Brevet FR2536117A1 — publié le 19840518

La présente invention se rapporte à un dispositif hydrodynamique comprenant une roue rotorique à ailettes, une roue statorique à ailettes et un accouplement électro- magnétique au moyen duquel ledit dispositif hydrodynamique, incorporé en tant que dispositif de chauffage dans un circuit d'eau de refroidissement, comportant une pompe à eau, d'un moteur à combustion interne, peut être enclenché et déclenché en fonction de la température d'un fluide devant être surveillé. Le document DE-A-3 147 468 a déjà proposé un appareil de chauffage qui, installé dans le circuit d'eau de refroidissement du moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, consiste en un frein hydrodynamique entraîné à partir dudit moteur, par l'intermédiaire d'un accouplement électromagnétique grâce auquel l'entraînement dudit frein hydrodynamique peut être enclenché ou déclenché. Ce frein hydrodynamique ne remplit aucune fonction autre que celle d'un appareil de chauffage. En outre, d'après le document DE-A -1 476 425, on connaît un accouplement hydrodynamique prévu pour réguler la vitesse angulaire d'un ventilateur de refroidissement, le réglage du niveau de remplissage de cet accouplement ayant lieu automatiquement en fonction de la température de l'air de refroidissement ou de la température de la culasse de cylindre Cet accouplement hydrodynamique n'a pas d'autre fonction que celle de régler la vitesse angulaire d'un ventilateur de refroidissement. L'invention a donc pour objet de réaliser un dispositif hydrodynamique du type précité, de telle façon que ce dispositif puisse être utilisé à une autre fin. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que le dispositif hydrodynamique est utilisé, lorsqu'il occupe sa position d'enclenchement dans laquelle il ne sert pas de dispositif de chauffage, en tant qu'ac- couplement hydrodynamique destiné à entraîner la pompe à eau. Selon d'autres caractéristiques avantageuses du dispositif de l'invention, lorsqu'une roue de ventilateur est associée au moteur à combustion interne, le dispositif hydrodynamique est utilisé, lorsqu'il occupe sa position d'enclenchement dans laquelle il ne sert pas de dispositif de chauffage, en tant qu'accouplement hydrodynamique afin d'entraîner la pompe à eau et ladite roue de ventilateur. La roue statorique à ailettes peut être assujettie en rota- tion à un arbre au moyen duquel la pompe à eau peut être entraînée Cette roue statorique à ailettes peut aussi être assujettie en rotation à un arbre grâce auquel la pompe à eau et la roue de ventilateur peuvent être entraînées De plus, lorsque le dispositif hydrodynamique occupe sa - position d'enclenchement dans laquelle il sert de dispositif de chauffage, la roue rotorique à ailettes de ce dispositif peut refouler l'eau de refroidissement dans le circuit de refroidissement par eau du moteur à combustion interne. Grâce à la forme de réalisation du dispositif hydrodynamique conformément à l'invention, un frein hydro- -dynamique d'un type connu en soi fait office d'accouplement hydrodynamique moyennant une faible complexité de réalisa- tion, de sorte qu'on peut se dispenser d'un entraînement individuel de la pompe à eau et/ou de la roue de ventila- teur Par ailleurs, lorsque la pompe à eau est hors fonc- tion, le dispositif hydrodynamique assure le refoulement du fluide de refroidissement. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif, en regard du dessin annexé sur lequel la figure unique est une coupe longitudinale fragmentaire du dispositif selon l'invention. Un arbre 1 est monté à la rotation dans une zone 3 d'un carter 2 de pompe à eau Une roue 5 à ailettes de cette pompe à eau est calée sur un gradin la dudit arbre 1 Une garniture radiale d'étanchéité 4 se trouve entre le système de portée de l'arbre 1 et la roue 5 à ailettes Un canal borgne 7, élaboré dans une face extrême 6 du gradin la, est coaxial à l'arbre 1 La roue 9 à ailettes du stator d'un dispositif hydrodynamique 10 est assujettie en rotation à l'arbre 1 par l'intermédiaire d'un-moyeu 11 installe sur un gradin lb dudit arbre Le canal borgne 7, qui s'achève dans ce gradin lb, communique avec un alésage 8 usiné radialement dans ledit gradin lb et, par l'intermédiaire d'un alésage 12 façonné dans le moyeu 11, avec une chambre annulaire 13 du dispositif 10 Un boîtier de ce dispositif comprend deux parties 14 et 15 La partie 14 dudit boîtier est étanchéifiée vis-à-vis du moyeu 1 11 par une garniture radiale d'étanchéité 16 et une garniture radiale 17 assure l'étanchéité entre la partie 15 dudit bottier et un moyeu 18 auquel est assujettie en rotation une roue 19 à ailettes du rotor du dispositif 10 Le moyeu 18 est en appui sur l'arbre 1 par l'entremise d'un palier 20 Entre les moyeux 18 et 11, l'étanchéité est assurée par une garniture radiale 21 La roue statorique 9 est fixée à un disque annulaire 22 dont un revêtement de friction 24 est soli- daire en rotation au moyen d'un élément élastique 23 Un enroulement électromagnétique 25 est disposé à la face externe de la partie 14 du bottier au voisinage du revête- ment 24 Dans une forme de réalisation judicieuse, une roue 27 de ventilateur peut aussi être accouplée par confor- mation à un gradin lc de l'arbre 1, un déplacement axial de cette roue 27 étant empêché par une vis 29 insérée dans une face extrême 28 dudit arbre 1 Le dispositif hydro- dynamique représenté est doté d'un organe de commande non illustré en détail, qui peut être actionné en fonction de la température régnant dans une zone caractéristique du moteur à combustion interne Cet organe de commande consis- te particulièrement en un contact thermique logé dans le circuit de refroidissement par eau dudit moteur. Lors de la mise en route du moteur à combustion interne, la température de la zone caractéristique pré- citée est inférieure à une valeur limite prédéterminée. Ainsi, le contact thermique est fermé et l'enroulement électromagnétique excité par le courant a pour effet que le revêtement de friction s'applique contre la partie 14 du boîtier et provoque un accouplement par friction de la roue statorique 9, ce qui fait que la roue 5 à ailettes de la pompe à eau et la roue 27 de ventilateur sont immo- bilisées L'entraînement de la roue rotorique 19 est assuré par une poulie 26 et par le moyeu 18 Cette roue rotorique 19 accélère l'eau de refroidissement à laquelle les ailettes de stator impriment une décélé- ration et l'énergie qui est-alors libérée chauffe l'eau de refroidissement La mise-en circulation nécessaire de l'eau de refroidissement dans le circuit de refroidissement du moteur à combustion interne est prise en charge par la roue rotorique 19 qui aspire l'eau de refroidissement par l'intermédiaire du canal 7 et due la chambre annulaire 13, puis la refoule dans un conduit 31 par le biais d'une chambre annulaire 30 -L'admission de l'eau dans le dispo- sitif hydrodynamique a lieu par les passages 7 et 8 et l'évacuation de cette eau dudit dispositif est assurée par le conduit 31 Les orifices d'admission et d'évacua- tion du dispositif hydrodynamique seront situés de pré- férence à proximité des côtés respectifs d'admission et d'évacuation de la pompe à eau, de façon que la mise en circulation de l'eau de refroidissement soit semblable à celle provoquée par ladite pompe Lorsque la température dans la zone caractéristique excède la valeur limite prédéterminée, le contact thermique s'ouvre, l'enroulement électromagnétique 25 est désexcité et l'élément élastique 23 maintient le revêtement de friction 24 dans sa position illustrée, de sorte que la roue statorique 9 peut tourner librement Une valve de régulation non représentée, qui règle le degré de remplissage du dispositif hydrodynamique en fonction de la température de l'eau de refroidissement, fait en sorte que ce dispositif soit empli partiellement, c'est-à-dire qu'il entraîne la roue à ailettes 5 de la pompe et la roue 27 de ventilateur seulement à une vitesse angulaire minimale. Si la température de l'eau de refroidissement augmente par suite d'une plus forte charge imposée au moteur à combustion interne ou bien d'une variation de la température du circuit, la valve de régulation fait varier l'admission de l'eau dans le dispositif hydrodynamique d'une manière correspondant à cet accroissement de la température de l'eau de refroidissement De ce fait, les vitesses angulaires respectives de la roue de ventilateur et de la roue à ailettes augmentent, si bien que la vitesse de rotation de lapoulie se distingue seulement par le patinage minimal familier au dispositif hydrodynamique. L'eau de refroidissement dans ce dispositif hydro- dynamique ne s'échauffe pas davantage,étant donné que la roue statorique 9 tourne approximativement à la même vitesse angulaire que la roue rotorique 19, si bien que l'eau de refroidissement accélérée par ladite roue roto- rique 19 ne subit aucune décélération suffisante de la part de ladite roue statorique 9. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. 2536117. REVENDICATIONS 1 Dispositif hydrodynamique comprenant une roue rotorique à ailettes, une roue statorique à ailettes et un accouplement électromagnétique au moyen duquel ledit dispositif hydrodynamique, incorporé en tant que disposi- tif de chauffage dans un circuit d'eau de refroidissement, comportant une pompe à eau, d'un moteur à com- bustion interne, peut être enclenché et déclenché en fonction de la température d'un fluide devant être surveillé, dispositif hydrodynamique caractérisé par le fait qu'il ( 10) est utilisé, lorsqu'il occupe sa position d'enclenchement dans laquelle il ne sert pas de dispositif de chauffage, en tant qu'accouplement hydrodynamique destiné à entraîner la pompe à eau. 2 Dispositif hydrodynamique selon la revendica- tion 1, en présence duquel une roue de ventilateur est associée au moteur à combustion interne, dispositif hydro- dynamique caractérisé par le fait qu'il ( 10) est utilisé, lorsqu'il occupe sa position d'enclenchement dans laquelle il ne sert pas de dispositif de chauffage, en tant qu'ac- couplement hydrodynamique afin d'entraîner la pompe à eau etladite roue ( 27) de ventilateur. 3 Dispositif hydrodynamique selon la revendica- tion 1, caractérisé par le fait que la roue statorique ( 9) à ailettes est assujettie en rotation à un arbre ( 1) au moyen duquel la pompe à eau peut être entraînée. 4 Dispositif hydrodynamique selon la revendica- tion 2, caractérisé par le fait que la roue statorique ( 9) à ailettes est assujettie en rotation à un arbre ( 1) -30 grâce auquel la pompe à eau et la roue ( 27) de ventilateur peuvent être entraînées. Dispositif hydrodynamique selon la revendica- tion 1, caractérisé par le fait que la roue rotorique ( 19) à ailettes de ce dispositif ( 10) refoule l'eau de refroi- dissement dans le circuit de refroidissement par eau du 2536117 X moteur à combustion interne lorsque ledit dispositif occupe sa position d'enclenchement dans laquelle il sert de dispositif de chauffage.