Brevet FR2496756A1 — publié le 19820625

La présente invention se rapporte en général à un système de circulation d'eau de refroidissement d'un moteur, et plus particulièrement à un système de circula- tion d' eau de refroidissement d'un moteur qui est construit pour faciliter l'introduction de l'eau. Certains véhicules motorisés modernes ont un capot du compartiment moteur qui est très en pente, forçant l'avant de ce compartiment moteur à avoir un volume limité. Dans un compartiment moteur de ce type, l'agencement du système de circulation d'eau de refroidissement du moteur est inévitablement fait de façon que les radiateurs soient placés généraIement au même niveau que les parties restantes du système, ainsi l'introduction de1ieau dans un tel système prend un temps relativement long du fait du manque de colonne d'eau suffisante dans le système pendant le remplissage. Ce phénomène non souhaité devient plus critique si le système contient un circuit en boucle fermée tel qu'un système réchauffeur qui comprend un noyau de réchauffeur pour le chauffage du compartiment passager, un tuyau flexible d'entrée d'eau conduisant de la chemise d'eau du moteur à une partie inférieure du noyau réchauffeur et un tuyau flexible de sortie d'eau conduisant d'une partie supérieure du ncyau réchauffeur à unepartie du système, laquelle partie est placée plus bas que la partie o le tuyau flexible d'entrée d'eau est connecté à la chemise d'eau du moteur. En fait, pendant le remplissage d'eau, une chambre " scellée" d'air reste dans le noyau réchauffeur, perturbant ainsi le remplissage régulier d'eau du système. Par conséquent, la présente invention a pour objet un système perfectionné de circulation d'eau de refroidissement du moteur, ne présentant pas les inconvénients ci-dessus. Selon la présente invention, on prévoit un système de circulation d'eau de refroidissement du moteur pour un moteur ayant une chemise d'eau. Le système comprend un radiateur ayant une entrée d'eau, un premier tuyau flexible pour amener une eau refroidie du radiateur à la chemise d'eau du moteur, un second tuyau flexible pour amener de l'eau chauffée de la chemise d'eau du moteur au radiateur, un noyau réchauffeur de chauffage du compartiment passager, un troisième tuyau flexible conduisant de la chemise d'eau du moteur à une partie inférieure du noyau du réchauffeur pour amener l'eau chauffée de la chemise d'eau du moteur au noyau du réchauf- feur, un quatrième tuyau flexible conduisant d'une partie supérieure du noyau du réchauffeur jusqu'au premier tuyau flexible pour amener l'eau refroidie du noyau du ré- chauffeur au premier tuyau flexible, la partie inférieure étant placée à un niveau plus bas que la partie supérieure, et un moyen formant vanne disposé dans le quatrième tuyau flexible en une partie proche de la partie supérieu- re du noyau réchauffeur, le moyen formant vanne étant capable de permettre une communication entre l'intérieur du noyau réchauffeur et l'air extérieurdans certaines conditions. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une illustration schématique d'un système de circulation d'eau de refroidissement d'un moteur selon un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe d'une vanne à deux voies employée dans le système du premier mode de réalisation; - la figure 3 est une vue en perspective d'un corps de vanne du type à piston pour la vanne à deux voies de la figure 2; - la figure 4 montre des vues en coupe de la vanne à deux voies et d'un adapteur pourra vanne; - la figure 5 est une vue semblable à la figure 1 mais montrant un second mode de réalisation de la présente invention; - la figure 6 est une vue en perspective d'une vanne à deux voies employée dans le système du second mode de réalisation;e - les figures 7A et 7B sont des vues en coupe de la vanne à deux voies de la figure 6, mais montrant deux conditions de fonctionnement respectivement. En se référant à la figure 1, on peut y voir un premier mode de réalisation de l'invention. Le système de circulation d'eau de refroidissement du moteur selon l'invention est monté dans un compartiment moteur 12 d'un véhicule moderne ayant un capot 14 du compartiment moteur qui est très en pente. Comme on l'a décrit précédemment, en prévoyant un tel capot 14 du compartiment moteur en pente, cela pose une difficulté pour le remplissage du système 10 d'eau de refroidissement en un temps écourté. Cependant, par la mesure selon l'invention, cette difficulté est résolue comme cela deviendra mieux apparent à la lecture de la description qui suit. Le système 10 de circulation d'eau de refroidis- sement du moteur selon le premier mode de réalisation de l'invention comprend un radiateur 16 qui est connecté par des premier et second tuyaux flexibles 18 et 20, à une chemise d'eau 22 d'un moteur pour former un circuit d'eau appelé en boucle fermée contenant le radiateur 16 et la chemise d'eau 22 du moteur. Une entrée d'eau 23 est montée sur le second passage 20, par laquelle l'eau est versée dans le radiateur 16. Une pompe à eau connue 24 équipe le circuit pour mettre l'eau de refroidissement en circulation dans le système 10. Le circuit présente un thermostat connu 26 qui maintient le second tuyau flexible 20 ouvert uniquement si la température de l'eau de refroidissement est supérieure à un niveau prédéterminé. Le repère 28 désigne un noyau du réchauffeur d'un compartiment passager. Un troisième tuyau flexible 30 s'étend de la chemise 22 d'eau du moteur à un orifice d'entrée (non repéré) du noyau 28. Une vanne de réglage 3O est disposée dans le troisième tuyau flexible 30, qui est manipula pour l'ouvrir quand il faut chauffer le compar- timent passager. Un quatrième tuyau flexible 34 s'étend d'un orifice de sortie (non repéré) du noyau réchauffeur 28 jusqu'à une partie appropriée du premier tuyau flexible 18. Pour la facilité avec laquelle la description qui suit sera effectuée, la partie placée haut (qui est illustrée horizontalement sur le dessin) du quatrième tuyau flexible 34 est illustrée comme étant sensiblement à la même hauteur que le second tuyau flexible 20. Il faut cependant noter que cette relation de position entre les second et quatrième tuyaux flexibles 20 et 34 peut être provoquée par la construction inhérente du véhicule ayant le capot 14 très en pente. Une vanne à deux voies 36 dont la construction sera décrite ci-après est disposée dans le quatrième tuyau flexible 34 en une position proche de la sortie du noyau réchauffeur 28. De préférence, la vanne à deux voies 36 est placée à la partie la plus haute du quatrième tuyau flexible 34. En se référant aux figures 2 et 3, et en particu- lier à la figure 2, on peut y voir la construction détail- lée de la vanne à deux voies 36. La vanne 36 se compose d'un logement cylindrique 38 ayant une extrémité bouchée par un corps cylindrique 40. Dans un but qui sera décrit ci-après, le corps 40 présente un trou borgne 42. Des premier et second tubes 44 et 46 sont connectés au loge- ment 38 avec celui-ci entre eux. Comme cela est indiqué par les flèches épaisses sur la figure 2, le premier tube 44 est connecté, par une partie du quatrième tuyau flexible 34, au premier tuyau flexible 18 tandis que le second tube 46 est connecté par l'autre partie du quatrième tuyau flexible, au noyau réchauffeur 28. Un organe circulaire de séparation 48 est disposé dans l'au- tre partie du logement cylindrique 38, cette autre partie s'étendant coaxialement pour former me partie formant couvercle extérieurement fileté 38a. L'organe de séparat!an 48 est traversé d'un trou cylindrique 50 qui est coaxial avec le trou borgne 42 ci-dessus mentionné. L'organe de séparation 48 présente, sur sa surface interne, un siège annulaire de vanne 52. Un corps de vanne 54 pour la vanne à deux voies 56 est clairement représenté surla figure 3. Comme on peut le voir,le corps de vanne 54 est du type à piston qui comprend une tige 56 et le corps lui-même 58. Le corps lui-même 58 comprend une partie de base circulaire 58a montée coaxialement sur la section générale- ment médiane de la tige 56 et une partie semiîcylindrique 58b qui repose sur la partie de base 58a. Le corps de vanne 54 est disposé axialement mobile dans le logement 38, les parties supérieure et inférieure de la tige 56 étant reçues dans le trou borgne 42 du corps 40 et le trou 50 de l'organe de séparation 48, respectivement, comme on peut le voir sur la figure 2. Comme on peut le comprendre sur ce dessin, l'aire en coupe du trou 50 est supérieure à celle de la tige 56, formant ainsi un certain jeu entre eux. Le corps de vanne 54 dans Relogement 38 est orienté defaçon que la partie semi-cylindrique 58b bloque le passage du premier tube 44 quaidle corps de vanne 54 prend sa position la plus haute, et que la partie circulaire de base 58a repose sur le siège de vanne 52 pour bloquer le passage 50 de l'organe de séparation 48 quand le corps de vanne 54 prend sa position la plus basse. Un ressort à boudin 60 est disposé dans lapartie 38a du logement 38 s'étendant vers le bas, et il est comprimé entre l'organe de séparation 48 et un moyen de retenue 62 de ressort qui est fixé à la tige 56 afin que le corps de vanne 54 soit sollicité pour prendre sa position la plus basse. A la lecture de ce qui précède, on peut noter que la vanne à deux voies 36 prend une première condition (telle que représentée sur la figure 2), pour connecter le premier tube 44 au second tube 46 quand le corps de vanne 54 est à sa position la plus basse, et une seconde condition pour connecter le second tube 46 à l'air extérieur par le trou 50 de l'organe de séparation 48 quand le corps de vanne 54 est à sa position la plus élevée. A la partie 38a s'étendant vers le bas du logement 38 est vissé un capu- chon 64 qui empoche l'intérieur de la partie 38a d'être contaminé par la poussière. Quand le système 10 doit être rempli d'eau, la vanne de réglage 32 pour le réchauffeur du compartiment passager est ouverte et la vanne à deux voies 36 est manipulée pour prendre sa seconde condition ci-dessus mentionnée. L'eau de-refroidissement versée par l'entrée d'eau 23 est d'abord recueillie dans la profondeur du radiateur 16 puis est recueillie dans les parties inférieu- res des premier et quatrième passagoEs8 et 34 pour y élever le niveau de l'eau. Quand le niveau de l'eau arrive à celui indiqué par X, l'eau de refroidissement commence à s'écouler dans le noyau de réchauffeur 28 par le tuyau flexible 30 et la vanne de réglage 32 en condition ouverte. Ainsi, après cela, l'eau de refroidissement est graduelle- ment recueillie dans le noyau de réchauffeur 28 pour réduire le volume de la chambre d'air 28a définie dans ce noyau 28 au-dessus du niveau d'eau. Si la chambre d'air 28a était hermétiquement obturée, la réduction de son volume induirait une augmentation de pression dans cette chambre, perturbant ainsi le remplissage régulier d'eau dans le noyau de réchauffeur 28. Cependant, dans la présente inven- tion, avec la vanne à deux voies 36 qui prend sa seconde condition o la chambre d'air 28a communique avec l'air extérieur, l'air dans cette chambre 28a est évacué vers l'air extérieur par le trou 50 de l'organe de séparation 48 selon la montée du niveau de l'eau dans le noyau réchauf- feur 28. Ainsi, le remplissage d'eau dans le noyau de réchauffeur 28 c'est-à-dire dans le système 10, peut être fait régulièrement en un temps plus court. Quand l'éva- cuation d'air est terminée, la vanne à deux voies 36 est manipulée pour prendre sa première condition o les premier et second tubes 44 et 46 communiquent et le passage 50 vers l'air extérieur de 1' organe de séparation 48 est bloqué. Ainsi, le remplissage d'eau dansle système 10 est terminé. Comme on peut le comprendre par la construction de la vanne à-deux voies 36, la vanne 36 peut être mise à sa seconde condition en retirant le capuchon 64 et en poussant la tige 56 vers le haut au moyen,par exemple, du doigt de l'opérateur. En fait, il est nécessaire que l'opérateur maintienne la tige 42 à saposition la plus 15. haute pendant le processus de remplissage d'eau. Comme on le sait, ce travail est fastidieux. La figure 4 montre un adapteur qui permet de remédier au travail fastidieux ci-dessus. L'adapteur 66 est conçu pour maintenir la vanne à deux voies 36 à sa seconde condition quand il est couplé à la vanne 36 à la façon représentée en tracé fantôme. L'adapteur 66 comprend un corps cylindriqee 68 traversé d'un trou fileté 70. Une barre transversale 72 est fixée à la paroi du trou 70 et traverse normalement le trou 70. Une tige de poussée 74 est fixée à la barre 72 et elle s'en étend jusqu'à l'embouchure du trou 70. Lors du couplage de l'adapteur 68 à la partie extrême inférieure 38a de la vanne à deux voies 36, la tige 74 pousse la tige 56 vers le haut et maintient le corps de vanne 54 à sa position la plus haute, maintenant ainsi la vanne à deux voies 36 à sa seconde condition. A la déconnexion de l'adapteur 66 et de la vanne à deux voies 36, le corps de vanne 54 retourne à sa position la plus basse par la fonction du ressort 60, maintenant ainsi la vanne à deux voies 36 à sa première condition. De préférence, l'adapteur 66 est pourvu d'un tuyau flexible de vidange 76 qui est connecté à l'adapteur 66 par un connecteur connu 78. En prévoyant le tuyau flexible 76,cela empêche l'eau qui déborde par le passage de la vanne à deux voies 36, de se disperser autour du système 10. En se référant à la figure 5, on peut y voir un second mode de réalisation de laprésente invention. Des pièces sensiblement identiques à celles du premieruDde de réalisation sont désignées par les mêmes repères, et- l'explication détaillée de ces pièces sera omise de-ce qui suit. Le système 10' de circulation d'eau de refroidis- sement du moteur selon le second mode de réalisation de l'invention comprend généralement les mêmes pièces que celles du premier mode de réalisation 10 à l'exception de plusieurs pièces. En fait, un système 80 collecteur de l'eau qui déborde est employé dans le second mode de réalisation pour recueillir, dans un certain dispositif, l'eau qui déborde du noyau réchauffeur 28. Le système collecteur de l'eau qui déborde 80 comprend un réservoir 82 qui est placé à une position relativement haute dans le compartiment moteur 12. Entre l'entrée d'eau 23 du radiateur 16 et une partie supérieure 82a du réservoir 82 s'étend un tube 84 par lequel l'eau débordant à l'entrée d'eau 23 s'écoule jusqu'au réservoir 82. Un cinquième tuyau flexible 86 est connecté à une extrémité, à une autre partie supérieure 82b du réservoir 82 et à son autre extrémité, au quatrième tuyau flexible 34 par une vanne à deux voies 36'. De préférence, le cinquième tuyau flexible 86 est construit en un matériau transparent. En se référant aux figures 6, 7A et 7B, on peut y voir la construction détaillée de la vanne à-deux voies 36'. La vanne 36' comprend un logement ayant une partie sphérique et creuse 88 qui présente des première, seconde èt troisième sectioxmde tube 90, 92 et 94. La première section 90 est connectée, par une partie du quatrième tuyau flexible34,aupremier tuyau flexible 18 tandis que la seconde section 92 est connectée par l'autre partie du quatrième tuyau flexible 34, au noyau de réchauffeur 28, comme dans le cas du premier mode de réalisation. La troisième section 94 est connectée au cinquième tuyau flexi- ble 86. Un corps sphérique de vanne 96 ayant des premier et second passages 98 et 100, est reçu de façon étanche et rotative dans la partie sphérique 88 du logement. La vanne à deux voies 36' peut prendre une première condition, telle que représentée sur la figure 7A, o la première section de tube 90 communique avec la seconde section de tube 92 par le premier passage 98 du corps de vanne 96 et une seconde condition telle que représentée par la figure 7B, o la seconde section de tube 92 communique avec la troisième section de tube 94 qui est connectée par le cinquième tuyau flexible 86 au réservoir 82, dont l'intérieir est exposé à l'air extérieur par une ouverture (non repré- sentée) qui est formée à la partie supérieure du réservoir 82. Quand le remplissage d' eau du système 10' est requis, la vanne de réglage 32 pour le réchauffeur du compartiment passager est ouverte et la vanne à deux voies 36' est manipulée pour prendre sa seconde condition ci- dessus mentionnée (figure 7B). Avec la vanne à deux voies 36' qui prend sa seconde condition, l'air dans la chambre d'air 28a du noyau réchauffeur 28 est forcé à s'évacuer vers l'intà,ieur du réservoir 82 par le tuyau flexible 86 selon l'augmentation de l'eau recueillie dans le système 10'. Quand le noyau réchauffeur 28 est suffisamment rempli de l'eau de refroidissement, l'eau qii déborde à la vanne à deux voies 36' est forcée à s'écouler dans le réservoir 82 par le cinquième tuyau flexible 86. A cette condition, la vanne à deux voies 36' est manipulée pour prendre sa première condition ( figure 7A). Avec ces fonctionnements, le remplissage d'eau dans le système 10' est terminé. Comme on l'aura compris à la lecture de la description qui précède, dans la présente invention, le remplissage d'eau dans le système de circulation d'eau de refroidissement du moteur peut être effectué réguliè- rement en un temps plus court, en prévoyant la vanne à deux voies qui permet l'évacuation de l'air dans le noyau réchauffeur vers l'air extérieur. Par ailleurs, dans le second mode de réalisation> l'eau qui déborde du système est forcée à s'écouler dans le réservoir afin d'empêcher ainsi le compartiment moteur d'être contaminé par l'eau. il R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Système de circulation d'eau de refroidissement d'un moteur pour un moteur ayant une chemise d'eaucarac- térisé en ce qu'il comprend: un radiateur (16) ayant une entrée d'eau (23) ; un premier tuyau flexible (18) pour amener une eau refroidie dudit radiateur à ladite chemise d'eau du moteur; un second tuyau flexible (20) pour amener une eau réchauffée de ladite chemise d'eau du moteur audit radiateur; un noyau de réchauffeur (28) d'un réchauffeur d' un compartiment passager; un troisième tuyau flexible (30) conduisant de la chemise d'eau du moteur à une partie inférieure dudit noyau réchauffeur pour amener l'eau chauffée de ladite chemise audit noyau; un quatrième tuyau flexible (34) conduisant d'une partie supérieure dudit noyau réchauffeur audit premier tuyau flexible pour amener l'eau refroidie dudit noyau réchauffeur audit premier tuyau flexible, ladite partie inférieure étant à un niveau plus bas que ladite partie supérieure; un moyen formant vanne (36;36') disposé dans ledit quatrième tuyau flexible en une partie proche de ladite partie supérieure dudit noyau réchauffeur, ledit moyen formant vanne étant capable de permettre une communication entre l'intérieur dudit noyau réchauffeur et l'air extérieur dans certaines conditions. 2. Système selon la revendication 1,caractérisé en ce que le moyen formant vanne précité comprend une vanne à deux voies (36; 36') qui a des première et seconde conditions, ladite première condition étant une condition o la communication entre le noyau réchauffeur précité et le premier tuyau flexible précité est établie tandis que la communication entre l'intérieur du noyau réchauffeur et l'air extérieur est bloqua, et la seconde condition étant une condition o la communication entre l'intérieur dudit noyau réchauffeur et l'air extérieur est établie tandis que la communication entre ledit noyau réchauffeur et ledit premier tuyau flexible est bloquée. 3. Système selon la revendication 2,caractérisé en ce que la vanne à deux voies précitée comprend: un logement cylindrique (38) ayant une extrémité fermée; des premier et second tubes (44,46) reliés audit logement de façon qu'il soit placé entre eux; un organe circulaire de séparation (48) disposé à l'autre extrémité dudit logement, ledit organe de séparation étant traversé d'une ouverture (50); un corps de vanne (54) ayant une tige (56), une partie circulaire de base (58a) montée coaxialement sur la section généralement médiane de ladite tige et une partie semi-circulaire (58b) dresséé sur ladite partie circulaire de base, ledit corps de vanne étant reçu axialement mobile dans ledit logement cylindrique avec une extrémité de ladite tige reçue en étant espacée dans ladite ouverture dudit organe de séparation, ledit corps de vanne dans ledit logement ayant des première et seconde positions, ladite première position étant une position o ladite partie de base circulaire ferme l'ouver- ture dudit organe de séparation et ladite partie semi- cylindrique ouvre la communication entre lesdits premier et second tubes et ladite seconde position étant une position o ladite partie de base circulaire ouvre l'ouverture dudit organe de séparation et ledit organe semi-cylindrique bloque la communication entre lesdits premier et second tubes; un ressort (60)pour solliciter ledit corps de vanne pour qu'il prenne sa première position. - 4. Système selon la revendication 3,caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen de protection qui comporte: une partie formant couvercle cylindrique (38a) s'étendant coaxialement à partir de l'autre extrémité du logement cylindrique précité pour enfermer la partie extrême en saillie vers l'extérieur de la tige précitée; et un capuchon (64) relié amovible à ladite partie formant couvercle. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un adapteur (66) qui maintient la vanne à deux voies précitée à sa seconde condition quand il est couplé à ladite vanne. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'adapteur précité comprend: un corps cylindrique (68) traversé d'un trou (70); une barre transversale (72) fixée à la paroi dudit trou; une tige de poussée (74) fixée à ladite barre et s'en étendant jusqu'à l'embouchure dudit trou, ainsi quand ledit corps cylindrique estcouplé à la partie formant couvercle cylindrique du logement précité, ladite tige de poussée pousse la tige (56) précitée et maintient le corps de vanne à sa seconde position. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un trou de vidange (76) relié à l'adapteur précité pour entraîner l'eau débordant à la vanne à deux voies précitée vers l'extérieur dudit système. 8. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que la vanne à deux voies précitée comprend: un logement sphérique et creux (88) ayant des première, seconde et troisième sections de tube (90,92,94); un corps de vanne sphérique (96) ayant des premier et second passages (98, 100) et reçu de façon étanche et rotative dans ledit logement sphérique et creux, ledit corps de vanne dans ledit logement ayant des première et seconde positions, ladite première position étant une position o lesdites première et seconde sections de tube communiquent par ledit premier passage et o le passage de ladite troisième section de tube est fermé, et ladite seconde position étant une position o l'une des- dites première et seconde sections de tube communique avec ladite troisième section de tube el'aItre dettes preière et seconde sections de tube est fermée. 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un cinquième tuyau flexible (86) qui conduit de la troisième section de tube précitée à un réservoir (82) auquel est connecté un tube (84) s'étendant de l'entrée d'eau du radiateur précité.