Brevet FR2533260A1 — publié le 19840323

Cette invention est relative à des dispositifs de refroidissement de moteurs de motocycles refroidis par un liquide, et destinés plus particulièrement à des motocycles ayant un carénage de jambes à l'avant, un plancher et le moteur monté en arrière du plancher. Des motocycles, et plus particulièrement des petits motocycles tels que des scooters, utilisent gé- néralement des moteurs refroidis par air Des moteurs refroidis par air sont plus légers et demandent moins d'espace que les dispositifs refroidis par liquide (souvent appelé dispositifs refroidis par eau) Pour le refroidissement par liquide, il faut un radiateur relié par une tuyauterie à une chemise à eau sur le moteur Ces caractéristiques augmentent à la fois le poids et l'encombrement Le liquide de refroidissement ajoute également du poids au dispositif En outre, le radiateur doit étre logé dans une zone du véhicule soumise à un écoulement d'air durant un déplacement vers l'avant En conséquence, des conduites spéciales et un espace supplémentaire peuvent être requis pour assurer une efficacité convenable du radiateur. Sur les petits motocycles, une conception com- pacte est importante pour l'aspect esthétique aussi- bien que pour une faible résistance au vent, ce qui réduit le poids et l'espace disponibles pour les composants Le poids et la distribution des masses des composants est également importante pour les perfor- mances, l'efficacité et le maniement Dans les petits motocycles, les composants ajoutés peuvent affecter la distribution des masses et le poids total de façon disproportionnée à cause d'un poids initial faible. Dans des motocycles, et plus particulièrement des petits motocycles tels que les scooters, un agencement utilisant un carénage de jambes avant, un plancher situé à l'arrière du carénage de jambes avant, et un moteur entraînant la roue arrière à partir d'une posi- tion à l'arrière du plancher, est usuel Pour un moto- cycle de cette conception, le radiateur du dispositif de refroidissement à liquide peut être disposé adjacent au carénage de jambes avant Dans ce cas les conduits d'alimentation et de retour du dispositif de refroidissement peuvent s'étendre au-dessous du plancher Cette disposition implique que le sommet de la chemise de refroidissement située sur le moteur est au-dessus de la partie la plus basse des conduits d'a- limentation et retour En conséquence, de l'air peut se trouver bloqué dans la chemise de refroidissement puisque tout trajet le faisant retourner vers le radiateur s'étend nécessairement vers le bas à partir de la chemise à eau La taille des conduits de retour nécessaire pour une efficacité de refroidissement adéquate et le besoin de terminer périodiquement l'écoulement au-dessous d'une certaine température de refroidissement rend difficile de purger rapidement et de façon appropriée l'air de la chemise de refroidissement. Selon la présente invention, il est prévu un dis- positif de refroidissement pour un-motocycle ayant un carénage de jambes avant, un plancher et un moteur monté 'à l'arrière du plancher, caractérisé en ce qu'il comprend: un radiateur monté adjacent au carénage de jambes avant un conduit d'alimentation s'étendant au-dessous du plancher à partir du radiateur du moteur un conduit de retour s'étendant au-dessous du plancher à partir du moteur vers le radiateur-; un mécanisme sensible à la température dimi- nuant sélectivement l'écoulement du radiateur vers ledit conduit retour et un conduit de dérivation s'étendant à partir du moteur vers l'avant du plancher et communiquant avec ledit radiateur, le conduit de dérivation étant sensiblement plus étroit que ledit conduit de retour. Ainsi les conduits d'alimentation et de retour du dispositif de refroidissement passent au-dessous du plancher du motocycle o ils sont cachés de façon appropriée à la vue L'emplacement du radiateur ad- jacent au carénage de jambes contribue à répartir la masse du dispositif de refroidissement à eau sur le motocycle et positionne le radiateur en un endroit o un écoulement d'air conséquent peut être dirigé sans compromettre sensiblement le poids et la taille totale du véhicule. Le dispositif sensible à la température agit, lorsqu'il est fermé, de manière à obliger le passage de l'écoulement par le conduit de dérivation La taille réduite du conduit de dérivation par rapport au conduit de retour du dispositif de refroidissement limite le débit à travers le conduit de dérivation lorsque le mécanisme sensible à la température est fermé, pour un chauffage rapide du moteur. Lorsque, comme il est préféré, le conduit de dérivation a une section transversale intérieure de diamètre compris entre trois et cinq millimètres, l'air passant dans le conduit de dérivation ne peut pas remonter en arrière vers la chemise à eau mais est forcé par l'eau qui le pousse à s'écouler vers le radiateur. Pour assurer un écoulement d'air à partir de la chemise à eau, le conduit de dérivation ne doit s'é- tendre qu'au-delà du poids le plus bas du conduit de retour sur le motocycle, o le conduit de dérivation peut alors être relié au conduit de retour L'air provenant du conduit de dérivation s'écoule alors vers le haut, vers le radiateur Ce point le plus bas est généralement au-dessous du plancher du motocycle. Cependant, le conduit de dérivation peut de façon appropriée s'étendre vers le radiateur ou se relier sur la tête adjacente sur ce dernier au dispositif de fermeture à pression. Une forme de réalisation de l'invention va maintenant être décrite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la Fig 1 est une vue en perspective d'un motocycle selon la présente invention; la Fig 2 est une vue de côté en élévation du motocycle de la Fig 1, le corps étant représenté en traits mixtes pour plus de clarté; la Fig 3 est une vue de dessus du motocycle de la Fig 2 avec le corps représenté en traits mixtes pour plus de clarté la Fig 4 est une coupe schématique partielle en élévation du dispositif de refroidissement du moteur du motocycle; et les fig 5 a, 5 b et 5 c décrivent le fonction- nement de la vanne de régulation de pression du dispositif de refroidissement. En considérant en détails les dessins, un motocycle utilisant un moteur refroidi par eau est représenté Le motocycle est du type scooter ayant un carénage 10 de jambes à l'avant, un plancher 12 et une partie de corps arrière 14 Le motocycle comprend des roues avant 16 et arrière 18, un siège 20 et un ensemble 22 de guidon et de poignées. En se référant à la Fig 2, on peut voir que le châssis du motocycle comprend un tube supérieur 24, un 533260 tube inférieur 26 et un élément de châssis arrière 28. L'élément de châssis arrière s'étend vers le haut puis vers le bas pour former un support pour le montage d'un moteur et d'un dispositif d'entraînement 30 Le moteur et le dispositif d'entraînement 30 sont montés oscillants autour d'un axe 32 sur l'élément de châssis arrière 28 et sollicités élastiquement au voisinage de la roue arrière 18 par des dispositifs d'amortisseurs 34. Le dispositif de refroidissement du moteur 30 comprend un radiateur 36 disposé adjacent au carénage de jambes avant 10 Des évents 38 -sont prévus à travers le corps du carénage de jambes avant 10 pour permettre à l'air de s'écouler vers l'intérieur à travers le radiateur 36 Un dispositif de ventilateur peut être utilisé pour aspirer de l'air à travers le radiateur 36 si besoin est L'air sortant du radiateur 36 peut alors s'écouler vers le bas et vers l'extérieur audessous du plancher 12 bu à travers des évents de sortie 42 afin de fournir de la chaleur au conducteur. Un conduit d'alimentation 44 s'étend à partir du radiateur 36 vers le moteur 30 Le conduit d'alimentation s'étend au-dessous du plancher 12 et vers une pompe à eau 46 La pompe à eau 46 induit un écoulement vers le moteur à partir du conduit d'alimentation 44 Un conduit de retour 48 s'étend à partir du moteur 30 vers le radiateur 36 Le conduit de retour 48 s'étend également au-dessous du plancher 12 Le conduit d'alimentation 44 dirige l'écoulement à partir du bas du radiateur 36 tandis que le conduit de retour 48 renvoie l'écoulement vers le sommet du radiateur 36 En outre la pompe à eau 46 dirige l'écoulement vers la partie basse du moteur tandis que le conduit de retour 48 renvoie l'écoulement à partir du voisinage du sommet du moteur 30. En se référant à la Fig 4 pour la clarté, le moteur 30 comprend un cylindre 50, un piston 52 et une culasse 54 Une chemise à eau 56 s'étend autour du cylindre 50 et constitue une partie de la culasse 54. Des passages 58 de refroidissement s'étendent autour du cylindre 50 et dans la partie de culasse délimitée par la chemise 56 de refroidissement Une chambre collectrice 60 est prévue au sommet des passages 58 pour collecter les écoulements de retour à diriger vers le conduit de retour 48 par un passage de refoulement 62 Une vanne 64 sensible à la température est montée sur le moteur au niveau du passage de refoulement 62 La vanne 64 commande une restriction sélective de débit afin de restreindre l'écoulement à travers le conduit de retour 48 La vanne 64 réagit généralement à la température du liquide de refroidissement afin de favoriser le chauffage initiale du moteur. Au point le plus haut du passage 58 de refroidissement se trouve une cavité collectrice 66 dans laquelle l'air éventuellement contenu dans le dispositif de refroidissement du moteur 30 est collecté Un conduit d'air 68 s'étend à partir de la chambre 66 vers un conduit de dérivation 70 Le conduit de dérivation 70 s'étend à partir du conduit d'air 68 sur le moteur vers le radiateur 36 De préférence, le conduit de dérivation 70 s'étend vers la partie 72 du bouchon du radiateur 36. La disposition de la chambre 66 et du conduit d'air 68 s'étendant vers le conduit de dérivation 70 garantit la collecte de tous les gaz éventuellement contenus dans la chemise à eau du dispositif de refroidissement La pression de refoulement 7 2533260 initialement fournie par la vanne 64, lorsqu'elle est fermée et lorsque le moteur entraine la pompe à eau 46, force le passage de l'air et du liquide réfrigérant à travers le conduit de dérivation 70 vers le radiateur 36 L'air se rassemble dans la partie 72 de fermeture du radiateur 36 pendant cette phase En outre, la résistance rencontrée en fonctionnement normal dans le conduit de retour 48 peut se traduire par un écoulement continu à travers le conduit de dérivation 70 Il n'est pas nécessaire que ce conduit de dérivation 70 s'étende tout à fait jusqu'au radiateur 36 Il suffit que le conduit de dérivation s'étende seulement au- delà de la partie la plus basse du conduit de retour 48 A partir de là, tout l'air et les gaz capturés s'écouleront vers le radiateur avec le référigérant de retour. Le choix du calibre du conduit de dérivation 70 peut contribuer à son fonctionnement Si le conduit 70 est sensiblement plus petit que le conduit 48 de retour, l'écoulement à travers le conduit de dérivation 70 peut être restreint De cette manière, la vanne 64 est efficace car il ya seulement un petit débit contournant le conduit de retour 48 Cette restriction du flux peut être obtenue au moyen d'une restriction effective dans le conduit de dérivation 70 plutôt que au moyen de l'utilisation d'un tuyau entièrement plus petit De cette façon,-le conduit de dérivation peut être sensiblement plus petit au moyen d'une restriction plutôt que au moyen de la taille du tube lui-même. Une autre condition à considérer dans le choix du conduit de dérivation 70 est la capacité de l'écoulement à entraîner de l'air dans le conduit De ce point de vue, l'utilisation d'un conduit de 8 2533260 dérivation 70 de diamètre compris entre 3 et 5 mm aura pour conséquence une obstruction de l'écoulement par l'air contenue dans le conduit de dérivation Ainsi, l'air ne pourra pas s'écouler en sens contraire de l'écoulement du réfrigérant, en retournant vers la chemise de refroidissement du moteur. La partie 72 de fermeture du radiateur comprend un bouchon 74 relié à un vase d'expansion 76 au moyen d'un tube 78 Le bouchon 74 est du type à soupape régulée en pression comprenant une soupape 80 qui s'ouvre et se ferme en fonction de la pression du radiateur 36 afin de commander la communication avec le vase-d'expansion 76. La soupape de régulation de pression 80 fonctionne suivant trois modes comme le représentent les Fig 5 a, 5 a et 5 c, en fonction de la pression du radiateur 36 La Fig 5 a représente le mode normal de fonctionnement, avec la pression dans le radiateur 36 inférieure à la pression de tarage de la soupape (généralement entre 0,75 et 1,05 kg/cm 2) En conséquence, le passage vers le tuyau 78 est fermé. Sur la Fig 5 b, la pression dans la radiateur 36 est plus élevée que la pression de tarage de sorte que la partie extérieure de la soupape 80 se soulève pour ouvrir le passage vers le tuyau 78 Ceci permet à de l'air et du liquide de refroidissement sous haute pression dans le radiateur 36 de s'échapper vers le vase d'expansion 76 La Fig 5 c représente le fonctionnement du bouchon du radiateur lorsque la pression dans le radiateur 36 devient inférieur à une seconde pression de tarage Ceci se produit lorsque le moteur refroidit La partie centrale de la soupape 80 s'ouvre alors pour permettre l'admission du liquide de refroidissement à partir du vase d'expansion 76 dans g le radiateur 36 Naturellement, l'air contenu dans le vase d'expansion 76 s'est élevé au-dessus du niveau du fluide, et du fluide de refroidissement uniquement est admis dans le mode représenté sur la Fig 5 c. Pour expliquer le fonctionnement du présent dispositif, il faut considérer une condition initiale de fonctionnement, de l'air se trouvant dans le passage 58 de la chemise de refroidissement et le moteur étant dans un état froid Lorsque l'on démarre le moteur, la pompe à eau 46 entraîne un écoulement du réfrigérant dans le moteur 30 Ceci augmente la pression dans les passages 58 de la chemise de refroidissement et force un écoulement à travers le conduit de dérivation 70 La soupape 64 est froide et en position fermée, empêchant un écoulement à travers le conduit de retour 48 Comme la sortie du passage 58 de la chemise de refroidissement vers le conduit de dérivation 70 est située sur la partie la plus élevée du moteur, l'air contenu dans le passage 58 est dirigé à travers le conduit de dérivation 70 et poussé par le fluide de refroidissement entraîné par la pompe 46. L'air se rassemble alors dans la partie 72 de fermeture du radiateur 36. Quand le moteur chauffe la soupape 64 s'ouvre, permettant un écoulement à travers le conduit de retour 48 Ceci réduit le débit d'écoulement à travers le conduit de dérivation 70 qui a antérieurement évacué tout l'air qui était contenu dans la chemise à eau du moteur 30 Quand le moteur et le liquide de refroidissement s'échauffe, le liquide de refroidissement se dilate et la pression dans le dispositif de refroidissement augmente La soupape 80 peut éventuellement être forcée à se soulever pour permettre à une partie du volume contenue dans le dispositif de refroidissement de S échapper vers le réservoir 76 Naturellement, l'air ou autres gaz emprisonnés peuvent s'échapper en premier, en filtrant à travers le liquide dans le vase d expansion 76 De la sorte, l'air est purgé de tout le dispositif de refroidissement. Lors d'un refroidissement ultérieur du moteur, le liquide contenu dans le vase d'expansion 76 est aspiré à nouveau vers le radiateur 36 par la soupape 80 quand la pression est réduite dans le dispositif de refroidissement De cette façon, du liquide remplace l'air et les gaz précédemment emprisonnés dans le dispositif de refroidissement. il* 2533260 REVENDICATIONS 1 Dispositif de refroidissement pour un motocycle ayant un carénage de jambe ( 10) à l' avant, un plancher conduit de retour ( 48). 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pompe ( 46) pour pomper l'écoulement à partir du conduit d'alimentation ( 44). 3 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une chemise de refroidissement ( 56) sur les moteurs, le conduit de dérivation ( 70) s'étendant à partir du sommet de la chemise de refroidissement ( 56) située sur le moteur ( 30). 4 Dispositif suivant l 'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conduit de dérivation ( 70) s'étend vers le radiateur ( 36). Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme ( 64) sensible à la température est monté sur le moteur ( 30) à l'extrémité d'entrée du conduit de retour 148). 6 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conduit de dérivation ( 70) à une section transversale intérieure de diamètre compris entre 3 et 5 mm.