Brevet FR2607187A1 — publié le 19880527

Les moteurs à combustion interne (à carburateur ou à injection de combustible),nécéssitent un refroidissement qui est généralement obtenu par une circulation d'eau ou d'air .Lorsqu'on utilise une circulation d'eau,celle-ci est généralement en circuit fermé et refroidie dans un radiateurslui-même refroidi par de l'air dont la circulation est activée par un ventilateur.Les calories à évacuer étant fonction du régime du moteur à combustion interne et la température de celui-ci devant se situer dans une fourchette relativement étroite pour obtenir le rendement optimum,le systeme de refroidissement doit comporter une régulation. On connait les ventilateurs actionnés mécaniquement par le moteur thermique,entrainés,par exemplé par une courroie.Ils présentent plusieurs inconvénients: - Leur vitesse de rotation est proportionnelle à la vitesse du moteur thermique,de sorte qu'ils sont peu efficaces à faible vitesse et,par contre absorbent beaucoup de puissance à grande vitesse,alors que précisément ils ne sont pas indispensables puisque la vitesse propre du véhicule produit dans le radiateur la circulation d'air nécéssaire. - Ils sont difficiles à installer sûr le véhicule,dans le cas ou le moteur thermique est placé transversalement,car il faut alors utiliser des renvois de courroie qui nuisent à la longévité de celle-ci. On connait les ventilateurs actionnés mécaniquement par le moteur thermique par l'intermédiaire d'une courroie et d'un embrayage électro-ma2nétique commandé par un thermostat.Ce système fait disparaitre le premier inconvénient puisqu'il permet de débrayer le ventilateur à grande vitesse si la température de liteau de refroidissement est convenable,mais il reste difficile à installer sur un moteur transversal. On connait les ventilateurs actionnés directement par un moteur électrique à courant continu alimenté par la batterie d'accumulateurs par l'intermédiaire d'un thermostat.Ce système s'accommode bien du moteur transversal et il permet d'obtenir une bonne régulation de la température.Il présente par contre l'inconvénient de comporter un ventilateur qui tourne à vitesse constante quelle que soit la vitesse du moteur thermique,d'où une consommation électrique importante,mme au ralenti.De plus,au ralenti,alors que le bruit du moteur thermique est très faible,le bruit du ventilateur tournant à vitesse élevée devient prépondérant,ce qui est désagréable en ville et surtout à l'intérieur des parkings et garages. On connait également les ventilateurs entrainés mécaniquement par l'intermédiaire d'une courroie et d'un dispositif à glissement électrique ou hydraulique permettant de limiter la vitesse du ventilateur lorsque le moteur thermique tourne à grande vitesse.Ce système limite le bruit à grande vitesse,est silencieux au ralenti.Par contre il s'accommode mal du moteur transversal et absorbe inutilement trop de puissance à grande vitesse du moteur thermique. La présente invention a pour objet un ventilateur de refroidissement pour moteur thermique à combustion interne (à essence ou Diesel),caractérisé par le fait qu'il est actionné directement ou indirectement par un moteur électrique à courant alternatif à champ tournant alimenté par l'alternateur qui charge la batterie.L'alimentation du moteur à champ tournant est prélevée sur l'alternateur avant redressement par les diodes,ce qui permet d'obtenir le courant alternatif nécéssaire,de préférence triphasé.Un tel dispositif présente les avantages suivants - Il staecommode très bien du moteur transversal. - La fréquence du courant alternatif produit par l'alternateur étant proportionnelle à sa vitesse de rotation, donc à celle du moteur thermique,la vitesse de rotation du ventilateur sera,au faible glis- sement près,proportionnelle à celle du moteur thermique.Le ventilateur sera donc sileneicux au ralenti. - En disposant un relais thermostatique sur le circuit d'alimentation du moteur qui actionne le ventilateur,on pourra couper le courant si la température de l'eau de refroidissement du moteur thermique est convenable,ce qui est particulièrement avantageux à grande vitesse. - En utilisant pour la commande du ventilateur un moteur alternatif à deux vitesses et un relais thermostatique à deux étages ou deux relais thermostatiques,on pourra ajuster la vitesse du ventilateur au régime du moteur thermique:Si le moteur thermique fonctionne à bas régime avec un couple élevé,il faut évacuer beaucoup de calories et la température de l'eau de refroidissement monte.Pour s'y opposer ,le relais thermostatique à deux étages fera passer le moteur du ventilateur sur la grande vitesse. A titre d'exemplesla figure 1 représente un mode de réalisation possible de l'invention: Le moteur thermique 1 entraine l'alternateur triphasé 2 qui charge la batterie 3 après redressement par les diodes 4.Le radiateur 5 est refroidi par un ventilateur 6 actionné par un moteur électrique triphasé à champ tournant 7 alimenté en courant alternatif triphasé prélevé sur les bornes 8-9 et 10 des bobinages de l'alternateur 2. Un thermostat 11,par son contact 12 établit ou coupe le courant dans la bobine 13 d'un contacteur 14 qui commande l'alimentation du moteur électrique 7. Toujours à titre d'eremple,la figure 2 représente schématiquement un mode de réalisation possible de l'invention dans le cas où on utilise un moteur de ventilateur à deux gaErnes de vitesses: Le ventilateur 6 est entrainé par un moteur électrique triphasé à six piles 15,donc à six bobinages inducteurs,dont les bornes 16 17 et 18 sont seules connectées au réseau pour obtenir la gamne des vitesses supérieures,tandis que pour obtenir la gamme des vitesses inférieures,toutes les bornes sont connectées au réseau dans l'ordre appropriéspour utiliser les six piles du moteur.Le fonctionnement est le suivant sA basse tempérarure du liquide de refroidissement,le contact 12 du thermostat 11 est ouvertsAucun courant ne passe dans la bobine 13 du contacteur 14 qui reste ouvertsle moteur 15 qui actionne le ventilateur 6 n'est pas alimenté.Si la température du liquide de refroidissement dépasse un certain seuil,le contact 12 se ferme et alimente la bobine 13 ce qui provoque la fermeture du contacteur 14 qui alimente le moteur 15 par l'intermédiaire de l'inverseur 22 dont la bobine 21 n'est pas alimentée,le contact 20 du thermostat 19 étant ouvert: Les six inducteurs du moteur 15 sont ainsi alimentés,on est dans la gamme des vitesses inférieures.Si la température du liquide de refroidissement dépasse un deuxième seuil supérieur au premier,le contact 20 du thermostat 19 se ferme et alimente la bobine 21,ce qui actionne l'inverseur 22 qui permute alors les connections de façon à alimenter seulement les trois bornes 16 - 17 et 18 du moteur 15. Celui-ci fonctionne alors comme un moteur à trois ples:0n est dans la gamme des vitesses supérieures. Si la température baisse,le cycle inverse se produit. REVENDICATIONS 1 Ventilateur de refroidissement pour moteur thermique à combustion interne (à essence ou diesel) caractérisé par le fait qu'il est actionné directement ou indirectement par un moteur alternatif à champ tournant,synchrone ou asynchrone,alimenté en courant alternatif par un branchement fait aux bornes de l'alternateur qui charge la bstteriesavant redressement par les diodes. 2 Ventilateur suivant la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il est commandé par un thermostat,ce qui permet de le mettre hors service en dessous d'une certaine température de l'eau de refroidissement du moteur thermique. 3 Ventilateur suivant les revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que son moteur comporte deux groupes de bobinages,ou plus, de façon à obtenir deux gammes de vitesses ou plus. 4 Ventilateur suivant les revendications 1 ou 2 ou 3 caractérisé par le fait que les différentes gammes de vitesses sont sélection- nées par des thermostats dont les seuils de fonctionnement sont différents les uns des autres.