Brevet FR2537652A1 — publié le 19840615

DISPOSITIF DE PROTECTION PAR REGULATION POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE L'invention se rapporte au domaine du refroidissement d'un groupe moto-propulseur et vise en particulier un dispositif de protection par régulation pour un groupe moto-propulseur qui réduit la puissance de son moteur en réponse à des valeurs anormales de température apparaissant dans le circuit de refroidissement d'un tel groupe moto-propulseur. I1 est connu d'utiliser, par exemple dans le brevet FR 74.03054, des systèmes de protection qui stoppent des moteurs à combustion interne en réponse à dessaleurs anormales de pression ou de température existant dans les systèmes de lubrification ou de refroidissement de tels moteurs. Ces dispositifs d'arrêt du moteur coupent systématiquement l'alimentation en carburant chaque fois que la pression d'huile ou de fluide de refroidissement tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée ou bien chaque fois que la température du fluide de refroidissement dépasse une valeur déterminée. Le circuit de refroidissement d'un groupe moto-propulseur, tel qu'il est généralement installé sur les véhicules, doit être suffisamment efficace lorsque sont réunies les conditions les plus sévères telles qu'une température ambiante de l'air maximale et une utilisation prolongée à puissance maximale. On est amené à surdimensionner fortement le système de refroidissement en agissant sur la capacité d'échange thermique du radiateur, la puissance du ventilateur et le débit du fluide de refroidissement. Or, un tel circuit ne sera utile que pour une part infime du temps d'utilisation d'une minorité de véhicules. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités qui sont la coupure systèmatique du moteur et le surdimensionnement du système de refroidissement. A cet effet, elle propose de réduire la puissance du moteur pendant les périodes d'utilisation exceptionnelles où est atteinte la température critique du fluide de refroidissement d-e façon à ne pas dépasser la capacité d'évacuation du système de refroidissement. L'objet de l'invention est donc un dispositif de protection par régulation pour un groupe moto-propulseur utilisé notamment à puissance maximale et à une température ambiante élevée, du type consistant à commander le flux de carburant en réponse aux conditions de température existant dans un système de refroidissement du moteur comportant un radiateur, un ventilateur et des conduites. Suivant une particularité de l'invention, ce dispositif de protection par régulation comprend des moyens sensibles à la température du fluide du circuit de refroidissement, constitués par une cellule thermostatique disposée sur la sortie d'eau du moteur, et des moyens pour limiter le débit de combustible, formés par une butée mobile de crémaillère d'une pompe d'injection, dont la position est liée directement.au débit maximal du combustible à son règlage nominal et par une liaison entre cette cellule et cette butée, constituée de telle sorte que la position de la butée varie en fonction de l'état de la cellule. Suivant une autre particularité de l'invention, la liaison entre la cellule thermostatique et la butée mobile de crémaillère est constituée par un calculateur qui enregistre l'état de cette cellule, représentatif de cette température et pilote la position de cette butée. Suivant une autre particularité de l'invention, les moyens pour limiter le débit de combustible comprennent une électrovanne pilotée par un contacteur thermostatique, un vérin pneumatique actionné par de l'air comprimé et une butée de crémaillère d'une pompe d'injection susceptible d'être repoussée par ce vérin de sa position de débit nominal à une position de détarage maximal. Ces particularités caractérisent un dispositif de protection par régulation d'un groupe moto-propulseur qui permet d'éviter de manière simple et efficace le surdimensionnement du système de refroidissement pour une faible durée d'utilisation d'un véhicule au cours de laquelle la capacité d'évacuation de la chaleur de ce système risque d'être dépassée, d'une part, et de ne pas recourir obligatoirement à l'arrêt du moteur, d'autre part. L'invention est décrite de façon plus détaillée ci-après à l'aide de deux modes de réalisation non limitatifs7.en se référant au dessin annexé dans lequel - la figure l représente schématiquement une implantation de ces deux modes de réalisation, un dispositif de détarage progressif et un dispositif de détarage Z'tout ou rien", sur un moteur à combustion interne muni de son système de refroidissement, - la figure 2 représente une vue partielle plus détaillée de la figure l montrant le montage de ces deux dispositifs de détarage sur un moteur à combustion interne, et - la figure 3 représente un schéma de principe d'un dispositif de détarage "tout ou rien". Sur la figure i, un moteur à combustion interne 2 est équipé de façon conventionnelle d'une pompe d'injection L et d'un système de refroidissement par eau essentiellement constitué par un radiateur 6, un ventilateur non représenté et des conduites 8 Conformément à l'invention, la protection par régulation du moteur 2 est assurée au moyen, soit d'un dispositif de détarage progressif iO, soit d'un dispositif de détarage t'tout ou rien" 12. Le premier dispositif 10 comporte une cellule thermostatique 13 disposée sur une sortie d'eau 14 du moteur 2, une butée mobile 16 de crémaillère de la pompe d'injection 4 et une timonerie i8 reliant cette cellule et cette butée. La butée mobile 16 est constituée par exemple par un levier de stop. La figure 2 montre les emplacements à une sortie d'eau de refroidissement 14 du moteur, du dispositif de détarage progressif 10 à cellule thermostatique 13 et du dispositif de détarage "tout ou rien" 12 à élément thermostatique,non représenté, qui-commande une arrivée d'air 20 d'une électrovanne, non représentée. Pour ces deux dispositifs, le levier de stop 16 sert de butée mobile de crémaillère de la pompe d'injection 4. Le deuxième dispositif de détarage "tout ou rien" illustré à la figure 3 de façon schématique, comprend essentiellement un contacteur thermostatique 22 placé sur une sortie d'eau 24 d'un moteur à combustion interne 26, une électrovanne 28 disposée en amont d'un vérin pneumatique 30, sur une canalisation 32 d'air comprimé.Ce vérin pneumatique peut ainsi agir sur la crémaillère d'une pompe dlinjection 34 lorsque le système de refroidissement constitué par un' radiateur 36, un ventilateur 38 et des conduites non représentées, n'est plus en mesure d'assurer une évacuation convenable des calories accumulées dans le groupe moto-propulseur Le fonctionnement de ces dispositifs de détarage progressif et "tout ou rien" est le suivant Pour le premier mode de réalisation préféré de l'invention, et en fonctionnement normal du groupe moto-propulseur, le refroidissement de ce dernier est assuré par le radiateur 6 et le ventilateur associé dont la mise en marche est déclenchée par la température de l'eau de refroidissement. Pour une période d'utilisation exceptionnelle pendant laquelle la capacité d'évacuation du système de refroidissement risque d'être dépassée (utilisation prolongée à puissance maximale et température ambiante de l'air maximale), la cellule thermostatique 13 actionne, à partir d'un certain seuil de température déterminé, le levier de stop 16 par l'intermédiaire de la timonerie 18. A partir de ce seuil, la position du levier de stop correspond à l'état de la cellule. Ainsi, quand la température du liquide de refroidissement dépasse ce seuil, le débit maximal du combustible qui était à sa valeur nominale en deçà de ce seuil, est réduit au fur et à mesure de l'augmentation de température. Cette réduction est limitée, soit par le déplacement maximal de l'élément mobile de la cellule thermostatique 13, auquel cas la réduction de débit peut aller jusqu'au stop, soit par le déplacement maximal de la butée de crémaillère 16, auquel cas la température du liquide de refroidissement peut continuer de s'élever quand le détarage maximal prévu est atteint. La puissance du moteur 2 peut ainsi être ajustée à tout instant et de façon progressive, à une valeur déterminée pour être compatible avec la capacité d'évacuation de chaleur du système de refroidissement. Une sécurité non représentée, est prévue pour que le détarage du moteur 6 ne puisse intervenir que si le ventilateur fonctionne déjà, de manière à exploiter au mieux les possibilités du système de refroidissement. Suivant une première variante de l'invention, ltétat de la cellule thermostatique, qui est représentatif de la température du liquide de refroidissement, est transmis à un calculateur qui va traiter cette information ainsi que d'autres informations telles que la position de la pédale d'accélération, et commander la position de la crémaillère en conséquence. Suivant une deuxième variante de l'invention constituant le deuxième mode de réalisation schématisé à la figure 3, la réduction de débit de combustible est réalisée par le passage sans transition à une valeur réduite du débit maximal correspondant à la température critique de sortie d'eau du moteur 26. A partir d'un seuil de température déterminé, le contacteur thermostatique 22 actionne le vérin pneumatique 30 par l'intermédiaire de l'électrovanne 28. Ce vérin 30 déplace alors sans transition la butée de crémaillère de la pompe d'injection 34 de sa position de débit nominal à une position de détarage maximal. REVENDICATIONS. 1/ Dispositif de protection par régulation pour un moteur à combustion interne (2) utilisé notamment pour de fortes températures ambiantes, du type consistant à commander le flux de combustible en réponse aux conditions de température existant dans un système de refroi dissement du moteur comportant un radiateur (6), un ventilateur et des conduites (8), caractérisé par des moyens sensibles à la température du fluide du circuit de refroidissement, constitués par une cellule thermostatique (13) disposée sur la sortie d'eau (14) du moteur (2) et par des moyens pour limiter le débit de conbusti ble dans ledit moteur, formés par une butée mobile (16) de crémail lère d'une pompe d'injection (ion), dont la position est liée direc tement au débit maximal du combustible, à son règlage nominal et par une liaison entre ladite cellule et ladite butée, constituée de telle sorte que la position de la butée varie en fonction de l'état de la calcule 2/ Dispositif de protection par régulation selon la revendication l, caractérisé en ce que la liaison entre la cellule thermostatique (13) et la butée mobile (16) est constituée par un calculateur qui enregistre l'état de ladite cellule thermostatique, représentatif de ladite température et pilote la position de ladite butée. 3/ Dispositif de protection par régulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour limiter le débit de combus tible comprennent une électrovanne (28) pilotée par un contacteur thermostatique (22j, un vérin pneumatique (30) actionné par de l'air comprimé et une butée de crémaillère d'une pompe d'injection (34) susceptible d'être repoussée par ledit vérin'de sa position de débit nominal à une position de détarage maximal.