Brevet FR2492327A1 — publié le 19820423

La présente invention concerne une installation de chauffage, notamment pour le chauffage d'une cabine de ser- vice, d'une cabine de véhicule ou analogue, installation dans laquelle le transfert et l'échauffement du fluide de chauffage se fait par une pompe d'alimentation haute pression et d'un élément de réduction de pression. Le document DE-OS 26 28 697 décrit une installa- tion de chauffage comportant une pompe reliée au moteur et un dispositif de limitation de pression dans la conduite de sortie de la pompe pour créer la chaleur nécessaire au chauffage. La pompe est une pompe hydraulique qui coopère avec un circuit indépendant du circuit proprement dit, ce circuit de la pompe comportant un élément de réduction de pression et un échangeur de chaleur huile/air. La présente invention a pour but de créer une installation de chauffage du type décrit ci-dessus, qui soit améliorée quant à sa capacité, sa réalisation plus économique et moins encombrante pour les composants du circuit de l'ins- tallation de chauffage. A cet effet, l'invention concerne une installa- tion caractérisée en ce que les points de graissage ou les points de prise du fluide de travail dans le cas d'un moteur équipé d'un système de graissage et/ou d'un circuit de fluide de travail, sont raccordés à la pompe d'alimentation haute- pression. De façon avantageuse, on peut supprimer la pompe de graissage ou ne pas utiliser de pompe particulière pour mettre en circulation le liquide de travail, cette fonction étant exécutée par la pompe d'alimentation en fluide haute- pression utilisée pour générer la chaleur. Le montage pour réchauffer le fluide de travail et qui était réalisé jusqu'à présent sous la forme d'un circuit de circulation supplémentaire, indépendant, est maintenant complètement intégré, ce qui permet d'économiser les parties correspondantes de la conduite. La suite de la description et des exemples de réalisation consiste à intégrer le circuit de chauffage au cir- cuit d'huile de graissage d'un moteur à combustion interne. A cela s'ajoute, mêxne si cela n'est pas détaillé, la réunion à un circuit hydraulique ayant son fluide de travail qui lui est propre. Dans ce cas, les points de graissage du moteur à combus- 2 2492327 tion interne sont respectivement remplacés par les points de prise du fluide de travail. Un niveau de pression relativement élevé est possible ou est souhaitable dans le circuit hydraulique, et pour cela il suffit de protéger les échangeurs de chaleur. Le niveau de pression élevé qui semblait incompatible avec la réalisation du circuit d'huile de graissage pour la pompe haute pression travaillant à environ 150 bars est adapté selon l'in- vention en sollicitant soit l'élément de réduction de pression, qui réduit d'autant la pression en dégageant de la chaleur, ou encore lorsque la température d'huile est suffisante, en envoyant l'ensemble du débit dans le by-pass Contournant l'élément de réduction de pression, et cela à une pression réduite. Le niveau de pression nécessaire aux points de grais- sage est de préférence réglé par une vanne de retenue de pres- sion, connue en soi, prévue à l'extrémité de la conduite prin- cipale d'huile. Pour refroidir l'huile de graissage et pour les problèmes de chauffage particuliers liés à un moteur à-combus- tion interne et aux unités entraînées par celui-ci, il est prévu selon l'invention un échangeur de chaleur ou un radiateur à huile de façon différente dans un circuit d'huile de grais- sage ou d'huile de chauffage en combinaison. Dans le montage le plus simple-pour un moteur refroidi par de l'eau, il est prévu entre l'élément de réduc- tion de pression et les points de graissage, un échangeur de chaleur eau/huile qui fait partie du circuit de refroidissement du moteur, dans la conduite principale, cet échangeur évacuant la chaleur excédentaire par le radiateur de retour de'l'ensemble de l'installation ou encore par un échangeur de chaleur de chauffage alimenté de façon supplémentaire par une alimentation d'air, le cas échéant, réglable, pour le chauffage, dans la cabine de service d'un véhicule ou d'un appareil entraîné par un moteur à combustion interne. Selon l'invention, il est prévu un by-pass com- mandé pour l'échangeur de chaleur eau/huile, ce by-pass pouvant être réglé de façon thermostatique pour la température de pas- sage maximale autorisée. De façon analogue à ce qui a été décrit précé- demment, dans le cas d'un moteur refroidi à l'air, on peut prévoir au même endroit dans le circuit de chauffage et d'huile de graissage, un échangeur de chaleur air/huile avec des con- duites-d'alimentation et de retour à l'extérieur du moteur, mais faisant partie du circuit principal d'huile. Pour que cet échangeur de chaleur air/huile puisse servir en m9me temps pour le retour d'huile et pour le chauffage de la cabine de service, on peut prévoir un guidage d'air, susceptible d'être commuté. Suivant un autre mode de réalisation avantageux, la conduite principale d'huile comporte un échangeur de chaleur eau/huile ou air/huile pour refroidir l'huile, avec une déri- vation réglée par un thermostat, en répartissant le travail entre le refroidissement de l'huile et le chauffage, pour faci- liter les possibilités de réglage de l'échangeur air/huile dans la cabine de service. Suivant des variantes de réalisation, il est prévu suivant l'invention de n'avoir qu'un échangeur de chaleur eau ou air, pour refroidir l'huile de la conduite principale, en amont des points de graissage, alors que le circuit auxi- liaire dérivé de la conduite principale comporte un échangeur de chaleur air/huile pour assurer le chauffage. Le débit d'huile est de préférence réglé par un organe d'étranglement en amont de l'échangeur de chaleur air/huile; en outre il est prévu un élément de commande pour régler le débit dans cette conduite auxiliaire d'huile. A la sortie, l'échangeur de chaleur air/huile est relié directement au carter d'huile par un circuit de retour. L'avantage de ce montage est d'assurer une température d'huile limitée pour les points de graissage, cette température étant réglée par le refroidissement. Pour protéger les différents échangeurs de cha- leur et les points de graissage contre des pressions excessives, il est prévu une soupape de retenue de pression derrière l'élé- ment de réduction de pression dans une dérivation, cette soupape ayant un niveau de pression légèrement supérieur à celui de la soupape de retenue de pression à l'extrémité de la conduite principale. L'organe de commande du by-pass derrière l'élément de réduction de pression est de préférence une électro- vanne qui est commandée à l'aide de diverses grandeurs caracté- ristiques indépendantes entre elles, comme par exemple par un commutateur de fin de course prévu au niveau du volant du véhicule entraîné par le moteur à combustion interne, un commu- tateur de pression dans le circuit hydraulique de travail de la pompe du moteur à combustion interner un commutateur de température dans le carter d'huile ou analogue. Ce moyen a pour but d'assurer que le cas échéant toute la puissance du moteur soit disponible par l'ouverture du by-pass et que l'huile de graissage ne se réchauffe que jusqu'à la température maximale autorisée. La présente invention sera décrite plus en détail a l'aide des dessins annexés dans lesquels-: - la figure 1 est un schéma de base d'une ins- tallation selon l'invention pour le réchauffage de l'huile. - la figure 2 est un schéma d'un moteur à combus- tion interne refroidi par de l'eau. - la figure 3 est un schéma d'un moteur à com- bustion interne refroidi par de l'air. - la figure 4 est un schéma d'un moteur à combus- tion interne muni d'un radiateur d'huile de graissage de type quelconque et d'un échangeur de chaleur de chauffage monté dans la conduite principale d'huile. la figure 5 est un schéma d'une installation avec un radiateur d'huile de type quelconque et d'un échangeur de chaleur de chauffage branché dans un circuit auxiliaire. La figure 1 montre le carter 10 d'un moteur à combustion interne avec un carter d'huile 1; une pompe d'ali- mentation de haute pression aspire l'huile contenue dans le car- ter 1 pour l'envoyer dans un organe d'étranglement 3 (réducteur de pression) monté dans la conduite principale d'huile 4 ou encore à travers un élément de commande 6 monté dans une déri- vation 5, pour alimenter les points de graissage 7 du moteur à combustion interne. Entre l'organe d'étranglement 3 et les points de graissage 7, la conduite principale 4 comporte une dérivation qui est fermée par une vanne de retenue de pression 8. Derrière les points de graissage 7, la conduite principale 4 comporte une autre soupape de retenue de pression 9 de niveau de pression plus faible que le premier. Le montage pour échauf- fer l'huile et comportant la pompe d'alimentation haute pres- sion 2, l'élément réducteur de pression 3, l'élément de com- mande 6 y compris la dérivation jusqu'à la première vanne de 2492327 retenue de pression 8, est le même que celui de la figure 1 pour toutes les autres figures. Selon la figure 2, la conduite principale 4 com- porte entre la dérivation vers la vanne de retenue de pression 8 et les points de graissage 7 du moteur à combustion interne, un échangeur de chaleur eau-huile 11, faisant partie du circuit de refroidissement du moteur à combustion interne. L'eau de refroidissement est mise en circulation par une pompe à eau 13 et passe par l'échangeur de chaleur eau/huile 11, ainsi que la conduite 15 pour aller vers les enceintes d'eau de refroidisse- ment 14 du carter 12 du moteur. Par la conduite de retour 16, le fluide revient au radiateur de retour 17 et de là vers la pompe d'eau de refroidissement 13. Le radiateur 17 comporte une conduite de by-pass 18 réglée par une soupape thermostatique 19. Dans une autre conduite auxiliaire 20, il est prévu un échan- geur d'eau de chauffage 21 qui est réglé par une vanne de régulation 40. Selon la figure 3, le moteur à combustion interne comporte un carter 22 à refroidissement à air. La conduite prin- cipale d'huile 4 passe après la dérivation dans une vanne de retenue de pression 8 et par un échangeur de chaleur air/huile 23 aux points de graissage 7 du moteur à combustion interne. L'échangeur de chaleur air/huile 23 comporte une dérivation 24 qui est commandéepar un organe de commande 25. L'air qui a passé l'échangeur de chaleur air/huile 23 peut être dirigé par un dispositif de régulation d'air 26 soit sur le canal d'air de chauffage 27, soit sur le canal d'air d'évacuation 28. Selon la figure 4, le carter 10 correspond à un moteur de combustion interne, de forme quelconque. Dans la con- duite principale d'huile 4, il est prévu derrière la dérivation allant vers la soupape de retenue de pression 8, un échangeur de chaleur eau/air/huile 29, et pour le chauffage un échangeur de chaleur air/huile 30. L'échangeur de chaleur 29 peut être contourné par une dérivation 31 qui est commandé par un organe de commande 33. En parallèle à l'échangeur de chaleur air/huile , il est prévu une dérivation 32 qui comporte un organe de commande 34 pour régler le débit. Derrière cet organe de com- mande 34, la conduite principale 4 aboutit aux points de grais- sage 7 ainsi qu'à la vanne de retenue de pression 9 à l'inté- rieur du carter 10 du moteur. 6 2492327 Le montage de la figure 5 se distingue de celui de la figure 4 en ce que derrière l'organe de commande 33, la conduite principale 4 se prolonge directement vers les points de graissage 7 du moteur à combustion interne et de la soupape de retenue de pression 9 alors qu'avant ce point, il est prévu une conduite auxiliaire d'huile 35 qui arrive à un élément d'étranglement 36 pour alimenter un échangeur de chaleur air/ huile 39. Dans la conduite auxiliaire 35, il est prévu une vanne de commande 37 qui commande le débit d'huile à travers un retour 38, pratiquement sans pression, vers le carter d'huile 1. R E V E N D I C A T I 0 N S ) Installation de chauffage, notamment pour une cabine de service ou une cabine de conducteur, installation comportant une pompe d'alimentation haute pression (2) et un élément réducteur de pression (3) pour le transport ou le ré- chauffage du fluide de chauffage, installation caractérisée en ce que les points de graissage (7) ou les points de prise de fluide de travail dans le cas d'un moteur équipé d'un système de graissage et/ou d'un circuit de fluide de travail, sont raccordés à la pompe d'alimentation haute pression. 2 ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément réducteur de pression (3) et les points de graissage (7) de la machine et/ou les points de prise de fluide de travail sont raccordés l'un derrière l'autre à la pompe d'alimentation haute-pression (2). ) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'en parallèle à l'élément de réduction de pression (3) il est prévu une dériva- tion (5) commandée par l'élément de commande (6). 40) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que dans la conduite principale d'huile (4) du moteur à combustion interne, derrière l'élément réducteur de pression (3) et/ou la dérivation (5), il est prévu un échangeur de chaleur eau/huile (29) avant les points de graissage (7) et/ou les points de prise, cet échan- geur étant branché dans le circuit d'eau de refroidissement du moteur à combustion interne du côté recevant de l'eau et du c8té de l'huile sur un by-passe (31) commandé par un organe de commande (33). 5 ) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que derrière l'élément de réduction de pression (3) et/ou la dérivation (5), il est prévu en avant des points de graissage (7) et/ou des points de prise, un échangeur de chaleur air/huile (23, 30) dont le c8té correspondant à l'huile comporte une dérivation (24, 31, 32) commandé par un organe de commande (25, 33, 34). ) Installation selon la revendication 5, caracté- risée en ce que l'échangeur de chaleur air/huile (23, 30) est prévu dans la cabine de service pour en assurer le chauffage ou, le cas échéant, il comporte une installation de régulation 8 2492327 d'air (26>o ) Installationselon l'une quelconque des revenu dications 4 à 6, caractérisée en ce que derrière l'élément de réduction de pression (3) et/ou la dérivation (5), il est prévu en avant de l'échangeur de chaleur air/huile (23, 30) servant au chauffage, un échangeur de chaleur air/huile ou eau/huile (29) pour le refroidissement d'huile dans la conduite principale d'huile (4). 8c) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que derrière l'élément de réduction de pression (3) et/ou la dérivation (5) et en parallèle à la conduite principale d'huile (4), au niveau de l'échangeur de chaleur air/huile ou eau/huile (29) ou à la dérivation (31) et/ou au niveau des points de graissage (7) et/ou des points de prise, il est prévu une conduite auxiliaire d'huile (35) munie d'un élément de commande (37) et un échangeur de chaleur air/huile (39) prévu dans la cabine de service pour en assurer le chauffage. ) Installation selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 8, caractérisée en ce que dans la conduite d'huile auxiliaire (35), il est prévu un élément d'étranglement (36) et un retour libre (38) vers le carter d'huile (1). ) Installation selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 9, caractérisée en ce que, dans la conduite auxi- lîaire (35), il est prévu un élément d'étranglement (36) et un retour libre (38) vers le carter d'huile (1). 11.0) Installation selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 9, caractérisée en ce que l'élément de réduction de pression (3) est une soupape de retenue de pression à un niveau de pression élevé, réglée de façon invariable à la cons- truction. 12 ) Installation elon l'une quelconque des reven- dications 1 à 10, caractérisée en ce que dans la conduite prin- cipale (4), directement derrière l'élément de réduction de pres- sion (3) et la dérivation (5), il est prévu un branchement qui est fermé par une soupape de retenue de pression (8) pour la pression maximale autorisée des points de graissage. ) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'à l'extrémité de la conduite principale (4), derrière les points de graissage 9 2492327 (7) et/ou les points de prise, il est prévu une vanne de retenue de pression (9) pour la pression optimale des points de réglage ou pour la pression de prise.