Brevet FR2560406A1 — publié le 19850830

La présente invention concerne un thermostat pour le circuit de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile, en particulier de véhicule équipé d'un petit radiateur sur le circuit de refroidissement pour le chauffage du compartiment des passagers. On connaît dans l'art des thermostats qui com- portent une conduite d'admission, pour le fluide de refroi- dissement provenant du moteur, et deux conduites de sortiel'u- ne allant jusqu'à la conduite connectée au radiateur princi- pal de refroidissement, qui par conséquent revient au mo- teur par l'intermédiaire de la pompe de circulation du fluide de refroidissement, et l'autre alimentant directement le ra- diateur auxiliaire pour le chauffage du compartiment des pas- sagers, qui par conséquent revient au moteur via la pompe. Ce type de thermostat renferme un élément sensible à la chaleur qui comporte une boule normalement remplie de cire et léchée par le fluide circulant dans le circuit de refroi- dissement à partir du moteur, cet élément actionnant une tige de commande de la position d'un moyen de valve en fonction de la température du fluide léchant la boule, dans le but de réguler le passage du fluide d'entrée lorsqu'il se dirige vers l'une ou l'autre des deux conduites de sortie du ther- mostat. Plus précisément, lorsque le moteur fonctionne à une température relativement basse, la totalité du fluide de re- froidissement provenant du moteur est renvoyée au radiateur auxiliaire, alors qu'à une température donnée, par exemple 87 C, le passage conduisant au radiateur principal commence à s'ouvrir et le passage direct vers le radiateur auxiliaire commence à se fermer jusqu'à ce que, à une température plus élevée, une circulation directe vers le radiateur auxiliaire soit entièrement coupée et la totalité du fluide de refroi- dissement introduit par l'intermédiaire du radiateur princi- pal. Cependant, un tel fonctionnement constant, quelle que soit la température extérieure, est loind'être entièrement satis- faisant, un agencement préférable étant celui dans lequel l'élément sensible à la chaleur est actionné à des seuils de température différents, c'est-à-dire à un seuil plus élevé en hiver lorsque, compte tenu du plus grand échan- ge de chaleur entre le moteur et l'atmosphère extérieure, une température de fonctionnement plus élevée peut être per- mise pour le fluide de refroidissement et, à titre d'avantage supplémentaire, une quantité de chaleur plus grande peut être appliquée au radiateur auxiliaire pour le chauffage du com- partiment des passagers, et une température plus faible du fluide de refroidissement pendant l'été, pour des raisons opposées. On a déjà proposé des thermostats ayant des moyens de val- ve actionnés à des températures différentes, mais ceux-ci sont volumineux et impliquent des procédés de fabrication complexes, coûteux. L'objet de la présente invention est un thermostat pour le circuit de refroidissement d'un moteur de véhicule auto- mobile du type mentionné ci-dessus, mais qui permet la com- mande de la position du moyen de valve à au moins deux tem- pératures différentes et qui, en dehors du fait que ses di- mensions supplémentaires sont négligeables, peut être fabri- qué facilement et à bon marché. Avec cet objet en vue, la présente invention concerne un thermostat pour le circuit de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile, ce thermostat comprenant un élément sensible à la chaleur qui est léché par le fluide circulant dans le circuit de refroidissement et commandant la position d'un moyen de valve en fonction de la température du fluide, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen conçu pour pro- duire une quantité de chaleur agissant directement sur l'élé- ment sensible à la chaleur de manière à influencer la com- mande de position du moyen de valve On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de la présente invention en liaison avec les dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue de dessous d'un thermostat selon la présente invention; La figure 2 est une vue en coupe du thermostat prise le long de la ligne II-II de la figure 1. En figure 1, la référence 1 représente un thermostat selon la présente invention qui comprend, comme cela est connu, une bride de branchement 2, munie d'un trou 3 destine à rece- voir le fluide de refroidissement provenant du moteur, et deux conduites de sortie, 4 et 5, servant à fournir le fluide de refroidissement aux radiateurs principal et auxiliaire, respectivement. Le thermostat lest commodément réalisé en alu- minium au silicium, en deux parties (fond 6 et sommet 7) re- liées ensemble au moyen de boulons 8 (figure 2). Plus spéci- fiquement, le trou 3 communique avec une chambre 10 ménagée à la partie inférieure 6 et ayant le même axe qu'une chambre 11 formée dans la partie supérieure 7 et qui, à son tour, communique avec la conduite de sortie 4. Les deux chambres et 11 sont séparées par un ensemble 12 sensible à la cha- leur d'un type essentiellement connu, qui présente une struc- ture de support de charge 13 ayant.un bord circulaire 14 logé à l'intérieur d'un joint périphérique 15 enfermé entre les parties 6 et 7. L'ensemble 12 comprend également un élément sensible à la chaleur 16 comportant un corps extérieur 17 en forme de boule remplie d'une substance, dans le cas pré- sent de cire, qui se dilate rapidement à un seuil de tempéra- ture donné et agit sur une tige 18 en saillie axiale sur le corps 17 et fixée au sommet de la structure 13. Autour de la partie supérieure du corps extérieur 17 est fixé un disque annulaire 20 qui, par contact avec le bord intérieur 21 de la structure 13, agit en valve de communication entre la chambre inférieure 10 et la chambre supérieure 11. Un ressort 22 est monté entre une saillie annulaire 23 du corps exté- rieur 17 et un bord annulaire inférieur 24 de la structure 13. Selon la présente invention, la partie inférieure du corps extérieur 17, commodément réalisé en laiton, forme un cylin- dre creux 25, dont la section extrême présente un trou inter- ne de grand diamètre qui renferme une résistance électrique 26, dans ce cas, du type blindé, de forme cylindrique, ayant le même diamètre que le trou intérieur supérieur du cylindre et sur laquelle la partie résistive est concentrée au sommet en contact avec la partie inférieure de grande section de l'élément sensible à la chaleur 16 contenant la cire. Autour du. sommet du cylindre 25 est monté un ressort 27 qui repose, sur un côté, sur le fond de grande section du corps 17 et, sur l'autre côté, sur une plaque annulaire 28 bloquée axialement par une bague 29 montée au fond du cylindre 25. La plaque 28 est conçue pour coopérer avec un évidement 30 ménagé dans la partie inférieure 6, de manière à former une valve de communication entre la chambre 10 et une chambre inférieure 31 contenant le cylindre creux 25 et communiquant avec la conduite de sortie 5. La chambre 31 est définie par une partie inférieure cylindrique 32 de la partie 6 et présente un épaulement intérieur annulaire 33 qui agit en support pour une douille 34 montée autour du cylindre creux 25. Au-dessous de la douille 34 est monté un corps annulaire 35, également commodément réalisé en matériau plastique comme la douille 34 et présentant deux bagues d'étanchéité 36 et 37 afin de rendre étanche la surface intérieure creuse de la partie 32 et le cylindre 25, respectivement. Le corps annulaire 35 est bloqué au fond par une bague 38 fixée à l'intérieur du trou dans la partie cylindrique 32. La résistance électrique 26 est bloquée au fond par une rondelle 40 en matériau plastique qui est montée à l'intérieur du cylindre creux 25, dont la section extrême intérieure est remplie d'un matériau isolant 41, dans le cas présent une résine époxyde. A partir du cy- lindre creux 25 sort un câble d'alimentation électrique 42, ce câble comprenant un premier fil, connecté à une borne d'a- limentation positive +V, via un commutateur 43, et un second fil connecté à la masse. Le thermostat de la présente invention fonctionne de la manière suivante: si l'on suppose, par exemple, des condi- tions de fonctionnement n'impliquant pas la résistance élec- trique 26, l'élément 16 sensible à la chaleur a été réglé de manière à ne pas être actionné lorsque la température du fluide de refroidissement léchant le corps extérieur 17 est, par exemple, 87 C. Au-dessous de cette température, le passage d'entrée dans la chambre 11 par l'intermédiaire du disque annulaire 20 reste fermé, de sorte que la totalité du fluide de refroidissement fourni au trou 3 et à la chambre sort de la conduite de sortie 5 dans la direction du ra- diateur supplémentaire pour chauffer le compartiment des vo- yageurs, puis revient au moteur. Lorsque la température du fluide de refroidissement dépasse 87 C, la tige 18 sort du corps extérieur 17 et, étant donné que la structure de sup- port de charge 13 est fixe, la totalité de l'élément 16 sen- sible à la chaleur descend, le passage d'entrée à la chambre 11 et la conduite de sortie 4 dans la direction du radiateur principal s'ouvrent et le passage d'entrée à la chambre 13 et la conduite de sortie 5 se ferment progressivement jusqu'à ce que, lorsque la plaque annulaire 28 repose dans l'évide- ment 30, le second passage soit coupé et la totalité du flui- de de refroidissement traverse le radiateur principal. Pour le fonctionnement de l'élément 16 sensible à la chaleur à une température plus basse du fluide de refroidissement (par exemple 80C) comme cela peut s'avérer nécessaire, par exem- ple, en été, le commutateur 43 provoque l'alimentation de la résistance électrique 26 qui fournit une quantité suffi- sante de chaleur pour élever la température de la cire de l'élément 16 sensible à la chaleur de 7 C, de manière à ac- tiver l'élément 16, ouvrir le passage entre les chambres 10 et 11 et fermer progressivement le passage d'entrée dans la chambre 31 comme décrit précédemment. D'une manière identi- que, l'élément 16 peut être activé par deux températures du fluide de refroidissement, en fonction du fait que le commu- tateur 43 a été ou non actionné. Ce dernier peut être un com- mutateur ordinaire monté sur le tableau de bord et actionné par le conducteur ou, par exemple, un commutateur connecté à une commande de régulation de la chaleur à l'intérieur du compartiment des passagers et conçu pour couper l'alimenta- tion de la résistance 26 lorsque le chauffage à l'intérieur du compartiment est fermé. Les avantages du thermostat de la présente invention apparaîtront clairement dans la des- cription précédente. En particulier, il est relativement aisé à fabriquer, comprenant seulement quelques éléments supplé- mentaires; il est compact, ne nécessitant que l'addition de la partie cylindrique inférieure 32 et est d'une manière générale d'un coût de fabrication peu élevé. Il apparaîtra à l'homme de l'art que des modifications peu- vent être apportées à l'agencement décrit sans, cependant, sortir du domaine de la présente invention. Par exemple, le commutateur 43 peut être remplacé par un élément sensible à la chaleur pour obtenir la commande en fonction d'une tem- pérature de référence donnée. La commande de l'alimentation de la résistance électrique 26 peut êLre exécutée proportion- nellement, de manière à réguler la quantité de chaleur four- nie à l'élément 16 sensible à la chaleur et, par conséquent, la température différente du fluide de refroidissement à la- quelle l'élément 12 sensible à la chaleur est actionnée La résistance 26 peut être connectée à la masse, par exemple en utilisant le contact mécanique entre le corps de la résis- tance 26 et le cylindre creux 25, et entre l'élément 16 sen- sible à la chaleur et la structure de support de charge 13, et par connexion de cette dernière à la partie 6 ou 7 de l'ensemble 1, par exemple en faisant reposer le bord circu- laire 14 de la structure 13 sur la rainure annulaire de la partie 6 et par conséquent en changeant la forme du joint 16. Autour de la partie supérieure extérieure du cylindre creux 25, on peut prévoir une douille cylindrique d'étanchéi- té d'extrémité afin de former une chambre d'air en relation avec le passage extérieur de fluide et un certain isolement thermique, de manière à assurer que la quantité maximum de chaleur développée par la résistance électrique 26 soit four- nie à la cire de l'élément 16 sensible à la chaleur. REVENDICATIONS 1. Thermostat (1) pour le circuit de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile, ce thermostat (1) comprenant un élément (16) sensible à la chaleur léché par le fluide circulant dans le circuit de refroidissement et commandant la position d'un moyen de valve (20,28) en fonction de la température du fluide, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (26) conçu pour développer une quantité de chaleur a- gissant directement sur l'élément sensible à la chaleur (16) afin d'influencer la commande de position du moyen de valve (20,28). 2. Thermostat selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen comprend une résistance électrique (26). 3. Thermostat selon la revendication 2, caractérisé en ce que la résistance (26) est blindée. 4. Thermostat selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que la résistance (26) est logée dans une partie creuse (25) du corps (17) de l'élément sensible à la chaleur (16). 5. Thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'étanchéité auxfluides(34, 35, 36, 37) autour du moyen générateur de cha- leur (26) pour faire sortir du thermostat (1) un câble d'a- limentation électrique (42). 6. Thermostat selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé ence qu'il comprend un moyen de commuta- teur (43) pour fournir de la puissance électrique au moyen générateur de chaleur (26). 7. Thermostat selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de commutateur (43) est actionné par l'utilisa- teur. 8. Thermostat selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de commutateur (43) peut fonctionner en conjonc- tion avec une commande pour la régulation de la chaleur à l'intérieur du véhicule. 9. Thermostat selon l'une quelconque des revendications 2 6040 6_ 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen conçu pour réguler la quantité de la chaleur générée.