Brevet FR2632356A1 — publié le 19891208

La présente invention a pour objet un système de refroidissement pour moteur à combustion interne compre- nant au moins des premiers moyens pour faire circuler de l'air selon un trajet entourant directement les cylindres dudit moteur. L'invention s'applique notamment aux moteurs diesel dont les cylindres sont refroidis par air, car, si les cylindres sont directement entourés par le trajet de l'air, c'est qu'il n'est pas prévu, autour de ces derniers, de circulation d'eau destinée à les refroidir. Dans de tels moteurs, les gaz en sortie des cylindres sont à une température relativement élevée. Il en résulte que la température des parois du collecteur d'échappement, ainsi que celle des gaz en sortie de ce collecteur d'échap- pement, sont trop élevées pour permettre, sans risque d'ex- plosion, l'utilisation de tels moteurs en atmosphère comburante, comme par exemple sur les plate-formes de forage pétrolier, ou encore dans les locaux o sont fabriqués des matières pulvérulentes inflammables ou explosives, ou encore certains produits chimiques. La présente invention vise à pallier cet inconvénient, en procurant un moteur dont les cylindres sont refroidis par air, et susceptible d'être utilisé sans danger en atmosphère comburante. A cet effet, elle a pour objet un moteur du type défini ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comprend un radiateur, disposé sur ledit trajet, dans lequel circule un premier liquide de refroidissement du collecteur d'échappe- ment dudit moteur. Dans le moteur de l'invention, le collecteur d'échappement est refroidi par un liquide, par exemple de l'eau, elle-même circulant dans un radiateur afin d'échan- ger avec l'extérieur les calories dont elle s'est chargée en refroidissant le collecteur d'échappement. Toutefois, et de façon remarquable, dans le moteur de l'invention, il n'est pas nécessaire de prévoir un ventilateur supplé- mentaire de refroidissement de ce radiateur, car son refroidissement est assuré par l'air de refroidissement des cylindres. Avantageusement, lesdits premiers moyens sont disposés en aval des cylindres sur ledit trajet pour aspirer ledit air, et ledit radiateur est disposé entre lesdits cylindres et lesdits premiers moyens pour faire circuler ledit air. Alors le mouvement d'air, crée par une dépression, est plus régulier et efficace que lorsqu'il est crée par une surpression. Avantageusement encore, il est prévu des deuxièmes moyens pour faire circuler ledit air, disposés en amont des cylindres sur ledit trajet pour souffler ledit air. La température des gaz d'échappement se trouve encore abaissée, du fait que l'action des deuxièmes moyens vient renforcer celle des premiers moyens. Avantageusement encore, ladite eau de refroidissement circule dans une chemise entourant ledit collecteur d'échappement. Avantageusement encore, il est prévu, autour de ladite première chemise, une deuxième chemise contenant un deu- xième liquide de refroidissement. La présente invention sera mieux comprise grâce à la description suivante de la forme de réalisation préfé- rée du moteur de l'invention et d'une de ses variantes, faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la fig. i est une vue de face du moteur de l'invention, - la fig. 2 est une vue de dessus, partiellement écorchée, du moteur de la fig. 1, - la fig. 3 est une vue de gauche, partiellement écorchée, du moteur de la fig. 1, - la fig. 4 est une vue de dessus, partiellement écorchée, d'une variante du moteur de la fig. l, et, - la fig. 5 est une vue de gauche, partiellement écorchée, du moteur de la fig. 4. En se référant aux figures 1, 2 et 3, un moteur à com- bustion interne comprend un bloc moteur 9, surmonté ici d'une rangée de cylindres 2. Un collecteur d'échappement 5 est disposé parallèle- ment à la ligne des cylindres 2, pour collecter les gaz en sortie de ceux-ci. Le collecteur d'échappement 5 est des- tiné à être raccordé, par une bride 51, à un système d'échappement non représenté car connu. Le collecteur d'échappement 5 est entouré par une première chemise 52 à l'intérieur de laquelle circule un premier liquide de refroidissement, comme par exemple de l'eau. A cet effet la chemise 52 est raccordée à un radia- teur 4 par deux tubulures dont l'une 53 est visible sur les dessins. Sur la tubulure 53 est montée une pompe à 4A 2632356 eau 7, entraînée de façon non représentée car connue, pour faire circuler l'eau entre le radiateur 4 et la chemise 52 du collecteur d'échappement 5. La première chemise 52 est ici entourée d'une deuxiè- me chemise 54 contenant un deuxième liquice de refroidis- sement inerte, comme par exemple, du fluor inerte. Le radiateur 4 est ici à circulation d'eau horizon- tale, et il est de forme sensiblement rectangulaire, de largeur sensiblement égale à la hauteur des cylindres 2, et de longueur sensiblement égale à celle de la rangée de cylindres 2. Il est disposé pour que sa longueur soit sensiblement parallèle à la rangée de cylindres 2, et il fait face à cette rangée. Des ventilateurs 1, ici au nombre de 3, de diamètre sensiblement égal à la hauteur des cylindres, et alignés sur une droite sensiblement parallèle à la rangée de cy- lindres 2, sont disposés pour faire face au radiateur 4, du côté de celuici opposé au côté o se trouve la rangée de cylindres 2. Les ventilateurs 1 sont entraînés de façon non repré- sentée car connue, par l'intermédiaire de courroies reliées à un moteur hydraulique 8, entraîné lui-même par le moteur à combustion interne d façon non représentée car connue. Un carénage 10, adans lequel sont ménagées des prises d'air, coiffe les éléments qui viennent d'être décrits de façon à assurer une circulation d'air optimale. Le moteur qui vient d'être décrit est refroidi de la façon suivante. Le moteur hydraulique 8 entraine les yen- tilateurs 1 pour que ceux-ci fassent circuler de l'air selon un trajet représenté sur les dessins par les flèches 3, trajet orienté depuis les cylindres 2 vers les venti- lateurs 1. On peut donc dire que les ventilateurs l, disposés en aval des cylindres 2 sur le trajet 3, aspirent l'air de refroidissement. On peut dire également que le trajet 3 de l'air de refroidissement entoure directement chacun des cylindres 2, car il n'est pas prévu de circu- lation d'eau autour de ceux-ci. Comme le radiateur 4 est disposé entre la rangée de cylindres 2 et les ventilateurs l, et donc sur le trajet 3, il est également refroidi par l'air de refroidissement aspiré par les ventilateurs 1. L'eau refroidie dans le radiateur 4 grâce à l'air de refroidissement circule dans la chemise 52 sous l'action de la pompe à eau 7, afin de refroidir le collecteur d'échappement 5. L'agencement et le fonctionnement qui viennent d'être décrit permettent, dans un moteur dont les cylindres sont refroidis par air, d'abaisser la température des parois du collecteur d'échappement, ainsi que la température des gaz en sortie de celui-ci. Les figures 4 et 5 montrent une variante de réalisa- tion, dans laquelle il est prévu, en outre, un ventilateur 6, disposé en amont de la rangée de cylindres 2 sur le trajet 3, pour souffler l'air de refroidissement. Sur les figures 4 et 5, le ventilateur 6 est disposé dans une paroi du carénage 10' sensiblement perpendiculaire à l'arbre de sortie du moteur, ce qui permet de l'entrai- ner, de façon non représentée car connue, par l'intermé- diaire d'une courroie reliée à l'arbre de sortie. Le trajet 3' de l'air de refroidissement est sensi- blement le même que le trajet 3, et l'efficacité du refroidissement est encore accrue, du fait que l'action du ventilateur 6, soufflant, vient renforcer l'action des ventilateurs 1, aspirants. Naturellement, la présente invention n'est pas limi- tée à la description qui vient d'être faite. Notamment, le nombre des ventilateurs 1 peut être inférieur ou supé- lO rieur à 3, selon le nombre et l'agencement des cylindres. De même, il est à la portée d'un homme de métier de modi- fier notamment les modes d'entraînement des ventilateurs et de circulation de l'eau entre le radiateur et le collec- teur d'échappement, et la direction de circulation de l'eau de refroidissement dans le radiateur 4. De même, il est possible de remplacer le deuxième liquide de refroidissement inerte dans la deuxième chemise 54, par un liquide circulant sous l'action d'une pompe. Revendications 1 - Système de refroidissement pour moteur à combus- tion interne comprenant au moins des premiers moyens (1) pour faire circuler de l'air selon un trajet (3) entourant directement les cylindres (2) dudit moteur, caractérisé par le fait qu'il comprend un radiateur (4), disposé sur ledit trajet (3), dans lequel circule un premier liquide de refroidissement du collecteur d'échappement (5) dudit moteur. 2 - Système selon la revendication 1, dans lequel lesdits premiers moyens (1) sont disposés en aval des cylindres (2) sur ledit trajet (3),pour aspirer ledit air, et ledit radiateur (4) est disposé entre lesdits cylindres (2) et lesdits premiers moyens (1) pour faire circuler ledit air. - 3 - Système selon la revendication 2, dans lequel il est prévu des deuxièmes moyens (6) pour faire circuler ledit air, disposés en amont des cylindres (2) sur ledit trajet (3) pour souffler ledit air. 4 - Système selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel ledit premier liquide de refroidissement cir- cule dans une première chemise (52) entourant ledit collec- teur d'échappement (5). - Système selon la revendication 4, dans lequel il est prévu, autour de ladite première chemise (52), une deuxième chemise (54) contenant un deuxième liquide de refroidissement. 6 - Système selon l'une des revendications i à 5, dans lequel ledit radiateur (4) est à circulation horizontale. 8 2632356 7 - Système selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel il est prévu une pompe (7) pour faire circu- ler ledit premier liquide de refroidissement entre ledit radiateur (4) et ledit collecteur d'échappement (5). 8 - Système selon l'une des revendications i à 7, dans lequel il est prévu un moteur hydraulique (8) pour entraîner lesdits premiers moyens (1) pour faire circuler ledit air.