Brevet FR2916233A1 — publié le 20081121

"Moteur de véhicule automobile comportant un circuit de refroidissement innovant" L'invention concerne un moteur thermique de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un moteur thermique de véhicule automobile comportant au moins un bloc moteur qui comporte une rangée de cylindres alignés et qui est coiffé d'une culasse, dont un circuit de refroidissement interne comporte successivement, d'amont en aval, au moins une pompe io de refroidissement, un orifice d'entrée, une première chambre d'eau permettant la circulation longitudinale d'un liquide de refroidissement le long d'un côté de la rangée de cylindres, une deuxième chambre d'eau, permettant la circulation transversale du liquide de refroidissement au travers d'une partie de la 15 culasse, une troisième chambre d'eau permettant la circulation longitudinale du liquide de refroidissement le long du côté opposé de la rangée de cylindres, et un orifice de sortie. On connaît de nombreux exemples de moteurs thermiques de ce type. 20 Selon cette conception, le refroidissement de la culasse est assuré par une unique chambre d'eau. Cette conception ne permet pas un refroidissement optimal de la culasse. Une autre conception connue consiste à assurer le refroidissement de la culasse par deux chambres d'eau 25 indépendantes inférieure et supérieure, la chambre d'eau supérieure étant alimentée par la chambre d'eau inférieure et possédant son propre orifice de sortie indépendant de l'orifice de sortie associé à une unique chambre d'eau agencée de part et d'autre des deux côtés de la rangée de cylindres. Cette 30 conception, quoique proposant un meilleur refroidissement de la culasse engendre des pertes de charge importantes dans la chambre d'eau agencée de part et d'autre des deux côtés de la 2 rangée de cylindres du fait de la présence de l'orifice de sortie associé à la chambre d'eau supérieure de la culasse. L'invention propose une nouvelle conception de circuit de refroidissement d'un moteur, comportant une culasse refroidie par deux chambres d'eau inférieure et supérieure, réduisant les pertes de charge. Dans ce but, l'invention propose un moteur thermique du type décrit précédemment, caractérisé en ce que la deuxième chambre d'eau est agencée dans une partie inférieure de la io culasse et en ce que le circuit de refroidissement comporte de surcroît une quatrième chambre d'eau qui est agencée dans une partie supérieure de la culasse, qui est alimentée en amont par la deuxième chambre d'eau, et qui communique en aval avec la troisième chambre d'eau. 15 Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la quatrième chambre d'eau permet la circulation longitudinale du liquide de refroidissement dans la partie supérieure de la culasse, - la deuxième chambre d'eau est agencée à proximité des 20 chambres de combustion des cylindres du moteur pour en assurer le refroidissement et la quatrième chambre d'eau est notamment destinée à assurer le dégazage du circuit de refroidissement, - la quatrième chambre d'eau communique avec la troisième chambre d'eau par l'intermédiaire d'orifices agencés à 25 ses extrémités longitudinales et de conduits associés qui traversent la deuxième chambre d'eau pour déboucher directement dans la troisième chambre d'eau, - la deuxième chambre d'eau est alimentée par la première chambre d'eau par l'intermédiaire une série d'orifices disposés 30 longitudinalement et elle alimente la troisième chambre d'eau par l'intermédiaire une série d'orifices disposés longitudinalement, 3 - la quatrième chambre d'eau est alimentée par la deuxième chambre d'eau par l'intermédiaire d'une série d'orifices disposés au moins transversalement, - l'orifice de sortie est agencé à une extrémité longitudinale de la troisième chambre d'eau, -l'orifice de sortie est agencé dans une partie intermédiaire de la troisième chambre d'eau, - la culasse est réalisée en deux parties dont des cavités distinctes sont associées à chacune des troisième et quatrième io chambres d'eau, - la culasse est réalisée en une partie unique à l'intérieur de laquelle des moyens de compartimentage délimitent deux cavités distinctes associées respectivement aux troisième et quatrième chambres d'eau. 15 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un 20 moteur selon une première conception connue de l'état de la technique ; -la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un moteur selon une deuxième conception connue de l'état de la technique ; 25 - la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un moteur selon l'invention. Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. 30 On a représenté à la figure 1 une première conception connue d'un moteur thermique 10 de véhicule automobile. 4 De manière connue, le moteur 10 comporte au moins un bloc moteur 12 qui comporte une rangée de cylindres 14 alignés et qui est coiffé d'une culasse 16. Le moteur 10 comporte un circuit de refroidissement interne qui comporte successivement, d'amont en aval comme représenté par les flèches de la figure 1, au moins une pompe 15 de refroidissement, un orifice d'entrée 18, une première chambre d'eau 20 permettant la circulation longitudinale d'un liquide de refroidissement le long d'un côté de la rangée de cylindres 14, io une deuxième chambre d'eau 22, permettant la circulation transversale du liquide de refroidissement au travers d'une partie de la culasse 16, une troisième chambre d'eau 24 permettant la circulation du liquide de refroidissement le long du côté opposé de la rangée de cylindres 14, et un orifice de sortie 26. 15 Selon cette conception, le refroidissement de la culasse 16 est assuré uniquement par la deuxième chambre d'eau 22. Cette conception ne permet pas un refroidissement optimal de la culasse, notamment aux environs des chambres de combustion (non représentées) du moteur. 20 Selon une deuxième conception connue qui a été représentée en figure 2, un moteur 10 peut comporter une culasse 16 comportant deux chambres d'eau indépendantes inférieure 22 et supérieure 28, la chambre d'eau supérieure 28 étant alimentée par la chambre d'eau inférieure 22, et possédant son propre 25 orifice de sortie 30 indépendant de l'orifice de sortie 26 associé à une unique chambre d'eau 20 agencée de part et d'autre des deux côtés de la rangée de cylindres 14 du bloc moteur 12. Cette conception, quoique proposant un meilleur refroidissement de la culasse 16 engendre des pertes de charge importantes dans la 30 chambre d'eau agencée de part et d'autre des deux côtés de la rangée de cylindres, notamment du fait de la présence de l'orifice de sortie 30 associé à la chambre d'eau supérieure 28 de la culasse. Pour remédier à ces inconvénients, comme l'illustre la figure 3, l'invention propose un moteur 10 présentant sensiblement les caractéristiques de base de la première conception connue de l'état de la technique, et caractérisé en ce s que la deuxième chambre d'eau 22 est agencée dans une partie inférieure de la culasse 16 et en ce que le circuit de refroidissement comporte de surcroît une quatrième chambre d'eau 28 qui est agencée dans une partie supérieure de la culasse 16, qui est alimentée en amont par la deuxième chambre io 22 d'eau, et qui communique en aval directement avec la troisième chambre d'eau 24. Avantageusement, comme représenté par les flèches de la figure 3, à la différence de la deuxième chambre d'eau 22, la quatrième chambre d'eau 28 permet la circulation longitudinale du 15 liquide de refroidissement dans la partie supérieure de la culasse 16. Le refroidissement de la culasse 16 est ainsi organisé en fonction de besoins spécifiques. La partie inférieure de la culasse 16 est agencée à proximité des chambres de combustion des 20 cylindres 14 du moteur et est refroidie par une circulation transversale dans la deuxième chambre d'eau 22, ce qui permet d'assurer un refroidissement optimal des chambres de combustion, tandis que la partie supérieure de la culasse 16 est refroidie par une circulation longitudinale, ce qui permet d'assurer 25 un dégazage optimal du circuit de refroidissement. Par ailleurs, la quatrième chambre d'eau 28 communique avec la troisième chambre d'eau par l'intermédiaire d'orifices 31 agencés à ses extrémité longitudinales 32 et de conduits 34 associés qui traversent la deuxième chambre d'eau 22 pour 30 déboucher directement dans la troisième chambre d'eau 24. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la deuxième chambre d'eau 22 est alimentée par la première chambre d'eau 20 par l'intermédiaire d'une série d'orifices 36 6 disposés longitudinalement et en ce qu'elle alimente la troisième chambre d'eau 24 par l'intermédiaire une série d'orifices 38 disposés longitudinalement. Par ailleurs, la quatrième chambre d'eau 28 est alimentée par la deuxième chambre d'eau 22 par l'intermédiaire d'une série d'orifices 40 disposés au moins transversalement. Plusieurs dispositions sont possibles pour la disposition de l'orifice de sortie 26. Celui-ci peut être agencé à une extrémité longitudinale de la troisième chambre d'eau 24, comme io représenté à la figure 3, ou en variante (non représentée) être agencé dans une partie intermédiaire de la troisième chambre d'eau 24. Pour réaliser les deuxième et quatrième chambres d'eau 22, 28, la culasse 16 peut être réalisée en deux parties dont des 15 cavités distinctes sont associées à chacune des troisième et quatrième chambres d'eau 22, 28. En variante, la culasse 16 peut être est réalisée en une partie unique à l'intérieur de laquelle des moyens de compartimentage délimitent deux cavités distinctes associées 20 respectivement aux troisième et quatrième chambres d'eau 22, 28. L'invention permet donc d'améliorer sensiblement le refroidissement d'un moteur thermique 10 de véhicule automobile. REVENDICATIONS 1. Moteur (10) de véhicule automobile comportant au moins un bloc moteur (12) qui comporte une rangée de cylindres (14) alignés et qui est coiffé d'une culasse (16), dont un circuit de refroidissement interne comporte successivement, d'amont en aval, au moins une pompe (15) de refroidissement, un orifice d'entrée (18), une première chambre d'eau (20) permettant la circulation longitudinale d'un liquide de refroidissement le long d'un côté de la rangée de cylindres (14), une deuxième chambre io d'eau (22), permettant la circulation transversale du liquide de refroidissement au travers d'une partie de la culasse (16), une troisième chambre d'eau (24) permettant la circulation longitudinale du liquide de refroidissement le long du côté opposé de la rangée de cylindres (14), et un orifice (26) de sortie, 15 caractérisé en ce que la deuxième chambre d'eau (22) est agencée dans une partie inférieure de la culasse (16) et en ce que le circuit de refroidissement comporte de surcroît une quatrième chambre d'eau (28) qui est agencée dans une partie supérieure de la culasse (16), qui est alimentée en amont par la 20 deuxième chambre d'eau (22), et qui communique en aval directement avec la troisième chambre d'eau (24). 2. Moteur (10) de véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la quatrième chambre d'eau (24) permet la circulation longitudinale du liquide 25 de refroidissement dans la partie supérieure de la culasse (16). 3. Moteur (10) de véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième chambre d'eau (22) est agencée à proximité des chambres de combustion des cylindres du moteur pour en assurer le refroidissement et en ce 30 que la quatrième chambre d'eau (24) est notamment destinée à assurer le dégazage du circuit de refroidissement. 4. Moteur (10) de véhicule automobile selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la quatrième 8 chambre d'eau (28) communique avec la troisième chambre d'eau (22) par l'intermédiaire d'orifices (31) agencés à ses extrémité longitudinales (32) et de conduits associés (34) qui traversent la deuxième chambre d'eau (22) pour déboucher directement dans la troisième chambre d'eau (24). 5. Moteur (10) de véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième chambre d'eau (22) est alimentée par la première chambre d'eau (20) par l'intermédiaire d'une série d'orifices (36) disposés io longitudinalement et en ce qu'elle alimente la troisième chambre d'eau (24) par l'intermédiaire une série d'orifices (38) disposés longitudinalement. 6. Moteur (10) de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce 15 que la quatrième chambre d'eau (28) est alimentée par la deuxième chambre d'eau (22) par l'intermédiaire d'une série d'orifices (40) disposés au moins transversalement. 7. Moteur (10) de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce 20 que l'orifice (26) de sortie est agencé à une extrémité longitudinale de la troisième chambre d'eau (24). 8. Moteur (10) de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'orifice (26) de sortie est agencé dans une partie intermédiaire de 25 la troisième chambre d'eau (24). 9. Moteur (10) de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la culasse (16) est réalisée en deux parties dont des cavités distinctes sont associées à chacune des troisième et quatrième 30 chambres d'eau (22, 28). 10. Moteur (10) de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la culasse est réalisée en une partie unique à l'intérieur de laquelle 9 des moyens de compartimentage délimitent deux cavités distinctes associées respectivement aux troisième et quatrième chambres d'eau (22, 24).5