Brevet FR2813636A1 — publié le 20020308

L'invention concerne un circuit de fluide de refroidissement pour un moteur à combustion interne comprenant un carter-moteur et au moins une culasse, le circuit de fluide de refroidissement comportant une pompe de fluide de refroidissement, qui est reliée au moteur à combustion interne par l'intermédiaire d'une conduite de fluide de refroidissement. D'après le document DE 197 41 861 Al, on connaît un circuit de fluide de refroidissement pour moteur à combustion interne, du type de celui mentionné en introduction. L'écoulement d'eau de refroidissement véhiculée à travers le moteur à combustion interne par une pompe à eau, est dans ce cas, commandé par une vanne thermostatique située après le moteur à combustion interne en se référant au sens d'écoulement. Le document DE 195 06 935 Cl montre également un circuit de fluide de refroidissement similaire. Toutefois, les deux circuits de fluide de refroidissement cités présentent l'inconvénient suivant, à savoir que malgré des montages de branchement parfois complexes et d'autres contraintes, il n'est pas possible, en particulier dans l'état froid du moteur à combustion interne, de prélever suffisamment de chaleur perdue de celui-ci pour un échangeur de chaleur de chauffage destiné à chauffer un habitacle intérieur de véhicule. Aussi, le but de la présente invention consiste-t-il à fournir un circuit de fluide de refroidissement pour un moteur à combustion interne, permettant d'obtenir un échauffement plus rapide du moteur à combustion interne, ou du fluide de 2 2813636 refroidissement s'écoulant à travers un échangeur de chaleur de chauffage raccordé au moteur à combustion interne et servant à chauffer un habitacle intérieur de véhicule. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le fait que dans la conduite de fluide de refroidissement, entre la pompe de fluide de refroidissement et le moteur à combustion interne, est disposée une vanne destinée à obturer ou à libérer le passage dans la conduite de fluide de refroidissement. A l'aide de la vanne conforme à l'invention, entre la pompe de fluide de refroidissement et le moteur à combustion interne, il est possible d'effectuer une régulation très simple du débit volumique du fluide de refroidissement qui s'écoule à travers le moteur à combustion interne. Il est par exemple possible, à l'aide de la vanne conforme à l'invention, dans l'état froid du moteur à combustion interne, de fermer la conduite de fluide de refroidissement de manière à ne pas amener de fluide de refroidissement au moteur à combustion interne, en permettant ainsi un échauffement très rapide du fluide de refroidissement se trouvant dans le moteur à combustion interne. Lors du dépassement d'une température de fluide de refroidissement suffisamment élevée, la vanne peut ensuite libérer le passage dans la conduite de fluide de refroidissement et le fluide de refroidissement peut circuler de manière usuelle. Par ailleurs, il est, de manière avantageuse, également possible de régler un débit volumique déterminé à travers la conduite de fluide de refroidissement. 3 2813636 Il est possible d'obtenir une commande très sensible de l'écoulement de fluide de refroidissement s'écoulant à travers le moteur à combustion interne, lorsque, selon un développement avantageux de l'invention, la vanne comporte un élément d'obturation destiné à obturer le passage dans la conduite de fluide de refroidissement, et pouvant être commandé par un dispositif d'actionnement. Selon une configuration de l'invention, l'élément d'obturation est réalisé sous forme de coulisse. Par ailleurs, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la conduite de fluide de refroidissement mène au carter-moteur, et de la culasse est issue une conduite de retour de fluide de refroidissement. Selon une configuration de construction de l'invention, le dispositif d'actionnement est réalisé sous forme de moteur électrique de positionnement, ou sous forme de capsule à dépression, ou bien encore sous forme d'électroaimant. D'après un mode de -réalisation particulièrement avantageux, la pompe de fluide de refroidissement est placée directement sur le moteur à combustion interne, et la vanne est disposée à l'intérieur du moteur à combustion interne. D'autres configurations et développements avantageux de l'invention apparaîtront au regard de l'exemple de réalisation représenté quant à son principe, sur les dessins annexés, qui montrent: 4 2813636 Fig. 1 une représentation schématique du circuit de fluide de refroidissement conforme à l'invention, destiné à un moteur à combustion interne; Fig. 2 une représentation schématique montrant l'implantation de la pompe de fluide de refroidissement et de la vanne conforme à l'invention sur le moteur à combustion interne; et Fig. 3 un élément d'obturation de la vanne conforme à l'invention. La figure 1 montre un circuit de fluide de refroidissement 1 pour un moteur à combustion interne 2, qui comporte un carter-moteur 3 et une culasse 4 rapportée sur celui-ci. Le circuit de fluide de refroidissement 1 est réalisé de la manière suivante. Une conduite 6 mène d'un radiateur de refroidissement 5 à une pompe de fluide de refroidissement 7, d'o une conduite de fluide de refroidissement 8 mène au carter-moteur 3. Dans la conduite de fluide de refroidissement 8 se trouve une soupape 9, dont la fonction va être explicitée plus loin. Le fluide de refroidissement, par exemple de l'eau de refroidissement, arrivant dans le carter-moteur 3 par l'intermédiaire de la conduite de fluide de refroidissement 8, peut parvenir comme indiqué par la flèche 10, dans la culasse 4 que le fluide de refroidissement quitte à nouveau par l'intermédiaire d'une conduite de retour de fluide de refroidissement 11, en direction d'un thermostat 12, ou par l'intermédiaire d'une conduite 13, vers un radiateur de 2813636 refroidissement et de recyclage des gaz d'échappement 14. Il serait naturellement également possible d'entrer dans la culasse 4 avec la conduite de fluide de refroidissement 8, et de quitter le moteur à combustion interne 2 par l'intermédiaire du carter-moteur 3, le mode de réalisation représenté étant toutefois mieux adapté sur le plan thermique. Le thermostat 12 est en outre relié à la pompe de fluide de refroidissement 7 par l'intermédiaire d'une autre conduite 15, et au radiateur de refroidissement 5 par l'intermédiaire d'une conduite 16. Finalement, de la conduite de retour de fluide de refroidissement 11, qui mène de la culasse 4 au thermostat 12, est en outre dérivée une conduite 17 qui s'étend à travers un échangeur de chaleur d'huile du moteur 18 et mène au carter-moteur 3. La direction d'écoulement du fluide de refroidissement à travers les conduites 6, 8, 11, 13, , 16 et 17 est indiquée clairement par des flèches sur la figure 1. A l'aide de la vanne 9 décrite, il est possible de libérer le passage dans la conduite de fluide de refroidissement 8 vers le moteur à combustion interne 2 ou de l'obturer, des positions intermédiaires étant également possibles en vue d'obtenir un débit volumique déterminé. En cas d'obturation- totale du passage dans la conduite de fluide de refroidissement 8, le fluide de refroidissement ne peut plus parvenir dans le moteur à combustion interne 2, le fluide de refroidissement se trouvant dans la culasse 4 s'échauffant en conséquence beaucoup plus rapidement que cela n'est le cas lorsque le fluide de refroidissement s'écoule continuellement dans la culasse 4. Une obturation du passage dans la conduite de fluide de refroidissement 8 à l'aide de la vanne 9, est donc 6 2813636 particulièrement appropriée en cas de démarrage à froid du moteur à combustion interne 2, parce que l'échauffement plus rapide du fluide de refroidissement contribue à un échauffement plus rapide d'un habitacle intérieur non représenté d'un véhicule automobile, dans lequel est placé le moteur à combustion interne 2. Lorsque le fluide de refroidissement atteint une température déterminée à l'intérieur du moteur à combustion interne 2 ou dans la conduite de fluide de refroidissement 8, dans la zone entre la vanne 9 et le moteur à combustion interne 2, ou dans la conduite de retour de fluide de refroidissement 11 entre le moteur à combustion interne 2 et le thermostat 12, cette information peut être relevée au moyen d'un ou de plusieurs capteurs de température 19, 20 et respectivement 21 placés aux endroits cités, et être transmise à un appareil de commande 22 qui est relié à la vanne 9. A l'aide d'un signal émis par l'appareil de commande 22, la vanne 9 peut alors être commutée de façon telle, que le débit volumique du fluide de refroidissement dans la conduite de fluide de refroidissement 8 puisse être réglé selon les exigences du moteur à combustion interne 2, et que le fluide de refroidissement puisse parvenir dans le carter-moteur 3 et de là à la culasse 4. Sur la figure 2 est représenté le carter- moteur 3 du moteur à combustion interne 2 comportant au total quatre chambres de combustion 23, un autre nombre de chambres de combustion 23 étant tout naturellement possible. Sur un côté frontal, le carter-moteur 3 est doté d'un carter de chaîne de distribution 24 pour une chaîne de distribution non représentée, et d'un couvercle de carter de distribution 25 fermant le moteur à combustion interne 2 vers l'extérieur. Directement sur 7 2813636 le couvercle de carter de distribution 25, est placée la pompe de fluide de refroidissement 7, et l'on peut apercevoir la conduite de fluide de refroidissement 8 menant au carter-moteur 3 en traversant le couvercle de carter de distribution 25 et le carter de chaîne de distribution 24. La vanne 9 est par ailleurs à nouveau représentée de manière schématique, dans la conduite de fluide de refroidissement 8, entre la pompe de fluide de refroidissement 7 et le moteur à combustion interne 2. La figure 2 représente ainsi une possibilité d'implantation de la vanne 9 à l'intérieur du moteur à combustion interne 2. Comme le laisse entrevoir la figure 3, la vanne 9 comporte un élément d'obturation 26 destiné à obturer le passage dans la conduite de fluide de refroidissement 8, et susceptible d'être commandé par un dispositif d'actionnement 27 agissant sur l'élément d'obturation 26. Dans le cas présent, l'élément d'obturation 26 est réalisé sous forme de coulisse qui peut obturer complètement le passage dans la conduite de fluide de refroidissement 8, le libérer complètement ou bien également ne le libérer que partiellement. Le dispositif d'actionnement 27 peut, par exemple, être réalisé sous forme de moteur électrique de positionnement, sous forme de capsule à dépression, ou sous forme d'électroaimant, et est, comme cela a déjà été évoqué plus haut, piloté par l'appareil de commande 22. 8 2813636 REVENDICATIONS. 1. Circuit de fluide de refroidissement pour un moteur à combustion interne comprenant un carter- moteur et au moins une culasse, le circuit de fluide de refroidissement comportant une pompe de fluide de refroidissement qui est reliée au moteur à combustion interne, par l'intermédiaire d'une conduite de fluide de refroidissement, caractérisé en ce que dans la conduite de fluide de refroidissement (8), entre la pompe de fluide de refroidissement (7) et le moteur à combustion interne (2), est disposée une vanne (9) destinée à obturer ou à libérer le passage dans la conduite de fluide de refroidissement (8). 2. Circuit de fluide de refroidissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vanne (9) comporte un élément d'obturation (26) destiné à obturer le passage dans la conduite de fluide de refroidissement (8), et pouvant être commandé par un dispositif d'actionnement (27). 3. Circuit de fluide de refroidissement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément d'obturation (26) est réalisé sous forme de coulisse. 4. Circuit de fluide de refroidissement selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la conduite de fluide de refroidissement (8) mène au carter-moteur (3), et en ce que de la culasse (4) est issue une conduite de retour de fluide de refroidissement (11). 5. Circuit de fluide de refroidissement selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le 9 2813636 dispositif d'actionnement (27) est réalisé sous forme de moteur électrique de positionnement. 6. Circuit de fluide de refroidissement selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement (27) est réalisé sous forme de capsule à dépression. 7. Circuit de fluide de refroidissement selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement (27) est réalisé sous forme d'électroaimant. 8. Circuit de fluide de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pompe de fluide de refroidissement (7) est placée directement sur le moteur à combustion interne (2), la vanne (9) étant disposée à l'intérieur du moteur à combustion interne (2).