Brevet FR2559548A1 — publié le 19850816

Moteur à combustion interne avec un collecteur d'admission comprenant un dispositif de chauffage La présente invention concerne un moteur à combustion interne avec un collecteur d'admission comprenant un disposi- tif de chauffage et un système de refroidissement à liquide comportant une pompe, qui comprend un circuit principal pourvu d'un radiateur de refroidissement actif à la tempéra- ture de fonctionnement du moteur et un circuit de dérivation fonctionnant au cours de la phase de chauffage de ce dernier en évitant le radiateur, et commandé par un thermostat, un circuit auxiliaire pour le chauffage du collecteur d'admis- sion se raccordant au circuit de dérivation. Des essais effectués avec un moteur monté dans un véhicule, comportant un collecteur d'admission chauffé, ont montré que sa facilité de conduite est considérablement amé- liorée par un chauffage rapide du collecteur d'admission après le démarrage à froid. En outre, ce chauffage du collec- teur d'admission a un effet favorable sur l'émission des gaz d'échappement et la consommation de carburant. Dans un dispositif de chauffage de collecteur d'admis- sion connu (brevet allemand 22 35 857), on prévoit, pour le chauffer, une conduite en shunt auxiliaire se raccordant à une conduite de dérivation. Du fait que les jonctions de la conduite en shunt avec la conduite de dérivation sont éloi- gnïes de la pompe à eau de refroidissement et qu'en outre le débit de liquide circulant dans la conduite de dérivation n'est pas défini, le chauffage rapide recherché peut diffi- cilement être obtenu avec ce dispositif. En conséquence, l'invention a pour objet de confor- mer un dispositif de chauffage de collecteur d'admission de moteur à combustion interne de façon que ce collecteur d'admission chauffe rapidement au cours de la phase de chauf- fage et, après obtention de la température de fonctionnement du moteur, présente une température facilitant la bonne mar- che de ce dernier. Pour atteindre cet objectif selon l'inven- tion, le circuit auxiliaire comportant des conduites d'aller et de retour est branché sur le circuit de déviation de préférence au voisinage des raccords de refoulement et d'admission de la pompe montée dans une conduite du circuit principal et du circuit de dérivation, la proportion du débit de liquide total, circulant dans le circuit de dériva- tion et le circuit auxiliaire, qui parcourt le circuit auxi- liaire est de 20 à 40 % et un thermostat à trois voies est placé dans le circuit auxiliaire, thermostat qui, après l'obtention de la température de fonctionnement du moteur, détourne le débit de liquide circulant dans le circuit auxi- liaire vers le circuit principal jusqu'à obtention d'une quantité résiduelle servant au chauffage partiel du collec- teur d'admission. Les principaux avantages obtenus par l'invention con- sistent en ce que, grâce au raccordement des conduites d'aller et de retour du circuit auxiliaire avec la pompe à liquide de refroidissement et à la proportion du débit de liquide circulant dans le circuit auxiliaire, on obtient un chauf- fage optimisé du collecteur d'admission au cours de la phase de chauffage. En outre, après l'obtention de la température de fonctionnement du moteur, le thermostat à trois voies garantit que le débit de liquide circulant dans le circuit auxiliaire est détourné vers le circuit principal jusqu'à obtention d'une quantité résiduelle servant au chauffage partiel du collecteur d'admission, de sorte que le collecteur d'admission présente, même pour cet état de fonctionnement du moteur à combustion interne, une température facilitant la marche du moteur, du fait que le chauffage partiel améliore l'émission des gaz d'échappement, le comportement dynamique et la consommation du moteur, dans ledit état. On va décrire à présent avec davantage de détails un exemple d'exécution non limitatif de l'invention, représenté sur le dessin annexé dont: La Fig. 1 est une vue oblique d'un moteur à combus- tion interne comportant le dispositif de chauffage de collec- teur d'admission selon l'invention; La Fig. 2 est un diagramme à l'aide duquel le fonc- tionnement du dispositif de chauffage du collecteur d'admis- sion est décrit. Un moteur à combustion interne 1 représenté schémati- quement comprend un bloc-moteur 2 qui comporte un collecteur d'admission 3. D'autres détails du moteur à combustion interne, tels que des ensembles supplémentaires, l'installation élec- trique et le système d'amenée de carburant, ne sont pas repré- sentés. Le bloc-moteur 2 est relié à un système de refroidis- sement à liquide 4 qui comprend un radiateur 5. Le collecteur d'admission 3 comporte un dispositif de chauffage 6 branché sur le système de refroidissement à liquide 4. Le système 4 comprend un circuit principal 7 et un circuit de dérivation 8. Le circuit principal 7 agit à la température de fonctionnement du moteur à combustion interne 1; le cir- cuit de dérivation 8 agit au cours de sa phase de chauffage, c'est-à-dire en évitant le radiateur 5. Le circuit de dériva- tion 8 est piloté au moyen d'un thermostat 9. En outre, ce circuit de dérivation 8 est relié à un circuit auxiliaire 10 qui comporte une conduite d'aller 11 et une conduite de retour 12 qui sont reliés d'une part en 13, respectivement 14, au collecteur d'admission 3 et, de l'autre, à une courte dis- tance A, donc près, aux raccords de refoulement 15 et d'admis- sion 16 d'une pompe 17. La pompe 17 est montée dans la con- duite 18 qui fait partie à la fois du circuit principal 7 et du circuit de dérivation 8. Le circuit auxiliaire 10 est formé dans la zone du collecteur d'admission 3, par exemple, par une conduite annu- laire incorporée 19 (représentée en traits mixtes) et il com- porte en 20 un thermostat à trois voies 21 qui débouche dans une conduite 22. Le thermostat 21 peut être incorporé dans le collecteur d'admission 3. La conduite 22 est reliée en 23 au circuit principal 7. Au cours du fonctionnement du moteur à combustion interne 1 pendant la phase de chauffage, le thermostat 9 pilote le circuit de dérivation 8, de façon que le courant de liquide mis en circulation par la pompe 17 s'écoule suivant la direction B indiquée par les lignes en tirets et pénètre en 24 dans le bloc-moteur 2. En même temps, le collecteur d'admission 3 est ali- menté en fluide à l'état liquide par la conduite d'aller 11, de sorte que le collecteur 3 est chauffé au moyen de la conduite annulaire 19 du dispositif de chauffage 6; en 14, le fluide pénètre de nouveau dans la conduite de retour 12. Le fluide 25 traversant le bloc-moteur 2 revient dans le circuit de dérivation 8 par une tubulure de sortie 26. Du débit total de liquide circulant dans le circuit de dérivation 8 et le circuit auxiliaire 10, une fraction de 20 à 40 % circule dans le circuit auxiliaire, ce que l'on peut obtenir en choisissant les sections droites dans le sys- tème de canalisations (en particulier du collecteur d'admis- sion 3) du circuit auxiliaire 10. Lorsque la température de fonctionnement du moteur 1 a été atteinte, le thermostat 9 interdit le circuit de déri- vation 8 et le fluide à l'état liquide circule suivant la direction C indiquée en traits mixtes dans le circuit princi- pal 7, le fluide passant désormais par le radiateur 5. Dans cet état de fonctionnement du moteur, le thermostat 21 est également bloquant dans la direction du collecteur d'admis- sion 3, de sorte que la fraction essentielle du débit de liquide du circuit auxiliaire 10 s'écoule suivant la direc- tion D symbolisée par des pointillés. Par la conduite 22, la fraction essentielle du débit de liquide parvient au circuit principal 7. Une fraction, d'environ 10 %, du débit de liquide du circuit auxiliaire 10 passe en outre par le collecteur d'admission 3, de sorte qu'on obtient un chauffage partiel du collecteur d'admission 3. Pour y parvenir, on prévoit sim- plement, sur la soupape de fermeture du thermostat 21 agis- sant dans la direction du collecteur d'admission, des ouver- tures, ce qu'on n'a pas représenté. Le diagramme de la Fig. 2 représente la vitesse de chauffage d'un collecteur d'admission connu et du collecteur d'admission 3 selon l'invention. On y a porté la température t en ordonnées et le temps s en abscisses. La courbe E indique la vitesse de chauffage du collecteur d'admission connu, jusqu'à ce qu'il présente la température de fonc- tionnement de 86 C souhaitée, ce qui prend neuf minutes. Par contre, déjà au bout de quatre minutes, le collecteur d'admission 3 selon l'invention atteint cette température de fonctionnement, ce qu'indique la courbe G. REVENDICATION Moteur à combustion interne comportant un collecteur d'admission avec un dispositif de chauffage et un système de refroidissement à liquide comportant une pompe, qui comprend un circuit principal pourvu d'un radiateur de refroidissement actif à la température de fonctionnement du moteur à combus- tion interne et un circuit de dérivation fonctionnant au cours de la phase de chauffage de ce dernier en évitant le radia- teur, un circuit auxiliaire pour le chauffage du collecteur d'admission se raccordant au circuit de dérivation, caracté- risé en ce que le circuit auxiliaire (10) comportant des con- duites d'aller (11) et de retour (12) est branché sur le cir- cuit de dérivation de préférence au voisinage des raccords de refoulement (15) et d'admission (16) de la pompe (17) montée dans une conduite (18) du circuit principal (7), en ce que la proportion du débit de liquide total, circulant dans le cir- cuit de dérivation (8) et le circuit auxiliaire (10), qui parcourt le circuit auxiliaire (10) est de 20 à 40 %, et en ce qu'un thermostat à trois voies (20) est placé dans le cir- cuit auxiliaire (10), thermostat qui, après l'obtention de la température de fonctionnement du moteur à combustion interne, détourne le débit de liquide circulant dans le circuit auxi- liaire (10) vers le circuit principal (7) jusqu'à obtention d'une quantité résiduelle servant au chauffage partiel du collecteur d'admission (3).