Brevet FR2686655A1 — publié le 19930730

La présente invention se rapporte à un dispositif d'admission d'air refroidi pour moteur à combustion interne de véhicule automobile équipé d'un système de réfrigération de son habitacle. On connait divers dispositifs d'admission d'air pour des moteurs à combustion interne de véhicules automobiles. Généralement, ces dispositifs comprennent un conduit d'entrée d'air qui relie l'atmosphère ou air ambiant à un filtre à air débouchant dans au moins un système d'admission du moteur, tel que carburateur ou analogue. D'autre part, les véhicules modernes sont de plus en plus souvent équipés d'un système de réfrigération ou climatiseur raccordé à l'habitacle du véhicule. Ce type de système comprend un circuit où un liquide caloporteur est mis en circulation à l'aide d'un compresseur qui est entraîné par le moteur du véhicule. Toutefois, l'utilisation du système de réfrigération a pour effet de réduire la puissance du moteur disponible pour l'entraînement en rotation des roues motrices du véhicule. En outre, ces systèmes de réfrigération sont logiquement activés lorsque la température de l'air ambiant est élevée. Or, on sait que si la température de l'air ambiant qui est admis dans le moteur dépasse une valeur optimale, le rendement de ce dernier diminue considérablement. De fait, la mise en fonctionnement par temps chaud d'un système de réfrigération a fréquemment pour effet une perte de puissance ressentie par le conducteur du véhicule automobile qui est équipé de ce système. Aussi, la présente invention a pour but de proposer un système d'admission grâce auquel il est possible de contrôler la température de l'air admis dans le moteur, afin de pallier les inconvénients énoncés plus haut. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'admission pour moteur à combustion interne de véhicule automobile, du type comprenant un conduit d'entrée d'air qui relie l'atmosphère à un filtre à air, l'habitacle du véhicule étant raccordé à un système de réfrigération avec un circuit où un liquide volatil tel que fréon circule sous l'effet d'un compresseur au travers d'un évaporateur dit principal dans lequel il s'évapore puis d'un condenseur, caractérisé en ce qu'un évaporateur auxiliaire qui est connecté au circuit de réfrigération en parallèle à l'évaporateur principal, est interposé dans le conduit d'entrée afin de refroidir l'air admis dans le moteur. Suivant une autre caractéristique, un conduit d'air préchauffé est raccordé au conduit d'entrée précité, au droit d'un volet apte à obturer alternativement le conduit d'air préchauffé ou une partie du conduit d'entrée située en amont du volet. De préférence, le volet précité est disposé en aval de l'évaporateur auxiliaire. L'invention est également caractérisée en ce que le volet précité est relié à des moyens de commande automatiques et aptes à obturer le conduit d'air préchauffé quand la température de l'air ambiant est supérieure à une valeur prédéterminée. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la valeur prédéterminée de la température de l'air ambiant est de l'ordre de 100C. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée d'un mode de réalisation, donnée uniquement à titre d'exemple, qui suit et se réfère à la figure unique ci-annexée. Cette figure unique représente schématiquement le compartiment moteur (et l'habitacle) d'un véhicule automobile équipé du dispositif d'admission conforme à l'invention. Sur la figure unique, on a séparé schématiquement avec un trait discontinu X, d'une part le compartiment moteur 10 et d'autre part l'habitacle 20 d'un véhicule automobile, dont seule une partie avant 11 est visible. Un moteur à combustion interne 30 est prévu dans le compartiment 10. Le moteur 30 comporte au moins un système d'admission tel que celui désigné en 34, ainsi qu'une conduite d'admission 35A qui relie le système d'admission 34 au moteur 30 proprement dit. D'autre part, le moteur 30 comporte un système d'échappement 35E qui débouche, bien que ceci ne soit pas représenté, dans l'atmosphère ou air ambiant "A". On voit aussi sur la figure unique un filtre à air 32 qui communique par l'intermédiaire d'une conduite 33 avec le système d'admission 34. La référence numérique 40 désigne généralement un système de réfrigération qui est prévu dans le compartiment moteur 10. Comme illustré, le système 40 est raccordé en 24 à l'habitacle 20 du véhicule, de façon à fournir dans ce dernier un flux d'air réfrigéré FR. Le système 40 comporte d'une part un circuit d'alimentation en air pulsé (non représenté) apte à générer de manière connue un flux d'air sous pression FP. D'autre part, le système 40 comprend un circuit fermé 41 qui contient un fluide de refroidissement (non représenté) et de préférence un liquide volatil tel que fréon. Le circuit de refroidissement 41 dans lequel le liquide de refroidissement circule sous l'effet d'un compresseur 43, croise le circuit d'alimentation en air pulsé expliqué plus haut au niveau d'un évaporateur 42.L'évaporateur 42 dit "principal" permet au liquide de refroidissement de s'évaporer afin de réfrigérer le flux d'air pulsé FP et d'obtenir de façon conventionnelle le flux d'air réfrigéré FR. Une fois vaporisé, le fluide de refroidissement qui circule dans le circuit 41 suivant le sens des flèches C sur la figure unique passe au travers d'un condenseur 44 où il est à nouveau liquéfié. L'évaporateur 42 et le condenseur 44 sont connectés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un pressostat et d'un déshydratateur désignés par la même référence numérique 45 et disposés sur une conduite 41' du circuit 41. Comme illustré, le condenseur 44 communique avec une oule d'aération 14 dans laquelle un pulseur d'air 15 est prévu. Ce pulseur 15 permet à l'air provenant de l'atmosphère A de passer au travers du condenseur 44 et de circuler vers le moteur 30, comme indiqué par les flèches RA. Par ailleurs, un conduit d'entrée d'air 13 qui débouche dans la partie avant 11 du véhicule, relie l'atmosphère A au filtre à air 32 décrit plus haut. Le conduit d'entrée d'air 13 permet à un flux d'air FA d'être dirigé vers le système d'admission 34 au travers du filtre 32. Conformément à l'invention, un deuxième évaporateur 52 dit "auxiliaire" qui est connecté au circuit de réfrigération 41 en parallèle à l'évaporateur principal 42, est interposé dans le conduit d'entrée d'air 13 afin de refroidir le flux d'air FA admis dans le moteur 30. Pour ce faire, l'évaporateur auxiliaire 52 provoque l'évaporation d'une partie du liquide de refroidissement circulant dans la conduite 41', ce qui provoque de façon usuelle un apport en frigories dans le flux d'air FA qui le traverse. Suivant l'exemple illustré, l'évaporateur auxiliaire 52 comprend une conduite d'entrée connectée à la conduite 41' entre le pressostat 45 et l'évaporateur principal 42, et une conduite de sortie raccordée au circuit 41 entre l'évaporateur principal 42 et le compresseur 43. On notera également ici qu'un conduit 31 est prévu dans le compartiment moteur 10 et débouche dans le conduit d'entrée d'air 13 en amont du filtre à air 32. Le conduit 31 permet à un flux d'air F'A qui a été préalablement réchauffé, par exemple au contact avec le conduit d'échappement 35E du moteur 30, d'être introduit dans le système d'admission 34. Le conduit d'air préchauffé 31 est raccordé au conduit d'entrée 13 au droit d'un volet mobile 53 qui est apte à obturer alternativement le conduit 31 ou une partie du conduit 13 située en amont de ce volet 53. Dans le premier cas, le volet 53 sera dans la position 53a qui lui permet d'interrompre le flux d'air préchauffé F'A, tandis que dans le second cas le volet 53 se trouvera dans sa position désignée en 53b où il interrompt le flux d'air FA provenant de l'atmosphère A.On comprend que le volet 53 sera de préférence disposé en aval de l'évaporateur auxiliaire 52. Pour permettre d'obturer le conduit préchauffé 31 quand la température de l'air ambiant A est supérieure à une valeur prédéterminée, le volet mobile 53 est relié à des moyens de commande automatiques (non représentés). Un rendement optimal du moteur 30 pourra être obtenu si la valeur prédéterminée de la température de l'air ambiant A est de l'ordre de 100C. Le conduit d'air préchauffé 31 permet, lorsque le volet 53 est dans sa position 53b, d'augmenter la température du fluide d'air F'A fourni au moteur 30. On a donc obtenu conformément à l'invention un dispositif d'admission qui permet d'ajuster la température de l'air fourni à un moteur à combustion interne, pour qu'elle soit la plus proche possible d'une valeur optimale, ce qui permet de minimiser l'effet de perte de puissance utile ressenti lorsque le climatiseur est mis en marche. R E V E N D I C A T IO N S 1. Dispositif d'admission pour moteur à combustion interne (30) de véhicule automobile, du type comprenant un conduit d'entrée d'air (13) qui relie l'atmosphère (A) à un filtre à air (32), l'habitacle (20) du véhicule étant raccordé à un système de réfrigération (40) avec un circuit (41) où un liquide volatil tel que fréon circule sous l'effet d'un compresseur (43) au travers d'un évaporateur (42) dit principal dans lequel il s'évapore puis d'un condenseur (44), caractérisé en ce qu'un évaporateur auxiliaire (52) qui est connecté au circuit de réfrigération (41) en parallèle à l'évaporateur principal (42), est interposé dans le conduit d'entrée (13) afin de refroidir l'air (FA) admis dans le moteur (30). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un conduit d'air préchauffé (31) est raccordé au conduit d'entrée (13) précité, au droit d'un volet (53) apte à obturer alternativement le conduit d'air préchauffé (31) ou une partie du conduit d'entrée (13) située en amont du volet. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le volet (53) précité est disposé en aval de l'évaporateur auxiliaire (52). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le volet précité (53) est relié à des moyens de commande automatiques et aptes à obturer le conduit d'air préchauffé (31) quand la température de l'air ambiant (A) est supérieure à une valeur prédéterminée. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la valeur prédéterminée de la température de l'air ambiant (A) est de l'ordre de 100C.