Brevet FR2806795A1 — publié le 20010928

La présente invention se rapporte à un procédé de dégradation accélérée d'un organe destiné à être traversé par du liquide de refroidissement dans un véhicule automobile à propulsion thermique, et à une installation de mise en oeuvre de ce procédé. Certains organes du circuit de refroidissement d'un véhicule automobile propulsé par un moteur thermique sont fabriqués dans des matériaux obtenus à partir d'alliages métalliques qui, à force d'être parcourus par le liquide de refroidissement, peuvent se percer et donner lieu à des fuites de ce liquide. C'est le cas notamment de l'aérotherme, destiné à chauffer l'habitacle du véhicule automobile, et du radiateur, destiné à refroidir le moteur thermique. Pour définir correctement les cahiers des charges de fabrication de ces organes, il est indispensable d'effectuer des essais permettant de connaître leur mode de dégradation. Traditionnellement, de tels essais consistent à faire circuler dans les organes à tester un fluide de refroidissement fortement pollué à flux continu jusqu'au percement de ces organes. Or, il s'avère que de tels essais nécessitent beaucoup de temps pour être menés à terme (de l'ordre de plusieurs milliers d'heures, typiquement). En outre, on a pu constater que de tels essais ne reproduisaient pas les modes de dégradation constatés dans la réalité. En effet, lors de ces essais, le percement des organes testés est en général dû à la corrosion provoquee par le liquide de refroidissement fortement pollué, alors qu'un tel phénomène de corrosion n'est en pratique jamais observé dans les véhicules automobiles: les liquides de refroidissement employés permettent en effet une bonne protection des surfaces des organes de refroidissement. La présente invention a pour but de fournir des essais moins longs et plus fidèles aux modes de dégradation constatés en pratique. On atteint le but de l'invention avec un procédé de dégradation accélérée d'un organe destiné à être traversé par du liquide de refroidissement dans un véhicule automobile à propulsion thermique, dans lequel on fait circuler ledit liquide dans ledit organe, caractérisé en ce qu'on fait varier le débit dudit liquide dans le temps. Grâce à ces caractéristiques, on reproduit de manière plus fidèle les variations de débit de liquide de refroidissement qui, en pratique, sont liées aux variations de régime du moteur thermique du véhicule. La demanderesse s'est rendue compte qu'avec de telles variations de débit, on pouvait réduire significativement la durée des essais, et qu'en plus on obtenait un mode de dégradation des organes testés sensiblement conforme à celui effectivement constaté dans la réalité. Suivant d'autres caractéristiques de ce procédé: - on fait varier ledit débit de manière périodique, - on fait varier ledit débit alternativement entre une valeur nulle et une valeur maximale, - on maintient ledit débit à ladite valeur nulle pendant environ 2 minutes, et on maintient ledit débit à ladite valeur maximale pendant environ 3 minutes, - on fait passer ledit débit de ladite valeur nulle à ladite valeur maximale en une durée comprise entre 30 et 60 secondes, - ladite valeur maximale est comprise entre 2000 et 2500 l/h, - on chauffe ledit liquide de refroidissement, on maintient ledit liquide de refroidissement à une température sensiblement constante, - ladite température est d'environ 95 C, - on chauffe lentement ledit liquide de refroidissement préalablement à toute manipulation, - on mesure certains paramètres dudit liquide de refroidissement, - lesdits paramètres comprennent le débit dudit liquide de refroidissement, sa température et sa pression, - ledit procédé est mis en oeuvre de manière automatique par des moyens informatiques. La présente invention a également pour but de fournir une installation permettant de mettre en oeuvre le procédé susmentionné. On atteint ce but de l'invention avec une installation de mise en oeuvre d'un procédé conforme à ce qui précède pour tester un organe destiné à être traversé par du liquide de refroidissement dans un véhicule automobile à moteur thermique, comprenant des moyens pour faire circuler ledit liquide de refroidissement dans ledit organe, caractérisée en ce que lesdits moyens sont adaptés pour faire varier dans le temps le débit dudit liquide dans ledit organe. Suivant d'autres caractéristiques de cette installation: - lesdits moyens comprennent un circuit d'alimentation comportant une pompe dont la vitesse peut être modulée au cours du temps, - ledit circuit d'alimentation comprend une cuve de chauffage destinée à être reliée audit organe par un circuit d'arrivée et par un circuit de retour, - ladite pompe est placée sur ledit circuit d'arrivée, - un vase d'expansion est placé sur ledit circuit de retour, - ladite installation comprend un débimètre placé sur ledit circuit d'arrivée, une première sonde de température placée sur ledit circuit d'arrivée, une deuxième sonde de température placée sur ladite cuve de chauffage, une première sonde de pression placée en aval dudit débimètre, et une deuxième sonde de pression placée sur ledit circuit de retour, - ladite pompe est interfacée avec un ordinateur de commande, - ledit débimètre, lesdites sondes de température et lesdites sondes de pression sont interfacés avec ledit ordinateur de commande, ledit liquide de refroidissement est pollué par certains composés chimiques tels que du chlorure de sodium, - ledit liquide de refroidissement est pollué par des particules solides telles que de la limaille de fer. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé, dans lequel l'unique figure représente de manière schématique une installation de mise en oeuvre du procédé selon l'invention lorsqu'elle est couplée à un organe à tester. L'organe à tester 1 peut être par exemple un aérotherme ou un radiateur de circuit de refroidissement d'un véhicule à propulsion thermique, sans que cela soit limitatif. L'installation selon l'invention à proprement parler comprend un circuit d'alimentation en liquide de refroidissement 3 auquel est couplé l'organe 1. Ce circuit d'alimentation 3 comprend de préférence une cuve de chauffage 5 destinée à être reliée à l'organe 1 par un circuit d'arrivée 7 et par un circuit de retour 9, ces circuits étant formés par exemple par des durits en caoutchouc vulcanisé aux peroxydes. Une pompe 11 actionnée par un moteur électrique 13 dont la vitesse peut varier au cours du temps, un débimètre 15, une première sonde de température 17 et une première sonde de pression 19 sont placés dans cet ordre en aval de la cuve de chauffage 5 sur le circuit d'arrivée 7. Une deuxième sonde de pression 21 et un vase d'expansion 23 sont placés dans cet ordre en amont de la cuve de chauffage 5 sur le circuit de retour 9. Une deuxième sonde de température 25 est placée sur la cuve de chauffage 5. La précision du débimètre 15 est de préférence de l'ordre de 3%, et celle des sondes de température 17, 25 et des sondes de pression 19, 21 est de préférence de l'ordre de 1%. Le moteur électrique 13, le débimètre 15, les sondes de température 17, 25 et les sondes de pression 19, 21 sont interfacées avec un ordinateur de commande 27 par l'intermédiaire de connexions électriques 29. Lorsqu'il est relié à l'organe à tester 1, le circuit 3 est rempli d'un liquide de refroidissement comprenant de préférence environ 40% d'eau désionisée et présentant de préférence une résistance électrique d'environ 750 KOhm. Selon une variante possible, ce liquide refroidissement peut être pollué par certains composés chimiques tels que du chlorure de sodium et/ou par des particules solides telles que de la limaille de fer. De préférence également, le volume de ce liquide est situé dans une plage allant de 7 à 20 litres. Le procédé de dégradation accélérée selon l'invention va être à présent explicité lorsqu'il est appliqué à l'installation sus-décrite. L'ordinateur de commande 27 fait varier la vitesse du moteur électrique 13 dans le temps, de sorte que le débit de liquide de refroidissement circulant dans le circuit 3 et dans l'organe à tester 1 (dans le sens de la flèche F) varie également dans le temps. De manière préférée, la vitesse du moteur électrique 13 varie de manière périodique et, de manière encore plus préférée, cette vitesse passe périodiquement d'une valeur nulle à une valeur maximale. De manière encore plus préférée, dans chaque période, la vitesse du moteur 13 est nulle pendant environ 2 minutes, puis maximale pendant environ 3 minutes. De manière encore plus préférée, on fait passer la vitesse de ce moteur de la valeur nulle à la valeur maximale en une durée comprise entre 30 et 60 secondes. De manière encore plus préférée, cette valeur maximale est adaptée pour engendrer un débit de liquide de refroidissement dans le circuit 3 et dans l'organe 1 qui est compris entre 2000 et 2500 1/h. Pendant ce temps, on fait fonctionner la cuve de chauffage 5 de manière que le liquide de refroidissement qui arrive à l'organe 1 soit porté à une température sensiblement constante située de préférence aux alentours de 95 C. Selon une variante préférée, lors du démarrage initial des essais, on fait fonctionner la cuve 5 à faible puissance pour éviter de détériorer le liquide de refroidissement. Pendant les essais, le débimètre 15, les sondes de température 17, 25 et les sondes de pression 19, 21 effectuent des mesures qui sont traitées par l'ordinateur 27. Comme on peut le comprendre à présent, le procédé selon l'invention reproduit de manière relativement fidèle les conditions auxquelles l'organe testé 1 sera soumis en pratique lorsqu'il sera installé dans un véhicule automobile. En effet, les variations de débit de liquide de refroidissement induites par les variations de vitesse du moteur électrique 13 reproduisent de manière satisfaisante les variations de débit de liquide de refroidissement dans un véhicule liées aux variations de régime du moteur de ce véhicule. De même, le chauffage du liquide de refroidissement par la cuve 5 reproduit de manière satisfaisante le chauffage du liquide de refroidissement par le moteur thermique d'un véhicule. Grâce à l'installation et au procédé sus-décrit, on réussit à perforer l'organe à tester 1 au bout de quelques centaines d'heures, contre plusieurs milliers dans la technique antérieure, sans qu'il soit forcément nécessaire d'utiliser un liquide de refroidissement pollué. La demanderesse pense que cette différence est due au fait que dans les régimes à débit variable, des phénomènes d'érosion deviennent prépondérants par rapport aux phénomènes de corrosion. Ainsi, outre le gain de temps obtenu, l'installation et le procédé selon l'invention permettent de dégrader l'organe à tester selon un mode sensiblement conforme à celui effectivement constaté dans la réalité. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, fourni à titre d'exemple illustratif et non limitatif. C'est ainsi par exemple que l'on pourrait procéder aux essais sans chauffer le liquide de refroidissement. Dans ce cas cependant, on obtiendrait des résultats moins fidèles à la réalité. REVENDICATIONS 1. Procédé de dégradation accélérée d'un organe (1) destiné à être traversé par du liquide de refroidissement dans un véhicule automobile à propulsion thermique, dans lequel on fait circuler ledit liquide dans ledit organe (1), caractérisé en ce qu'on fait varier le débit dudit liquide dans le temps. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait varier ledit débit de manière périodique. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on fait varier ledit débit alternativement entre une valeur nulle et une valeur maximale. 4. Procédé selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'on maintient ledit débit à ladite valeur nulle pendant environ 2 minutes, et en ce qu'on maintient ledit débit à ladite valeur maximale pendant environ 3 minutes. 5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'on fait passer ledit débit de ladite valeur nulle à ladite valeur maximale en une durée comprise entre 30 et 60 secondes. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ladite valeur maximale est comprise entre 2000 et 2500 1/h. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on chauffe ledit liquide de refroidissement. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on maintient ledit liquide de refroidissement à une température sensiblement constante. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite température est d'environ 95 C. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'on chauffe lentement ledit liquide de refroidissement préalablement à toute manipulation. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on mesure certains paramètres dudit liquide de refroidissement. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits paramètres comprennent le débit dudit liquide de refroidissement, sa température et sa pression. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre de manière automatique par des moyens informatiques (27). 14. Installation de mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes pour tester un organe (1) destiné à être traversé par du liquide de refroidissement dans un véhicule automobile à moteur thermique, comprenant des moyens (3, 11) pour faire circuler ledit liquide de refroidissement dans ledit organe (1), caractérisée en ce que lesdits moyens (3, 11) sont adaptés pour faire varier dans le temps le débit dudit liquide dans ledit organe (1). 15. Installation selon la revendication 14, caractérisée en ce que lesdits moyens comprennent un circuit d'alimentation (3) comportant une pompe (11) dont la vitesse peut être modulée au cours du temps. 16. Installation selon la revendication 15 pour la mise en oeuvre d'un procédé conforme à la revendication 7, caractérisée en ce que ledit circuit d'alimentation (3) comprend une cuve de chauffage (5) destinée à être reliée audit organe (1) par un circuit d'arrivée (7) et par un circuit de retour (9). 17. Installation selon la revendication 16, caractérisée en ce que ladite pompe (11) est placée sur ledit circuit d'arrivée (7). 18. Installation selon l'une des revendications 16 ou 17, caractérisée en ce qu'un vase d'expansion (23) est placé sur ledit circuit de retour (9). 19. Installation selon l'une quelconque des revendications 16 à 18 pour la mise en oeuvre d'un procédé conforme à la revendication 12, caractérisée en ce qu'elle comprend un débimètre (15) placé sur ledit circuit d'arrivée (7), une première sonde de température (17) placée sur ledit circuit d'arrivée (7), une deuxième sonde de température (25) placée sur ladite cuve de chauffage (5), une première sonde de pression (19) placée en aval dudit débimètre (15), et une deuxième sonde de pression (21) placée sur ledit circuit de retour (9). 20. Installation selon l'une quelconque des revendications 15 à 19 pour la mise en oeuvre d'un procédé conforme à la revendication 13, caractérisée en ce que ladite pompe (11) est interfacée avec un ordinateur de commande (27). 21. Installation selon les revendications 19 et 20, caractérisée en ce que ledit débimètre (15), lesdites sondes de température (17, 25) et lesdites sondes de pression (19, 21) sont interfacés avec ledit ordinateur de commande (27). 22. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 21 lorsqu'elle est reliée audit organe à tester (1), caractérisée en ce qu'elle est remplie dudit liquide de refroidissement. 23. Installation selon la revendication 22, caractérisée en ce que le volume dudit liquide de refroidissement est situé dans une plage allant de 7 à 20 litres. 24. Installation selon l'une des revendications 22 ou 23, caractérisée en ce que ledit liquide de refroidissement est concentré à environ 40% d'eau désionisée, et en ce que sa résistance électrique est d'environ 750 KOhm. 25. Installation selon l'une quelconque des revendications 22 à 24, caractérisée en ce que ledit liquide de refroidissement est pollué par certains composés chimiques tels que du chlorure de sodium. 26. Installation selon l'une quelconque des revendications 22 à 25, caractérisée en ce que ledit liquide de refroidissement est pollué par des particules solides telles que de la limaille de fer.