtier 3 à la pompe 8. The so-called hot heat exchanger 1 1 comprises an inlet E 1 1 of cooling liquid fluidly connected to the first outlet S61 of the thermostatic device 6. The heat exchanger 1 1 is thus fluidly connected to the cooling circuit of the heat engine 1. the air heater branch of this circuit, at the outlet of the EGR exchanger 5 which is associated in series with it via the first output S61 of the thermostatic device 6. The heat exchanger 1 1 also comprises an outlet S1 1 of liquid from cooling fluidically connected to an inlet E7 of the pipe 7 connecting the housing 3 to the pump 8.
La seconde sortie, S62, du dispositif thermostatique 6 est également relié fluidiquement à l'entrée E7 de la canalisation 7. The second output, S62, of the thermostatic device 6 is also fluidly connected to the inlet E7 of the pipe 7.
L'échangeur thermique 13 dit froid de la boucle 10 d'échange thermique décrivant un cycle de Rankine est relié thermiquement à un second circuit de refroidissement, indépendant du circuit de refroidissement du moteur 1 , à l'intérieur duquel circule un liquide de refroidissement, tel qu'un mélange d'eau et de mono-éthylène glycol par exemple. Ce second circuit de refroidissement comprend une pompe 15, un radiateur 16. Le radiateur 16 est traversé par un flux d'air externe pour refroidir le liquide de refroidissement à l'intérieur du radiateur 16. Le radiateur est préférentiellement logé à l'intérieur d'une façade avant du véhicule automobile pour faciliter un échange de chaleur entre le flux d'air externe et le liquide de refroidissement à l'intérieur du radiateur 16, et préférentiellement en amont ou en parallèle du radiateur 9 compte-tenu du sens de circulation du flux d'air externe depuis l'environnement extérieur à l'avant du véhicule vers l'environnement du sous-capot moteur du véhicule. Dans cette variante, l'échangeur 13 froid est un condenseur de type indirect ou à eau. Il peut comprendre alors notamment : - un réservoir de fluide de travail, qui stocke la quantité de fluide de travail non circulante et sépare la phase minoritaire gazeuse de la phase majoritaire liquide du fluide de travail sortant du condenseur, The so-called cold heat exchanger 13 of the heat exchange loop 10 describing a Rankine cycle is thermally connected to a second cooling circuit, independent of the cooling circuit of the engine 1, inside which circulates a cooling liquid, such as a mixture of water and mono-ethylene glycol, for example. This second cooling circuit comprises a pump 15, a radiator 16. The radiator 16 is traversed by an external air flow to cool the cooling liquid inside the radiator 16. The radiator is preferably housed at the interior of a front facade of the motor vehicle to facilitate a heat exchange between the external air flow and the coolant inside the radiator 16, and preferably upstream or in parallel of the radiator 9 account-held the direction of flow of the external air flow from the outside environment to the front of the vehicle to the environment of the under-bonnet of the vehicle. In this variant, the cold exchanger 13 is a condenser of indirect or water type. It may then comprise in particular: a reservoir of working fluid, which stores the quantity of non-circulating working fluid and separates the gaseous minority phase from the majority liquid phase of the working fluid leaving the condenser,
- un sous-refroidisseur, soumis à un débit de liquide de refroidissement du second circuit de refroidissement et qui assure un échange thermique entre le fluide de travail et le liquide de refroidissement du second circuit, pour amener le fluide de travail à une température inférieure à sa température de condensation. Cette disposition permet de garantir que le fluide de travail soit totalement en phase liquide en entrée de la pompe ou du compresseur 14 afin de s'affranchir de tout risque de cavitation pouvant provoquer la détérioration ou la ruine de la pompe ou du compresseur 14. a subcooler, subjected to a coolant flow rate of the second cooling circuit and which ensures a heat exchange between the working fluid and the cooling liquid of the second circuit, in order to bring the working fluid to a temperature below its condensation temperature. This arrangement makes it possible to guarantee that the working fluid is totally in the liquid phase at the inlet of the pump or of the compressor 14 in order to overcome any risk of cavitation which can cause the deterioration or the ruin of the pump or the compressor 14.
Le radiateur 16 comprend une sortie S16 de liquide de refroidissement reliée fluidiquement à la pompe 15 qui est elle-même reliée à une entrée E13 de liquide de refroidissement que comprend l'échangeur 13 froid. L'échangeur 13 froid comprend encore une sortie S13 de liquide de refroidissement. The radiator 16 comprises an outlet S16 of coolant fluidly connected to the pump 15 which is itself connected to an inlet E13 coolant that includes the exchanger 13 cold. The cold exchanger 13 further comprises an outlet S13 of coolant.
Le moteur peut encore comprendre un turbocompresseur 17 et un refroidisseur 18 d'air de suralimentation pour le refroidissement de l'air d'admission en sortie du turbocompresseur 17 et avant son entrée dans les chambres de combustion du moteur 1 . The engine may further comprise a turbocharger 17 and a charge air cooler 18 for cooling the intake air at the outlet of the turbocharger 17 and before it enters the combustion chambers of the engine 1.
Le refroidisseur 18 d'air de suralimentation est relié au second circuit de refroidissement préférentiellement en parallèle de l'échangeur 13 froid pour ne pas additionner leurs pertes de charge. The charge air cooler 18 is connected to the second cooling circuit preferably in parallel with the cold exchanger 13 so as not to add their pressure drops.
Dans une variante, l'échangeur 13 froid est un condenseur de type direct ou à air, préférentiellement logé à l'intérieur d'une façade avant du véhicule automobile pour faciliter un échange de chaleur entre le flux d'air externe et le fluide de travail à l'intérieur de l'échangeur 13 froid, et préférentiellement en amont ou en parallèle du radiateur 9 compte-tenu du sens de circulation du flux d'air externe. In a variant, the cold exchanger 13 is a direct or air type condenser, preferentially housed inside a front facade of the motor vehicle to facilitate a heat exchange between the external air flow and the fluid. working inside the exchanger 13 cold, and preferably upstream or in parallel with the radiator 9 given the direction of flow of the external air flow.
Le fonctionnement est le suivant : Dans la configuration illustrée en figure 1 le moteur thermique 1 est en régime thermique transitoire, dans une première phase de montée en température : Lorsque la circulation du liquide de refroidissement au sein du moteur thermique 1 est établie (car elle peut être transitoirement coupée, soit au niveau de la pompe 8, soit au niveau du boîtier 3, pour accélérer la montée en température du moteur thermique 1 ), elle s'effectue au sein du circuit interne 2 au moteur thermique 1 puis débouche en entrée E31 du boîtier 3. Le moteur 1 thermique n'a pas encore atteint sa température de régulation et son thermostat 19 ferme la sortie S33. De préférence, pour un fonctionnement acceptable du moteur 1 , la température de régulation, correspondant à la température du liquide de refroidissement provoquant un début d'ouverture du thermostat 19, est de préférence comprise entre 75 et 105°C. Le thermostat 19 étant fermé, le liquide de refroidissement en sortie moteur se dirige, par la sortie S31 du boîtier 3, vers l'aérotherme 4 et l'échangeur EGR 5 et, par la sortie S32 du boîtier 3, à travers la canalisation 7 avant d'être aspiré par l'admission E8 de la pompe à eau 8 et d'en être refoulé en entrée E2 du moteur thermique 1 . La température du liquide de refroidissement irriguant l'élément thermosensible du dispositif thermostatique 6 est inférieure à un seuil prédéfini, Sr, pour lequel il est jugé que la température et la chaleur transférables à travers l'échangeur 1 1 sont trop faibles pour tirer profit de la boucle Rankine et la priorité est donnée à la montée en température du moteur thermique 1 et au chauffage de l'habitacle, via l'aérotherme 4. Le seuil prédéfini, Sr, est inférieur à la température de régulation et de préférence compris entre 40 et 70 °C. The operation is as follows: In the configuration illustrated in FIG. 1, the heat engine 1 is in a transient thermal regime, in a first phase of temperature rise: When the circulation of the coolant within the heat engine 1 is established (because it can be transiently cut off, either at the level of the pump 8, or at the level of the housing 3, to accelerate the temperature rise of the heat engine 1), it takes place within the internal circuit 2 of the heat engine 1 and then opens at the input E31 of the housing 3. thermal engine 1 has not yet reached its regulation temperature and its thermostat 19 closes the output S33. Preferably, for an acceptable operation of the engine 1, the control temperature, corresponding to the temperature of the coolant causing a start of opening of the thermostat 19, is preferably between 75 and 105 ° C. With the thermostat 19 closed, the engine output coolant flows through the outlet S31 of the housing 3 to the heater 4 and the EGR exchanger 5 and through the outlet S32 of the housing 3 through the pipe 7 before being sucked by the inlet E8 of the water pump 8 and to be discharged at the inlet E2 of the heat engine 1. The temperature of the coolant irrigating the thermosensitive element of the thermostatic device 6 is less than a predefined threshold, Sr, for which it is judged that the temperature and heat transferable through the exchanger 11 are too low to take advantage of the Rankine loop and the priority is given to the temperature rise of the heat engine 1 and the heating of the cabin, via the heater 4. The preset threshold, Sr, is lower than the control temperature and preferably between 40 and 70 ° C.
Le dispositif thermostatique 6 disposé en sortie de l'échangeur 5 EGR ferme la première sortie S61 pour empêcher la circulation du liquide de refroidissement dans l'échangeur 1 1 dit chaud, mais laisse la seconde sortie S62 ouverte. The thermostatic device 6 disposed at the outlet of the exchanger 5 EGR closes the first outlet S61 to prevent the circulation of the cooling liquid in the exchanger 11, said to be hot, but leaves the second outlet S62 open.
Le liquide de refroidissement ayant traversé l'échangeur 5 EGR est dirigé par la seconde sortie S62 du dispositif thermostatique 6 vers la canalisation 7 et l'entrée de la pompe à eau 8. La boucle Rankine est donc alors désactivée : la pompe à fluide ou compresseur 14 et l'organe de détente 12 sont ici inopérants. The coolant having passed through the exchanger 5 EGR is directed by the second outlet S62 of the thermostatic device 6 to the pipe 7 and the inlet of the water pump 8. The Rankine loop is then deactivated: the fluid pump or compressor 14 and the detent 12 are here inoperative.
L'échangeur 13 dit froid de la boucle Rankine est irrigué par le liquide de refroidissement du second circuit de refroidissement si la pompe 15 associée est activée. Une alternative possible propose de s'affranchir de la circulation de liquide de refroidissement dans le second circuit de refroidissement et donc au sein de l'échangeur 13 dit froid, inutile puisque la boucle Rankine est alors désactivée. Cette circulation de liquide de refroidissement au sein de l'échangeur 13 dit froid alors inopérant permet toutefois par conduction de le mettre à une température déjà propice afin de garantir une rapide mise à disposition de la source froide. The so-called cold exchanger 13 of the Rankine loop is irrigated by the coolant of the second cooling circuit if the associated pump 15 is activated. An alternative possible to dispense with the circulation of coolant in the second cooling circuit and therefore within the exchanger 13 said cold, unnecessary since the Rankine loop is then disabled. This flow of coolant within the exchanger 13 said cold then inoperative however allows conduction to put it at a temperature already conducive to ensure rapid availability of the cold source.
La figure 2 présente le premier mode de réalisation dans une seconde phase de fonctionnement dans laquelle le moteur thermique 1 est toujours en régime thermique transitoire, dans une seconde phase de montée en température. FIG. 2 shows the first embodiment in a second operating phase in which the heat engine 1 is always in a transient thermal regime, in a second phase of temperature rise.
Dans cette seconde phase, le moteur thermique n'a pas encore atteint sa température de régulation et son thermostat 19 garde la sortie S33 fermée. Toutefois, dans cette seconde phase, la phase de convergence du confort thermique habitacle en mode chauffage est terminée et la température et la chaleur transférables à travers l'échangeur chaud 1 1 sont désormais suffisantes pour tirer profit de la boucle Rankine : la boucle Rankine est alors activée et la pompe 14 et l'organe de détente 12 fonctionnent désormais. In this second phase, the heat engine has not yet reached its control temperature and its thermostat 19 keeps the output S33 closed. However, in this second phase, the convergence phase of the cabin thermal comfort in heating mode is complete and the temperature and heat transferable through the heat exchanger 11 are now sufficient to take advantage of the Rankine loop: the Rankine loop is then activated and the pump 14 and the detent 12 now work.
La température du liquide de refroidissement irriguant l'élément thermosensible du dispositif thermostatique 6 étant supérieure au seuil prédéfini, Sr, le dispositif thermostatique 6 disposé en sortie de l'échangeur 5 EGR ferme la seconde sortie S62 pour empêcher le retour direct du liquide de refroidissement vers la canalisation 7, mais laisse la première sortie S61 ouverte pour permettre le passage du liquide de refroidissement dans l'échangeur 1 1 dit chaud. As the temperature of the coolant irrigating the thermosensitive element of the thermostatic device 6 is greater than the predefined threshold, Sr, the thermostatic device 6 disposed at the outlet of the exchanger 5 EGR closes the second outlet S62 to prevent the direct return of the coolant. to the pipe 7, but leaves the first outlet S61 open to allow the passage of the coolant in the exchanger 1 1 said hot.
Le liquide de refroidissement ayant traversé l'échangeur 5 EGR est dirigé par la première sortie S61 du dispositif thermostatique 6 l'échangeur 1 1 , qu'il traverse avant de rejoindre la canalisation 7 et l'entrée de la pompe 8. A la traversée de l'échangeur 1 1 , le liquide de refroidissement en sortie moteur, ayant éventuellement cédé une partie de ses calories à l'air habitacle à travers l'aérotherme 4 puis réchauffé à la traversée de l'échangeur 5 EGR et optionnellement de la vanne EGR, non représentée, cède des calories à travers l'échangeur 1 1 au fluide de travail de la boucle de Rankine dont il augmente ainsi la température avant la détente à travers l'organe détente 12. Cette disposition, où l'aérotherme 4, l'échangeur 5 EGR et l'échangeur 1 1 sont disposés en série et dans cet ordre compte-tenu du sens de circulation du liquide de refroidissement en sortie moteur, permet de compenser par les calories dissipées par les gaz recirculés les calories éventuellement perdues à la traversée de l'aérotherme 4 et de transmettre au fluide de travail les calories dissipées par les gaz recyclés à la traversée de l'échangeur 5 EGR. Préférentiellement, le dispositif thermostatique 6 est de type piloté : un élément électrique piloté par un calculateur du véhicule est intégré au dispositif thermostatique 6 et permet d'en provoquer l'ouverture à une température du liquide de refroidissement différente de son seuil de début d'ouverture passive. L'actionnement du dispositif thermostatique 6 est mis en œuvre par une loi de commande enregistrée dans un espace mémoire du calculateur, en fonction notamment de la température du liquide de refroidissement en sortie du moteur thermique, de l'aérotherme 4 et de l'échangeur 5 EGR. En alternative, le dispositif thermostatique 6 peut être remplacé par un actionneur de type électrovanne on/off ou proportionnelle, par exemple à solénoïde. La température du liquide de refroidissement en sortie de l'aérotherme 4 est estimée à partir de la température du liquide de refroidissement en sortie du moteur thermique 1 , du régime de rotation du moteur thermique 1 et de données d'entrée connues de la fonction régulant le confort thermique habitacle telles que la température ambiante extérieure, la vitesse de rotation du pulseur d'air dans l'habitacle, la position des volets de distribution d'air à travers le groupe de climatisation du véhicule, les températures d'air en entrée et en sortie de l'aérotherme 4 et la température de consigne de l'air dans l'habitacle. En effet, dans certaines situations, notamment lorsque la température du liquide de refroidissement en sortie du moteur thermique 1 est supérieure à une température donnée et que l'aérotherme ne refroidit pas ou peu le liquide de refroidissement, la température du liquide de refroidissement en sortie de l'aérotherme 4 est alors de très peu inférieure à sa température en sortie du moteur thermique 1 . The coolant having passed through the exchanger 5 EGR is directed by the first outlet S61 of the thermostatic device 6 to the exchanger 1 1, which it passes through before rejoining the pipe 7 and the inlet of the pump 8. At the crossing the exchanger 1 1, the engine output coolant, having eventually yielded a portion of its calories to the passenger compartment air through the heater 4 and then heated to the crossing of the exchanger 5 EGR and optionally the valve EGR, not shown, transfers calories through the exchanger 1 1 to the working fluid of the Rankine loop, thereby increasing the temperature before expansion through the trigger member 12. This arrangement, where the heater 4, the exchanger 5 EGR and the exchanger 1 1 are arranged in series and in this order in view of the flow direction of the engine output coolant, makes it possible to compensate for the calories dissipated by the recirculated gases the calories possibly lost when passing through the heater 4 and to transmit to the working fluid the calories dissipated by the recycled gases at the crossing of the exchanger 5 EGR. Preferably, the thermostatic device 6 is of piloted type: an electric element controlled by a vehicle computer is integrated with the thermostatic device 6 and makes it possible to cause its opening at a temperature of the coolant different from its start threshold of passive opening. The actuation of the thermostatic device 6 is implemented by a control law stored in a memory space of the computer, depending in particular on the temperature of the coolant at the output of the heat engine, the heater 4 and the heat exchanger 5 EGR. Alternatively, the thermostatic device 6 may be replaced by a solenoid valve actuator on / off or proportional, for example solenoid. The temperature of the coolant at the outlet of the heater 4 is estimated from the temperature of the coolant at the outlet of the engine 1, the rotational speed of the engine 1 and the known input data of the regulating function interior passenger comfort, such as the outside ambient temperature, the speed of rotation of the air blower in the passenger compartment, the position of the air distribution flaps through the air conditioning unit of the vehicle, the inlet air temperatures and at the output of the heater 4 and the set temperature of the air in the passenger compartment. Indeed, in certain situations, in particular when the temperature of the coolant at the output of the heat engine 1 is greater than a given temperature and the heater does not cool or cool the coolant, the temperature of the output coolant of the heater 4 is then very little lower than its temperature output of the engine 1.
De même, dans le cadre de la présente architecture de circuit de refroidissement où l'aérotherme 4 et l'échangeur 5 EGR sont disposés en série et dans cet ordre compte- tenu du sens de circulation du liquide de refroidissement en sortie moteur, la température du liquide de refroidissement en sortie de l'échangeur 5 EGR est estimée à partir des températures de liquide de refroidissement en sortie du moteur thermique 1 et de l'aérotherme 4, du taux de recirculation des gaz d'échappement recirculés (par exemple via l'ouverture de la vanne de dosage de gaz d'échappement recirculés), du point de fonctionnement du moteur thermique (régime de rotation et charge), des température d'admission en aval et en amont de l'arrivée des gaz d'échappement recirculés dans le circuit d'admission, par exemple juste en amont des chambres de combustion, et des température des gaz d'échappement estimées ou mesurées au lieu de prélèvement des gaz d'échappement recirculés. Similarly, in the context of the present cooling circuit architecture where the heater 4 and the exchanger 5 EGR are arranged in series and in this order taking into account the flow direction of the engine output coolant, the temperature the coolant at the outlet of the exchanger 5 EGR is estimated from the coolant temperatures at the outlet of the heat engine 1 and the heater 4, the recirculation rate of the recirculated exhaust gas (for example via the 'opening of the recirculated exhaust gas metering valve), the operating point of the engine (rotation speed and load), the inlet temperature downstream and upstream of the recirculated exhaust gas inlet in the intake circuit, for example just upstream of the combustion chambers, and the temperature of the exhaust gas estimated or measured at the place of sampling of the recirculated exhaust gas.
Le calculateur commande alors l'actionnement électrique du dispositif thermostatique 6, ou en alternative de l'électrovanne, pour autoriser la traversée de l'échangeur 1 1 par le liquide de refroidissement en sortie de l'aérotherme 4 puis de l'échangeur 5 EGR. The computer then controls the electrical actuation of the thermostatic device 6, or alternatively the solenoid valve, to allow the passage of the heat exchanger 1 1 through the cooling liquid at the outlet of the heater 4 and the exchanger 5 EGR .
La figure 3 présente le premier mode de réalisation pour une troisième phase de fonctionnement dans laquelle le moteur thermique 1 est en régime thermique établi. Dans cette troisième phase, le moteur 1 thermique a atteint sa température de régulation et son thermostat 19 est en régulation (entre-ouvert) ou en pleine ouverture. FIG. 3 shows the first embodiment for a third operating phase in which the heat engine 1 is in an established thermal regime. In this third phase, the thermal engine 1 has reached its control temperature and its thermostat 19 is in regulation (open-opening) or in full opening.
En faible ouverture, le thermostat 19 dirige vers le radiateur 9 une faible partie du débit de liquide de refroidissement issu du moteur thermique 1. Le boitier 3 est conçu de sorte que le débit de liquide de refroidissement issu du moteur thermique 1 dirigé vers le circuit aérotherme 4 est indépendant de la position du thermostat 19 pour un régime moteur donné. Le reste du débit de liquide de refroidissement issu du moteur thermique 1 est donc dirigé par la voie interne S34 du boitier 3 vers la seconde sortie S32 et la canalisation 7 et la pompe 8. In low opening, the thermostat 19 directs to the radiator 9 a small portion of the coolant flow from the heat engine 1. The housing 3 is designed so that the flow of coolant from the engine 1 directed towards the circuit heater 4 is independent of the position of the thermostat 19 for a given engine speed. The remainder of the coolant flow from the heat engine 1 is thus directed by the internal channel S34 of the housing 3 to the second outlet S32 and the pipe 7 and the pump 8.
A mesure que l'ouverture du thermostat 19 augmente, la voie interne S34 du boitier 3 vers la canalisation 7 se referme : en conséquence, la proportion de liquide de refroidissement issue du radiateur 9 dans la canalisation 7 augmente. A l'inverse, à mesure que le thermostat 19 se referme, la voie interne S34 du boitier 3 vers la canalisation 7 se rouvre : la proportion de liquide de refroidissement issue du radiateur 9 dans la canalisation 7 diminue alors en conséquence. As the opening of the thermostat 19 increases, the internal channel S34 of the housing 3 to the pipe 7 closes: as a result, the proportion of coolant from the radiator 9 in the pipe 7 increases. Conversely, as the thermostat 19 closes, the inner channel S34 of the housing 3 to the pipe 7 reopens: the proportion of coolant from the radiator 9 in the channel 7 then decreases accordingly.
En pleine ouverture, le thermostat 19 oriente vers le radiateur 9 la totalité du débit de liquide de refroidissement issu du moteur thermique 1 n'ayant pas été dirigé, par la conception du boitier 3, vers le circuit aérotherme 4. La voie interne S34 du boitier 3 est alors complètement fermée et la totalité du débit de liquide de refroidissement issu du radiateur 9 est dirigé à travers la seconde sortie S32 du boitier vers la canalisation 7 et la pompe 8. De son côté, le dispositif thermostatique 6 maintient la première sortie S61 ouverte et la seconde sortie S62 fermée, préférentiellement sans qu'il soit nécessaire d'en activer l'alimentation électrique : le liquide de refroidissement en sortie moteur dirigé dans l'aérotherme 4 traverse celui-ci puis l'échangeur 5 EGR avant d'irriguer l'échangeur 1 1 et lui céder sa chaleur. In full opening, the thermostat 19 directs towards the radiator 9 the entire flow of coolant from the heat engine 1 has not been directed, by the design of the housing 3, to the air heater circuit 4. The internal path S34 of case 3 is then completely closed and the entire flow of coolant from the radiator 9 is directed through the second outlet S32 of the housing to the pipe 7 and the pump 8. On its side, the thermostatic device 6 maintains the first output S61 open and the second output S62 closed, preferably without it being necessary to activate the power supply: the engine output coolant directed in the heater 4 passes therethrough and then the exchanger 5 EGR before irrigating the exchanger 1 1 and give up its heat.
La pompe 8 aspire par son entrée E8 le liquide de refroidissement en sortie de la canalisation 7 et des échangeurs (radiateur 9, aérotherme 4, échangeur EGR 5, échangeur 1 1 ) et le refoule en entrée E2 du moteur thermique 1 . The pump 8 draws through its inlet E8 the cooling liquid at the outlet of the pipe 7 and exchangers (radiator 9, heater 4, exchanger EGR 5, exchanger 1 1) and delivers it to the inlet E2 of the heat engine 1.
La figure 4 présente maintenant un second mode de réalisation de l'invention qui diffère du premier mode en ce que l'aérotherme 4 et l'échangeur 5 EGR sont disposés en parallèle en sortie du moteur thermique 1 . La figure 4 présente également la configuration dans laquelle le moteur thermique 1 est en régime thermique transitoire, dans la première phase de montée en température. FIG. 4 now shows a second embodiment of the invention which differs from the first embodiment in that the heater 4 and the exchanger 5 EGR are arranged in parallel at the output of the heat engine 1. FIG. 4 also shows the configuration in which the heat engine 1 is in a transient thermal regime, in the first phase of temperature rise.
Dans ce second mode de réalisation, l'entrée E6 du dispositif thermostatique 6 de liquide de refroidissement est reliée fluidiquement, au moyen par exemple d'une canalisation, à la sortie S5 de l'échangeur 5 EGR. La première sortie, S61 , du dispositif thermostatique 6 est reliée à l'entrée E1 1 de l'échangeur 1 1 tandis que la seconde sortie, S62 est reliée fluidiquemement à la canalisation 7. La sortie S4 de l'aérotherme rejoint la liaison fluidique de la seconde sortie S62 vers la canalisation 7. In this second embodiment, the inlet E6 of the thermostatic device 6 for cooling liquid is connected fluidly, for example by means of a pipe, to the outlet S5 of the exchanger 5 EGR. The first output, S61, of the thermostatic device 6 is connected to the input E1 1 of the exchanger 1 1 while the second output, S62 is fluidly connected to the pipe 7. The output S4 of the heater joins the fluidic connection from the second exit S62 to the pipeline 7.
Comme l'illustre la figure 4, en régime thermique transitoire, alors que le moteur thermique est en phase de montée en température et que la température du liquide de refroidissement irriguant l'élément thermosensible du dispositif thermostatique 6 est inférieure au seuil prédéfini Sr pour lequel il est jugé que la température et la chaleur transférables à travers l'échangeur 1 1 sont trop faibles pour tirer profit de la boucle Rankine, la priorité est donnée à la montée en température du moteur thermique 1 et au chauffage de l'habitacle, via l'aérotherme 4. La boucle Rankine est donc alors désactivée : la pompe à fluide ou compresseur 14 et l'organe de détente 12 sont ici inopérants. Le liquide de refroidissement en sortie du moteur 1 traverse l'aérotherme 4 et l'échangeur 5 EGR disposés en parallèle l'un de l'autre. Le dispositif thermostatique 6 disposé en sortie de l'échangeur 5 EGR maintien la première sortie S61 fermée et dirige le liquide de refroidissement ayant traversé l'échangeur 5 EGR vers la seconde sortie S62 vers la canalisation 7 qui mène à la pompe 8. L'échangeur 1 1 n'est pas alors traversé par le liquide de refroidissement issu de l'échangeur 5 EGR. La figure 5 présente maintenant le second mode de réalisation dans la seconde phase de fonctionnement dans laquelle le moteur thermique 1 est toujours en régime thermique transitoire, dans une seconde phase de montée en température. Dans cette seconde phase, le moteur thermique n'a pas encore atteint sa température de régulation et son thermostat 19 garde la sortie S33 fermée. As illustrated in FIG. 4, in a transient thermal regime, while the heat engine is in a temperature increase phase and the temperature of the cooling liquid irrigating the thermosensitive element of the thermostatic device 6 is less than the predefined threshold Sr for which it is judged that the temperature and heat transferable through the exchanger 11 are too weak to take advantage of the Rankine loop, the priority is given to the temperature rise of the engine 1 and the heating of the passenger compartment, via the heater 4. The Rankine loop is then disabled: the fluid pump or compressor 14 and the expansion member 12 are here inoperative. The coolant at the outlet of the engine 1 passes through the heater 4 and the exchanger 5 EGR arranged in parallel with each other. The thermostatic device 6 disposed at the outlet of the exchanger 5 EGR keeps the first outlet S61 closed and directs the cooling liquid having passed through the exchanger 5 EGR towards the second outlet S62 towards the duct 7 which leads to the pump 8. exchanger 1 1 is not then traversed by the coolant from the exchanger 5 EGR. FIG. 5 now shows the second embodiment in the second phase of operation in which the heat engine 1 is always in a transient thermal regime, in a second phase of temperature rise. In this second phase, the heat engine has not yet reached its control temperature and its thermostat 19 keeps the output S33 closed.
Toutefois, dans cette seconde phase, la phase de convergence du confort thermique habitacle en mode chauffage est terminée et la température et la chaleur transférables à travers l'échangeur chaud 1 1 sont désormais suffisantes pour tirer profit de la boucle Rankine : la boucle Rankine est alors activée et la pompe 14 et l'organe de détente 12 fonctionnent désormais. However, in this second phase, the convergence phase of the cabin thermal comfort in heating mode is complete and the temperature and heat transferable through the heat exchanger 11 are now sufficient to take advantage of the Rankine loop: the Rankine loop is then activated and the pump 14 and the detent 12 now work.
Dans cette seconde phase, la température du liquide de refroidissement irriguant l'élément thermosensible du dispositif thermostatique 6 étant supérieure au seuil prédéfini Sr, le dispositif thermostatique 6 disposé en sortie de l'échangeur 5 EGR ferme la seconde sortie S62 pour empêcher le retour du liquide de refroidissement en sortie de l'échangeur 5 EGR directement vers la canalisation 7 et laisse la première sortie S61 ouverte pour permettre le passage du liquide de refroidissement en sortie de l'échangeur 5 EGR dans l'échangeur 1 1 dit chaud. In this second phase, the temperature of the coolant irrigating the thermosensitive element of the thermostatic device 6 being greater than the preset threshold Sr, the thermostatic device 6 disposed at the outlet of the exchanger 5 EGR closes the second outlet S62 to prevent the return of the coolant at the outlet of the exchanger 5 EGR directly to the pipe 7 and leaves the first outlet S61 open to allow the passage of the coolant at the outlet of the exchanger 5 EGR in the exchanger 1 1 said hot.
A la traversée de l'échangeur 1 1 , le liquide de refroidissement en sortie moteur, réchauffé à la traversée de l'échangeur 5 EGR et optionnellement de la vanne de dosage des gaz d'échappement recirculés, cède des calories à travers l'échangeur 1 1 au fluide de travail de la boucle de Rankine dont il augmente ainsi la température et la pression avant la détente à travers l'organe 12 de détente. At the crossing of the exchanger 1 1, the engine output coolant, heated to the crossing of the exchanger 5 EGR and optionally the recirculated exhaust gas metering valve, yields calories through the exchanger 1 to the working fluid of the Rankine loop, thereby increasing the temperature and pressure before the expansion through the member 12 of relaxation.
Cette disposition en série de l'échangeur 5 EGR et l'échangeur 1 1 , dans cet ordre compte-tenu du sens de circulation du liquide de refroidissement en sortie moteur, et en parallèle de l'aérotherme 4, permet de transmettre au fluide de travail de la boucle de Rankine les calories dissipées par les gaz d'échappement recirculés à la traversée de l'échangeur 5 EGR tout en s'affranchissant des pertes thermiques à travers l'aérotherme 4. This series arrangement of the exchanger 5 EGR and the exchanger 1 1, in this order in view of the direction of circulation of the coolant at the engine output, and in parallel with the heater 4, makes it possible to transmit to the fluid of Rankine loop work the calories dissipated by the recirculated exhaust gas at the crossing of the 5 EGR heat exchanger while avoiding thermal losses through the unit heater 4.
La figure 6 présente maintenant le second mode de réalisation dans la troisième phase de fonctionnement dans laquelle le moteur thermique 1 est en régime thermique établi. Dans cette troisième phase, le moteur 1 thermique a atteint sa température de régulation et son thermostat 19 est en régulation (entre-ouvert) ou en pleine ouverture. En faible ouverture, le thermostat 19 dirige vers le radiateur 9 une faible partie du débit de liquide de refroidissement issu du moteur thermique 1 . Le boitier 3 est conçu de sorte que le débit de liquide de refroidissement issu du moteur thermique 1 dirigé vers le circuit aérotherme 4 est indépendant de la position du thermostat 19 pour un régime moteur donné. Le reste du débit de liquide de refroidissement issu du moteur thermique 1 est donc dirigé par la voie interne du boitier 3 vers la seconde sortie S32 et la canalisation 7 et la pompe 8. A mesure que l'ouverture du thermostat 19 augmente, la voie interne S34 du boitier 3 vers la canalisation 7 se referme : en conséquence, la proportion de liquide de refroidissement issue du radiateur 9 dans la canalisation 7 augmente. A l'inverse, à mesure que le thermostat 19 se referme, la voie interne S34 du boitier 3 vers la canalisation 7 se rouvre : la proportion de liquide de refroidissement issue du radiateur 9 dans la canalisation 7 diminue alors en conséquence. FIG. 6 now shows the second embodiment in the third operating phase in which the heat engine 1 is in an established thermal regime. In this third phase, the thermal engine 1 has reached its control temperature and its thermostat 19 is in regulation (open-opening) or in full opening. In low opening, the thermostat 19 directs to the radiator 9 a small portion of the coolant flow from the engine 1. The housing 3 is designed so that the flow of coolant from the heat engine 1 to the heating circuit 4 is independent of the position of the thermostat 19 for a given engine speed. The remainder of the coolant flow from the heat engine 1 is thus directed by the internal path of the housing 3 to the second outlet S32 and the pipe 7 and the pump 8. As the opening of the thermostat 19 increases, the path internal S34 of the housing 3 to the pipe 7 closes: as a result, the proportion of coolant from the radiator 9 in the pipe 7 increases. Conversely, as the thermostat 19 closes, the inner channel S34 of the housing 3 to the pipe 7 reopens: the proportion of coolant from the radiator 9 in the channel 7 then decreases accordingly.
En pleine ouverture, le thermostat 19 oriente vers le radiateur 9 la totalité du débit de liquide de refroidissement issu du moteur thermique 1 n'ayant pas été dirigé, par la conception du boitier 3, vers le circuit aérotherme 4. La voie interne S34 du boitier 3 est alors complètement fermée et la totalité du débit de liquide de refroidissement issu du radiateur 9 est dirigé à travers la seconde sortie S32 du boitier vers la canalisation 7 et la pompe 8. In full opening, the thermostat 19 directs towards the radiator 9 the entire flow of coolant from the heat engine 1 has not been directed, by the design of the housing 3, to the air heater circuit 4. The internal path S34 of case 3 is then completely closed and the entire flow of coolant from the radiator 9 is directed through the second outlet S32 of the housing to the pipe 7 and the pump 8.
De son côté, le dispositif thermostatique 6 maintient la première sortie S61 ouverte et la seconde sortie S62 fermée : le liquide de refroidissement en sortie moteur dirigé dans l'échangeur 5 EGR traverse celui-ci avant d'irriguer l'échangeur 1 1 et lui céder sa chaleur. Le liquide de refroidissement en sortie de l'échangeur 1 1 rejoint alors la portion de liquide de refroidissement en sortie moteur ayant traversé l'aérotherme 4 en amont de l'entrée E7 de la canalisation 7. For its part, the thermostatic device 6 keeps the first output S61 open and the second output S62 closed: the engine output coolant directed into the exchanger 5 EGR passes through it before irrigating the exchanger 1 1 and it give up his heat. The coolant at the outlet of the exchanger 1 1 then joins the portion of engine output coolant having passed through the heater 4 upstream of the inlet E7 of the pipe 7.
La pompe 8 aspire par son entrée E8 le liquide de refroidissement en sortie de la canalisation 7 et des échangeurs (radiateur 9, aérotherme 4, échangeur EGR 5, échangeur 1 1 ) et le refoule en entrée E2 du moteur thermique 1 . Dans le cadre des premier et second modes de réalisation de l'invention, le thermostat 19 est préférentiellement piloté, par exemple électriquement, ou en alternative, le dispositif assurant la régulation thermique du moteur à combustion interne 1 est conçu, dans les deux cas de sorte à favoriser le fonctionnement du moteur thermique 1 à une température de liquide de refroidissement la plus élevée possible, notamment compte-tenu de la fiabilité du moteur 1 . Ainsi, la température du liquide de refroidissement en sortie du moteur thermique 1 et en entrée de l'échangeur thermique 1 1 , alors supérieure par exemple par l'action du thermostat piloté 19, et la récupération dans le liquide de refroidissement du moteur thermique 1 des calories des gaz d'échappement recirculés à travers l'échangeur EGR 5, permettent d'augmenter la pression et la température du fluide de travail de la boucle de Rankine en sortie de l'échangeur thermique 1 1 : la chaleur du liquide de refroidissement du moteur thermique 1 en entrée E1 1 de l'échangeur 1 1 est cédée au fluide de travail de la boucle de Rankine à une température supérieure et l'efficacité du cycle de Rankine s'en trouve augmentée. The pump 8 draws through its inlet E8 the cooling liquid at the outlet of the pipe 7 and exchangers (radiator 9, heater 4, exchanger EGR 5, exchanger 1 1) and delivers it to the inlet E2 of the heat engine 1. In the context of the first and second embodiments of the invention, the thermostat 19 is preferably controlled, for example electrically, or alternatively, the device providing the thermal regulation of the internal combustion engine 1 is designed, in the two cases so as to promote the operation of the heat engine 1 at the highest possible coolant temperature, especially given the reliability of the engine 1. Thus, the temperature of the coolant at the output of the heat engine 1 and at the input of the heat exchanger 1 1, then greater for example by the action of the controlled thermostat 19, and the recovery in the coolant of the engine 1 calories from the exhaust gases recirculated through the exchanger EGR 5, used to increase the pressure and temperature of the working fluid of the Rankine loop at the outlet of the heat exchanger 1 1: the heat of the coolant the heat engine 1 at the input E1 1 of the exchanger 1 1 is yielded to the working fluid of the Rankine loop at a higher temperature and the efficiency of the Rankine cycle is increased.
L'ensemble de motorisation de l'invention propose une architecture qui permet de valoriser les pertes thermiques dans le circuit caloporteur et des gaz d'échappement recirculés du moteur à combustion interne d'une chaîne de traction conventionnelle ou hybride tout en présentant l'avantage de ne pas avoir d'impact sur la réduction des émissions polluantes et l'amorçage des organes de dépollution : l'enrichissement de leur conception (grammage en métaux précieux, rapprochement de la sortie moteur) n'est pas nécessaire. The motorization unit of the invention proposes an architecture that makes it possible to evaluate the thermal losses in the heat transport circuit and the recirculated exhaust gases of the internal combustion engine of a conventional or hybrid traction chain while having the advantage to have no impact on the reduction of pollutant emissions and the priming of the depollution devices: the enrichment of their design (grammage in precious metals, approximation of the motor output) is not necessary.
Avec cette architecture, l'énergie contenue dans le circuit caloporteur est certes à un niveau d'exergie (compte-tenu du niveau de température) plus faible que dans les gaz d'échappement (pourtant alors à un niveau énergétique sensiblement identique) mais est, par les niveaux de capacités thermiques mis en œuvre, davantage disponible et moins dépendant du niveau de charge de la chaîne de traction. Le cycle thermodynamique ainsi adapté s'avère ainsi davantage en adéquation avec les cycles d'usage du milieu automobile (véhicule particulier, véhicule utilitaire léger, etc.) beaucoup plus transitoires et avec des points de fonctionnement en majorité en zones de charge partielle ou de faible charge. With this architecture, the energy contained in the heat transport circuit is certainly at a level of exergy (taking into account the temperature level) lower than in the exhaust gases (yet at a substantially identical energy level) but is , by the thermal capacity levels implemented, more available and less dependent on the load level of the power train. The thermodynamic cycle thus adapted is thus more in line with the cycles of use of the automobile environment (private vehicle, light commercial vehicle, etc.) much more transient and with operating points mostly in partial load zones or low charge.
Relativement à une architecture avec une boucle de Rankine avec les gaz d'échappement comme pour source chaude, l'architecture de l'invention présente une sûreté de fonctionnement plus favorable, une implantation physique moins contrainte et sans développements et validations coûteux. With respect to an architecture with a Rankine loop with the exhaust gases as for hot source, the architecture of the invention has a more favorable operating reliability, a less constrained physical implementation and without expensive developments and validations.
En s'affranchissant de l'implantation d'un évaporateur (échangeur 1 1 ) sur la ligne d'échappement, le moteur thermique est épargné d'une contre-pression à l'échappement supplémentaire et donc d'une source de dégradation de ses performances et de son rendement, donc en particulier de sa consommation spécifique. By avoiding the implementation of an evaporator (exchanger 1 1) on the exhaust line, the engine is spared a back pressure exhaust additional and therefore a source of degradation of its performance and performance, so in particular its specific consumption.
Cette architecture est également adaptable à des chaînes de traction hybride-électrique ce qui permet une mutualisation des composants. This architecture is also adaptable to hybrid-electric traction chains which allows a pooling of components.

Claims

Revendications claims
1 . Ensemble de motorisation comprenant : 1. Motorization assembly comprising:
- un moteur (1 ) à combustion interne équipé d'un circuit de refroidissement destiné recevoir un liquide de refroidissement, une partie (2) de ce circuit de refroidissement étant interne au dit moteur (1 ),  an internal combustion engine (1) equipped with a cooling circuit for receiving a cooling liquid, a part (2) of this cooling circuit being internal to said engine (1),
- une boucle de Rankine utilisant un fluide de travail et comprenant un échangeur (1 1 ) dit chaud entre le fluide de travail et le liquide de refroidissement du circuit de refroidissement comme source chaude,  a Rankine loop using a working fluid and comprising a heat exchanger (11) said to be hot between the working fluid and the coolant of the cooling circuit as a hot source,
- des moyens de refroidissement de gaz d'échappement recirculés du moteur comportant une entrée (E5) de liquide de refroidissement reliée à la sortie du circuit interne (2) et une sortie de liquide de refroidissement (S5) reliée à l'entrée (E1 1 ) de liquide de refroidissement de l'échangeur (1 1 ) chaud,  recirculated exhaust gas cooling means of the engine comprising an inlet (E5) of coolant connected to the outlet of the internal circuit (2) and a coolant outlet (S5) connected to the inlet (E1) 1) coolant of the heat exchanger (1 1) hot,
caractérisé en ce que le circuit de refroidissement comprend un dispositif thermostatique (6) comprenant : characterized in that the cooling circuit comprises a thermostatic device (6) comprising:
- une entrée (E6) de liquide de refroidissement en provenance de la sortie (S5) de liquide de refroidissement (S5) d'échangeur (5) de refroidissement de gaz d'échappement recirculés.  - a coolant inlet (E6) from the recirculated exhaust gas cooler outlet (S5) (S5).
- une première sortie (S61 ) reliée fluidiquement à l'entrée (E1 1 ) de liquide de refroidissement de l'échangeur (1 1 ) dit chaud,  a first outlet (S61) fluidly connected to the inlet (E1 1) of coolant of the exchanger (1 1), said to be hot,
- une seconde sortie (S62) reliée fluidiquement à une entrée (E7) d'une canalisation (7) de retour du liquide de refroidissement au moteur (1 ).  - A second output (S62) fluidly connected to an inlet (E7) of a pipe (7) for returning the coolant to the engine (1).
2. Ensemble de motorisation selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le dispositif thermostatique (6) est conçu de sorte que : Motor assembly according to Claim 1, characterized in that the thermostatic device (6) is designed so that:
- pour une température de liquide de refroidissement inférieure à un seuil (Sr) de température pour lequel il est jugé que la chaleur transférable à travers l'échangeur (1 1 ) dit chaud est trop faible pour tirer profit de la boucle Rankine, le dispositif thermostatique (6) empêche la circulation de liquide de refroidissement à travers l'échangeur (1 1 ) dit chaud en fermant sa première sortie (S61 ) et autorise la circulation de liquide de refroidissement dans la canalisation (7) de retour en ouvrant sa seconde sortie (S62), - pour une température de liquide de refroidissement supérieure à ce seuil (Sr) de température, le dispositif thermostatique (6) empêche la circulation de liquide de refroidissement dans la canalisation (7) de retour en fermant sa seconde sortie (S62) et autorise la circulation de liquide de refroidissement à travers l'échangeur (1 1 ) dit chaud en ouvrant sa première sortie (S61 ). for a coolant temperature below a temperature threshold (Sr) for which it is judged that the heat transferable through the so-called hot exchanger (1 1) is too low to take advantage of the Rankine loop, the device thermostatic (6) prevents the circulation of coolant through the heat exchanger (1 1) said hot by closing its first outlet (S61) and allows the circulation of coolant in the pipe (7) return by opening its second outlet (S62), - for a coolant temperature above this temperature threshold (Sr), the thermostatic device (6) prevents the circulation of cooling liquid in the return pipe (7) by closing its second outlet ( S62) and allows the flow of coolant through the heat exchanger (1 1) said hot by opening its first outlet (S61).
3. Ensemble de motorisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de refroidissement comprend une boucle comportant un radiateur (9) et un thermostat (19) conçu pour autoriser la circulation du liquide de refroidissement dans la boucle comportant ce radiateur (9) lorsque la température du liquide de refroidissement est supérieur à un seuil de température de régulation du moteur (1 ), le seuil (Sr) de température pour lequel il est jugé que la chaleur transférable à travers l'échangeur (1 1 ) dit chaud est trop faible pour tirer profit de la boucle Rankine étant inférieur au seuil de température de régulation du moteur (1 ). 3. Motorization assembly according to claim 2, characterized in that the cooling circuit comprises a loop comprising a radiator (9) and a thermostat (19) adapted to allow the circulation of the coolant in the loop comprising the radiator (9). ) when the coolant temperature is greater than a motor control temperature threshold (1), the temperature threshold (Sr) for which it is judged that heat transferable through the heat exchanger (1 1) is hot is too weak to take advantage of the Rankine loop being below the engine control temperature threshold (1).
4. Ensemble de motorisation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un aérotherme (4) comportant une entrée (E4) de liquide de refroidissement reliée à la sortie du circuit interne (2) et une sortie de liquide de refroidissement (S4) reliée à l'entrée de liquide de refroidissement de l'échangeur (1 1 ) dit chaud, l'aérotherme (4) et échangeur (1 1 ) dit chaud étant reliés en parallèle ou en série dans cet ordre, relativement au sens de circulation du liquide de refroidissement, dans le circuit de refroidissement. 4. Motor assembly according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a heater (4) having an inlet (E4) of coolant connected to the output of the internal circuit (2) and an output coolant (S4) connected to the coolant inlet of the heat exchanger (1 1) said hot, the heater (4) and heat exchanger (1 1) said hot being connected in parallel or in series in this order, relative to the direction of circulation of the coolant, in the cooling circuit.
5. Ensemble de motorisation selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif thermostatique (6) est un thermostat piloté électriquement ou une électrovanne pilotée électriquement en fonction de la température du liquide de refroidissement, de l'aérotherme (4) et des moyens de refroidissement de gaz d'échappement recirculés. 5. Motor assembly according to claim 4, characterized in that the thermostatic device (6) is an electrically controlled thermostat or electrically controlled solenoid valve depending on the temperature of the coolant, the heater (4) and means recirculated exhaust gas cooling.
6. Ensemble de motorisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un second circuit de refroidissement destiné recevoir un liquide de refroidissement, indépendant du circuit de refroidissement du moteur (1 ), et la boucle de Rankine comprend un échangeur (13) dit froid entre le fluide de travail et le liquide de refroidissement de ce second circuit de refroidissement comme source froide. 6. Motorization assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a second cooling circuit for receiving a coolant, independent of the engine cooling circuit (1), and the Rankine loop comprises an exchanger (13) said cold between the working fluid and the cooling liquid of the second cooling circuit as a cold source.
7. Ensemble de motorisation selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un turbocompresseur (17) et un refroidisseur (18) de l'air comprimé par ce turbocompresseur (17), ce refroidisseur (18) étant disposé en parallèle de l'échangeur (13) dit froid dans le second circuit de refroidissement. 7. Motorization assembly according to the preceding claim, characterized in that it comprises a turbocharger (17) and a cooler (18) of the compressed air by the turbocharger (17), the cooler (18) being arranged in parallel with the exchanger (13) is cold in the second cooling circuit.
8. Ensemble de motorisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement de gaz d'échappement recirculés du moteur comprend un passage des gaz d'échappement recirculés en interne du moteur à combustion interne (1 ) et/ou est intégré en tout ou partie à un collecteur d'échappement intégré à une culasse de ce moteur (1 ). 8. Motorization assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the recirculated exhaust gas cooling means of the engine comprises a passage of the exhaust gas recirculated internally of the internal combustion engine (1) and / or is integrated wholly or partly into an exhaust manifold integrated with a cylinder head of this engine (1).
9. Véhicule caractérisé en ce qu'il est équipé d'un ensemble de motorisation selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Vehicle characterized in that it is equipped with a motorization assembly according to any one of the preceding claims.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007332853A (en) * 2006-06-14 2007-12-27 Denso Corp Waste heat utilization apparatus
FR2868809B1 (en) 2004-04-09 2008-07-04 Armines Ass Pour La Rech Et Le SYSTEM FOR RECOVERING THE THERMAL ENERGY OF A THERMAL MOTOR VEHICLE BY IMPLEMENTING A RANKINE CYCLE PRODUCING MECHANICAL AND / OR ELECTRICAL ENERGY BY MEANS OF A TURBINE
JP2012102619A (en) * 2010-11-08 2012-05-31 Hino Motors Ltd Waste heat recovery system
US20130086891A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 Kia Motors Corporation Exhaust port structure of cylinder head
JP2013177845A (en) * 2012-02-28 2013-09-09 Nissan Motor Co Ltd Rankine cycle
WO2014103824A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 日産自動車株式会社 Exhaust-heat-recovery device and exhaust-heat-recovery method
US20150377180A1 (en) 2013-02-20 2015-12-31 Renault S.A.S. System for recuperating heat from the exhaust gases in an internal combustion engine, with two heat exchangers on a gas recirculation circuit
FR3028885A1 (en) 2014-11-25 2016-05-27 Valeo Systemes Thermiques RANKINE CYCLE ENERGY RECOVERY DEVICE HAVING REGULATED COLD SOURCE AND VEHICLE EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE, CORRESPONDING ENERGY RECOVERY METHOD

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2868809B1 (en) 2004-04-09 2008-07-04 Armines Ass Pour La Rech Et Le SYSTEM FOR RECOVERING THE THERMAL ENERGY OF A THERMAL MOTOR VEHICLE BY IMPLEMENTING A RANKINE CYCLE PRODUCING MECHANICAL AND / OR ELECTRICAL ENERGY BY MEANS OF A TURBINE
JP2007332853A (en) * 2006-06-14 2007-12-27 Denso Corp Waste heat utilization apparatus
JP2012102619A (en) * 2010-11-08 2012-05-31 Hino Motors Ltd Waste heat recovery system
US20130086891A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 Kia Motors Corporation Exhaust port structure of cylinder head
JP2013177845A (en) * 2012-02-28 2013-09-09 Nissan Motor Co Ltd Rankine cycle
WO2014103824A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 日産自動車株式会社 Exhaust-heat-recovery device and exhaust-heat-recovery method
US20150377180A1 (en) 2013-02-20 2015-12-31 Renault S.A.S. System for recuperating heat from the exhaust gases in an internal combustion engine, with two heat exchangers on a gas recirculation circuit
FR3028885A1 (en) 2014-11-25 2016-05-27 Valeo Systemes Thermiques RANKINE CYCLE ENERGY RECOVERY DEVICE HAVING REGULATED COLD SOURCE AND VEHICLE EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE, CORRESPONDING ENERGY RECOVERY METHOD

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