Brevet FR2257784A1 — publié le 19750808

'invention concerne un procédé pour le préchauffage rapide d' un moteur drun véhicule, refroidi par eau, et pour le chauffage rapide de ltintérieur du véhicule à l'aide d'un dispositif comportant un appareil de chauffage, indépendant du moteur et fonctionnant à l'aide d'un carburant liquide, un échangeur de chaleur relié à cet appareil de chauffage et un thermostat, ainsi que la configuration à donner à ces éléments en vue de la mise en oeuvre du procédé. Comme chacun sait, on installe de plus en plus des équipements de chauffage complémentaires sur les véhicules. Il incombe à ces installations d'assurer le chauffage intérieur du véhicule indépendamment de la puissance calorifique du moteur du véhicule, du fait qu' il faut au moteur trop de temps pour produire la chaleur nécessaire au chauffage de l'intérieur, surtout qu'il ne faut pas oublier que le moteur devra, au préalable, atteindre sa température de fonctionnement. I1 y a lieu dans ces cas de faire la différence entre les moteurs refroidis par air et les moteurs refroidis par eau. Aux vé- hicules équipés d'un moteur refroidi par air, la chaleur disponible pour le chauffage de 1 intérieur est, comme on sait, particulièrement faible suivant l'état de fonctionnement du moteur.C'est ainsi que ces véhicules comportent une installation complémentaire produisant une certaine chaleur qui est directement dirigée sur 1 'inté- rieur du véhicule. Ces appareils de chauffage sont suffisamment connus et sont partiellement compris dans l'équipement en série des véhicules à moteur refroidi par air. Aux véhicules équipés d'un moteur refroidi par eau, le chauf fage de l'intérieur, à l'aide de la chaleur dégagée par le moteur, est nettement plus facile à réaliser qu'aux véhicules sus-nommés. Ces véhicules comportent un échangeur de chaleur qui est alimenté par l'eau de refroidissement, chauffée par le moteur, et qui communique, aux fins de l'échange de chialeur, avec l'air de chauffage aspiré de l'extérieur. Après 11 échange de chaleur, cet air est dirigé sur l'intérieur du véhicule. L'inconvénient, aux véhicules équipés d'un moteur refroidi par eau, réside dans le fait qu'il se passe un temps relativement long avant que le moteur n'atteigne sa température de'fonctionnement et qe ce n'est qu'à partir de ce moment que la chaleur peut etre dirigée sur l'intérieur du véhicule en quantité suffisante pour le dégi vrage des vitres par exemple, ce qui revient à dire que ce n'est qu' après une durée de fonctionnement relativement longue que cette chaleur devient disponible. En conséquence, la présente invention concerne un procédé permettant le préchauffage rapide d'un moteur d'un véhicule, refroidi par eau, ainsi que le chauffage rapide de l'intérieur de ce véhicule. Le procédé défini par l'invention doit permette le chauffage nettement plus rapide du moteur du véhicule afin de supprimer ainsi les inconvénients connus du démarrage à froid et d'obtenir, en même temps, le chauffage aussi rapide que possible de l'intérieur du véhicule pour que le dégivrage des vitres en particulier s'effectue rapidement. Ce problème est résolu par l'invention à l'aide d'un procédé, en application duquel une certaine quantité d'eau est d'abord échauffée dans l'appareil de chauffage indépendant du moteur pour être dirigée, dès qu'elle a atteint une température supérieure à 60OC, sur l'échangeur de chaleur du véhicule.D'après le procédé défini par l'invention, l'appareil de chauffage échauffe en premier lieu le liquide de refroidissement qu'il contient. En même temps, le ventilateur du chauffage par eau du véhicule se met à tourner à sa plus faible vitesse. Dès que la température prédéterminée est atteinte, c'est à dire après environ 2 minutes, le thermostat du circuit de chauffage s'ouvre de manière à ce que le liquide de refroidissement, échauffé à la température prédéterminée d'environ 60 C, puisse s'écouler dans l'échangeur d'eau chaude de l'installation de chauffage - d'où le courant, provoqué par le ventilateur, dirige une partie de l'énergie calorifique, sous forme d'air chaud, sur les ouvertures du tableau, donc sur le parbrise froid et dans l'intérieur du véhicule. L'eau chaude, pulsée par la pompe à eau, est ensuite dirigée dans le bloc des cylindres. Les essais effectués ont montré, qu'après une demi-heure environ, la température avait augmenté de près de 20oC à l'intérieur du véhicule et Fpproximativement du double dans le bloc des cylindres. On obtient ainsi non seulement le préchauffage rapide du moteur permettant le démarrage à chaud, mais aussi le chauffage de l'intérieur du véhicule avant le démarrage du moteur.Le montage qui s'impose pour l'application du procédé défini par l'invention est, d'après l'invention, caractérisé par le fait que le thermostat se trouve entre le moteur du véhicule et l'appareil de chauffage, qu'une pièce en T est intercalée à la suite de 1' échangeur de ehaleur de l'appareil de chauffage et que, d'autre part, une conduite à bi-vote, coordonnée à l'appareil de chauffage, relie le thermostat et la pièce en T de manière à ce que 1'appareil de chauffage forme avec cette conduite à bi-voie un circuit propre. Ce montage conforme à l'invention permet, tout en utilisant un minimum de pièces détachées, de réaliser un équipement adaptable aux installations de chauffage à eau chaude se trouvant sur les véhicules.Par le montage, conforme à l'invention, du thermostat sur la conduite d'eau, entre le moteur et l'appareil de chauffage, donc avant l'entrée dans l'appareil de chauffage, il se fait que l'eau de refroidissement, échauffée à la température prédéterminée, par la seule énergie du moteur et sans l'aide de l'appareil de chauffage, provoque tout aussi rapidement l'ouverture du thermostat, ce qui empêche ainsi toute influence sur ce thermostat des pertes de température par tadia- tions, émanant du radiateur. De ce fait, le thermostat n'accorde, au travers de la conduite de court-circuit, le libre passage de l' eau dans le radiateur, que pendant le temps qu'il faut pour porter l'eau à une température relativement élevée.Ainsi on dispose, à la sortie du thermostat, en direction de l'échangeur de chaleur, de la puissance calorifique totale de l'appareil, caractérisée par la température relativement élevée de l'eau, dont le volume est ainsi déterminé par le thermostat en fonction précisément de la puissance calorifique nécessaire pour porter l'eau à cette température élevée. l'invention prévoit, d'autre part, une ouverture de fuite aménagée sur le c8té fermé à l'état froid, du thermostat. Cette ouverture permet au liquide de fuite, déterminé par rapport à l'ensemble de l'installation de chauffage, de traverser la soupape du thermostat à l'état de fermeture. Ceci facilite l'échauffage du thermostat par l'eau de fefroidissement du moteur et réduit ainsi le temps d'ouverture du thermostat ce qui évite, malgré la présence de ce thermostat, tout ralentissement de l'échauffement de l'échangeur de chaleur du véhicule. Finalement, la configuration du procédé défini par l'invention prévoit l'équipement du thermostat de moyens, permettant la mise en et hors service d'un ventilateur coordonné au système de chauffage de l'eau du véhicule. Ceci permet, d'une manière particulièrement simple, de régler la chaleur dirigée sur l'intérieur du véhicule,en fonction de la température mesurée au thermostat. Une autre configuration opportune est caractérisée parle fait que le thermostat et la pièce en T forment un seul élément. On peut ainsi supprimer la conduite complémentaire et la pièce en T en n'utilisant qu'un seul élément. Par ailleurs, cet élément se laisse facilement réaliser et aussi facilement rémplacer dans le cas où cela devrait effectivement s'imposer. Le dessin annexéreprérente, sous la forme d'un schéma de montage, un exemple de réalisation de l'installation en vue de la mise en oeuvre du procédé défini par l'invention. Le circuit de refroidissement propre.au moteur se compose de la pompe à eau (1), du moteur du véhicule (2), de l'échangeur de chaleur (3) du chauffage propre au véhicule, du radiateur 19) et du thermostat (10) relié à ce radiateur. Aux véhicules refroidis par eau connus, l'eau de refroidissement est dirigée dans le moteur (2) du véhicule par la pompe à eau (1).Au moment du démarrage, le moteur produit de la chaleur qui se communique à 11 eau, laquelle est dirigée dans le circuit, en passant par le thermostat (10) sous 1' effet de la pompe 1 actionnée par le moteur 2. Pour la mise en oeuvre du procédé défini par l'invention, on branche l'appareil de chauffage (4) en série sur ce circuit d'eau. Cet appareil chauffage (4) forme un seul élément avec l'échan- geur de chaleur (5) dans lequel la chaleur produite par l'appareil de chauffage se communique à l'eau qui est maintenue en circulation sous l'effet d'une pompe propre à l'appareil de chauffage (4). Les gaz émanant de l'appareil de chauffage sont évacués par une conduite d'évacuation. En amont de cet appareil de chauffage (4) se trou -ve le thermostat correspondant (6) au travèrs duquel s'effectue le branchement sur le circuit de chauffage général du véhicule. En aval de l'échangeur de chaleur (5) de l'appareil de chauffage (4), se trouve la pièce en T (7) qui peut, le cas échéant, former un seul élément avec le thermostat (6).D'après l'invention, le thermostat (6) comprend une ouverture de fuite, permettant une évacuation de liquide dans un ordre de grandeur d'environ 80 litres. Conformément au montage défini par l'invention, il s'établit un parcours de court-circuit de 1 'appareil de chauffage Ce parcours qui n1 est irrigué que pendant la période de chauffage intense va du thermostat (6) vers l'appareil de chauffage (4) avec l'échangeur de chaleur (5) se dirige sur la pièce en T (7) pour aboutir de nouveau au thermostat (6). Dans la conduite à bi-voie (8) seule une faible quantité d'eau est échauffée au départ par appareil de chauffage (4).Cet échauffement peut se faire très rapidement et de manière à ce que la température de lleau atteigne 600C après 2 mimu- tes seulement et à partir d'une température initiale d'approzimati- vement 0 C. Après cet échauffement rapide de la faible quantité d' eau, la chaleur est dirigée en premier lieu sur l'installation de chauffage du véhicule. Cet apport de 1 'eau de chauffage à 1' installa- tion de chauffage du véhicule se fait par 1' échangeur de chaleur (3)-. Pendant ce temps, le ventilateur correspondant (11) tourne à vitesse réduite, ce qui fait qu'une certaine quantité de chaleur est dirigée sur l'intérieur du véhicule avant meme que le processus de chauffage proprement dit soit amorcé. Ce procédé, défini par l'invention, permet ainsi le chauffage rapide de l'intérieur du véhicule et en même temps un préchauffage rapide du moteur. liEVENDIChTICifS 1.- Procédé pour le chauffage rapide d'un moteur d'un véhicule, refroidi par eau ainsi que pour le chauffage rapide de l'intérieur du véhicule à l'aide d'un dispositif comportant un appareil de chauffage, indépendant du moteur et fonctionnant au carburant liquide, un échangeur de chaleur relié à cet appareil de chauffage et un thermostat, caractérisé par le fait qu'une certaine quantité d'eau est d'abord échauffée dans l'appareil de chauffage indépendant du moteur pour être dirigée, dès qu'elle a atteint une température supérieure à 609C, sur 1' échangeur de chaleur du véhicule. 2.- Installation pour la réalisation du procédé d'après la revendication 1, caractérisée par le fait que le thermostat (6) se trouve entre le moteur du véhicule (2) et l'appareil de chauffage (4), qu'une pièce en T (7) est intercalée à la suite de l'échangeur de chaleur (5) de l'appareil de chauffage et que, d'autre part, une conduite à bi-voie (8) coordonnée à l'appareil de chauffage (4) relie le thermostat (6) et la pièce en T (7) de manière à ce que l'appareil de chauffage (4) forme avec cette conduite à bi-voie (8) un circuit propre. 3.- Installation selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le thermostat (6) presente une ouverture de fuite sur son côté fermé à l'état froid. 4.-Installation selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée par le fait que le thermostat (6) comporte des moyens pour la--mise en et hors service d'un ventilateur coordonné au système de chauffage de l'eau du véhicule. 5.- Installation selon l'une quelconque des revendications 2, 3 ou 4, caractérisée par le fait que le thermostat (6) et la pièce en T (7) forme un seul élément.