Brevet FR2303946A1 — publié le 19761008

L'invention concerne un moteur à combustion interne avec refroidissement par liquide, en particulier pour les véhicules automobiles, où à chaque cylindre correspond une chambre de précom- bustion pourvue d'un dispositif d'allumage et une chambre de combustion principale et où on alimente la chambre de précombustion avec un mélange riche en carburant et la chambre de combustion principale avec un mélange pauvre. On connaît des moteurs à combustion interne avex refroidissement par liquide du type précité dans lesquels un circuit de liquide réfrigérant unique est prévu pour toutes les parties du moteur à combustion interne qu'il s'agit de refroidir. On a alors une canalisation de retour au radiateur et une canalisation by-pass qui contourne le radiateur, que l'on commande en fonction de la température du liquide réfrigérant à l'aide d'un thermostat, de telle manière qu'après le démarrage du moteur à combustion interne à froid, le liquide réfrigérant est dirigé dans la canalisation by-pass et contourne le radiateur et que lorsque la température du liquide réfrigérant atteint une valeur prédéterminée, ce liquide est dirigé dans la canalisation de retour au radiateur et circule dans le circuit de refroidissement en passant par le radiateur.L'inconvénient réside en ce que dans la phase d'échauffement du moteur à combustion interne, les chambres de précombustion n'atteignent leur température de fonctionnement qui après un temps relativement long. Les températures inférieures à cette température de fonctionnement exercent une Influence très nuisible sur l'émission de gaz d'ezhap- pement et ont de plus des répercussions défavorables aa fonctionnement du moteur à combustion interne. On connaît un procédé pour le refroidissement réglable des moteurs à combustion interne avec refroidissement par liquide (demande de brevet allemand L 10.773), où il est prévu des circuits de liquide réfrigérant séparés, pour les cylindres d'une part et pour la culasse d'autre part. L commande de ces circuits de liquide réfrigérant s'effectue par exemple au moyen de thermostats de telle manière que le circuit du liquide réfrigérant correspondant à la culasse, peut être coupé pour le démarrage du moteur à combus tion interne, ainsi que, le cas Échéant, pour le fonctionnement à vide, et dans les régimes de marche à faible charge, du mcteur à combustion interne.On ne trouve cependant, dans cette demande de brevet, aucune Indication sur la structure de la culasse pour ce qui concerne les chambres de combustion de sorte que, dans ------- le moteur à combustion interne selon l'invention, on ne mentionne pas de problèmes de refroidissement des chambres de précombustion qui apparaissent avec les moteurs à alimentation échelonnés avec des chambres de combustion fractionnées. Le but de l'invention est de réaliser un moteur à combustion interne, avec refroidissement par liquide, fonctionnant selon le principe de l'alimentation échelonnée avec des chambres de combus tion fractionnées, ou grâce au système de refroidissement cn réduit la durée de la phase de montée en température des chambres de prÉ- combustion, et on évite à coup sûr le dépassement de la tempéra ture de fonctionnement admissible. Selon le présente invention, on atteint ce but avec un moteur à combustion interne qui comporte de manière connue, deux circuits de liquide réfrigérant séparés, commandés par des thermostats, l'un de ces circuits de liquide réfrigérant étant affecté exclusi vement au refroidissement des chambres de précombustion, tandis que l'autre assure le refroidissement des autres parties du moteur à combustion interne qui doivent être refroidies. I1 est avantageux que le circuit de liquide réfrigérant affec té aux chambres de précombustion ne soit ouvert par un thermostat que lorsque la température de fonctionnement des chambres de pré combustion est atteinte, tandis que pour le circuit d'eau de re froidissement correspondant aux autres parties à refroidir, du mo teur à combustion interne, on réalise la commande de la manière connue, au moyen d'un thermostat, en fonction de la température du liquide réfrigé-rant.Ainsi, après le démarrage à froid du moteur à combustion interne, grâce au fait que les chambres de précombus tion arrivent à leur température de fonctionnement, on atteint en un temps réduit au minimum, les conditions optimales du point de vue du fonctionnement du moteur, de la consommation de carburant, et de l'émission de gaz d'échaçpement. En perticulier, on réduit ainsi considérablement, grâce à une température optimale des cham bres de précombustion, les émissions dthydrscarbures. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci dessous d'un exemple de réalisation non limitatif de l'invention et du dessin annexé représentant schématiquement un moteur à com bustion interne avec le circuit de liquide réfrigérant selon l'in invention. Le circuit du liquide réfrigérant 1 d'une machine à combustion interne 2 avec refroidissement par liquide,se compose d'un radiateur 3 pourvu de deux canalisations d'arrivées 4 et 5,et d'une canalisation de départ 6. Le repère 7 désigne les chambres de précombustion du moteur à combustion interne réalisé sous la forme d'un moteur à alimentation échelonnée avec des chambres de combustion subdivisées. Dans la canalisation d'arrivée 5 est inséré un thermostat B auquel est raccordée une conduite de contournement 9 qui débouche directement dans la canalisation de départ 6. Une pompe à liquide réfrigérant 10 entraînée par le moteur à combustion interne 2 est insérée dans la canalisation de départ 6 pour assurer la circulation du liquide réfrigérant. Sur la canalisation de départ 6 est piquée une canalisation secondaire de liquide réfrigérant 11, qui est prévue pour le refroidissement des chambres de précombustion 7 et qui, après les chambres de précombustion 7 devient la canalisation d'arrivée 4. Dans la canalisation secondaire de liquide réfrigérant il est disposé un thermostat 12, qui assure l'ouverture ou la fermeture de cette canalisation de liquide refrigérant secondaire 11 en fonction de la température des chambres de précombustion 7.De plus, on associe avantageusement au circuit de liquide réfrigérant 1 t un ventilateur 13 déjà connu, entraîné par le moteur à combustion interne qui engendre à travers le radiateur 3 le déplacement d'air nécessaire pour le refroidissement du liquide réfrigérant. A la mise en marche du moteur à combustion interne qui est encore froid, pour commencer, le liquide réfrigérant est mis en circulation par la pompe de liquide réfrigérant 10 à travers la canalisation de départ 6 pour le refroidissement des cylindres et des chambres de combustion principales du moteur à combustion interne 2, et du fait de la position du thermostat 8, à travers la canalisation by-pass 9 en contournant le radiateur 3, le liquide réfrigérant revient dans la canalisation de départ 6. Du fait des températures encore relativement basses des chambres de précombustion 7, le thermostat 12 obture la canalisation de liquide réfrigérant secondaire 11, de sorte que le liquide réfrigérant ne peut pas aller aux chambres de précombustion 7. L'échauffement de toutes les parties du moteur à combustion interne 2 est ainsi relativdment rapide, car, d'une part il nty a pas de refroidissement du liquide réfrigérant, et d'autre part, de refroidissement des chambres de précom oustion . Lorsque le liquide réfrigérant a atteint une température de fonctionnement prédéterminée, le thermostat 8 ferme la canalisation by-pass 9 et ouvre la canalisation d'arrivée 5, de sorte que le liquide réfrigérant qui revient du moteur à combustion interne 2 passe à travers le radiateur 3. Là encore, la canalisation de liquide réfrigérant auxiliaire 11 reste fermée par le thermostat 12. Ce n'est que lorsque les chambres de précombustion 7 ont atteint une température de fonctionnement prédéterminée, par exemple environ I60 C, que le thermostat 12 ouvre la canalisation de liquide réfrigérant auxiliaire 11, de sorte que les chambres de précombustion 7 sont également baignées de liquide réfrigérant. Ce liquide réfrigérant est ramené dans le radiateur 3 par la canalisation d'arrivée 4. La manoeuvre du thermostat 12 peut steffectuer par exemple directement sous l'influence des températures des chambres de précombustion, au moyen d'un capteur de température qui n'a pas été représenté, il est possible, cependant, de commander aussi le thermostat 12 indirectement en fonction des températures des chambres de précombustion, par exemple par la température du liquide réfrigérant des chambres de précombustion. REVENDICATIONS 1 . Moteur à combustion interne avec refroidissement par liquide, en particulier pour les véhicules automobiles, dans lequel à chaque cylindre correspond une chambre de précombustion équipée d'un dispositif d'allumage, et une chambre de combustion principale, la chambre de précombustion étant alimentée avec un mélange riche en carburant tandis que la chambre de combustion principale est alimentée avec un mélange pauvre, caractérisé par le fait que le moteur à combustion interne (2) comporte de manière connue deux circuits de liquide réfrigérant séparés (5,6, 9 et 4,6,11), commandés par des thermostats (8,t2), l'un de ces circuits de liquide réfrigérant (4,6,11) étant affecté exclusivement au refroidissement des chambres de précombustion (7) tandis que l'autre circuit de liquide réfrigérant (5,6,9) correspond aux autres parties du moteur à combustion interne (2) qui ont besoin d'être refroidies. 2 . Moteur à combustion interne avec refroidissement par liquide selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit de liquide réfrigérant (4,6,11) affecté aux chambres de précombustion (7) n'est ouvert par un thermostat (12) qutaprès que la température de fonctionnement des chambres de précombustion (7) a été atteinte, tandis que le circuit de liquide réfrigérant (5, 6,9) correspondant aux autres parties est réglé de la maniÈre connue au moyen du thermostat (8) en fonction de la température du liquide réfrigérant.