Brevet FR2922259A1 — publié le 20090417

MOTEUR A COMBUSTION INTERNE COMPORTANT UN CARTER D'HUILE ET PROCEDE DE CHAUFFAGE DUDIT CARTER [0001] L'invention a pour objet un moteur à combustion interne de véhicule et plus particulièrement un carter d'huile. [0002] De manière classique, les moteurs à combustion interne de véhicule sont équipés d'un carter d'huile associé à un dispositif de circulation d'huile destinés principalement à lubrifier les différents organes du moteur lors de son fonctionnement. [0003] Il est connu que, lors du démarrage du moteur, la io faible température des différents organes de fonctionnement du moteur qui sont à température ambiante, génère de la pollution durant les premiers kilomètres. [0004] Afin d'accélérer la montée en température du moteur, plusieurs solutions de l'art antérieur ont été développées. 15 [0005] Ainsi, il est connu de désactiver la boucle de refroidissement du moteur afin que ce dernier chauffe plus rapidement. Toutefois, cette solution ne permet pas d'accélérer rapidement la montée en température de l'intérieur du moteur. [0006] Il est également connu de disposer une résistance 20 chauffante dans le carter d'huile afin d'élever la température de l'huile destinée à lubrifier les différents organes du moteur, et de cette manière de réchauffer l'intérieur du moteur lors de son démarrage. De ce fait, la combustion lors du démarrage s'effectue dans des cylindres déjà chauds et rejette moins de 25 polluants. Toutefois, bien que ce procédé de chauffage permette un apport de calories à l'intérieur du moteur, il présente toutefois l'inconvénient de nécessiter un temps de chauffage trop long, de l'ordre généralement de 10 à 15 minutes. [0007] C'est pourquoi, l'invention a pour objet d'apporter très rapidement des calories à l'intérieur du moteur en chauffant très rapidement l'huile contenue dans le carter. [0008] Plus précisément, l'invention a pour objet un moteur à combustion interne doté d'un carter d'huile en matériau magnétique, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de chauffage par induction aptes à chauffer le carter d'huile de io manière à chauffer l'huile contenue dans ledit carter. [0009] Selon certaines caractéristiques, les moyens de chauffage par induction comprennent au moins une bobine alimentée par la batterie du moteur et un convertisseur de courant continu en courant alternatif. 15 [00010] Selon d'autres caractéristiques, le moteur est équipé de moyens de mesure de la température de l'huile contenue dans le carter. [00011] L'invention a également pour objet un véhicule caractérisé en ce qu'il comporte un moteur conforme à 20 l'invention. [00012] Selon certaines caractéristiques, l'alimentation des moyens de chauffage est commandée par un contacteur asservi au calculateur moteur, et/ou au calculateur habitacle, et/ou à une horloge, et/ou à la température de l'huile contenue dans le 25 carter. [00013] L'invention a également pour objet un procédé de chauffage du carter d'huile d'un moteur d'un véhicule conforme à l'invention, caractérisé en ce qu'il comporte au moins - une étape de mesure de la température de l'huile du carter, - suivie d'une étape de mise en fonctionnement des moyens de chauffage lorsque la température est inférieure à une valeur seuil. [00014] Selon certaines caractéristiques, ledit procédé de io chauffage est mis en oeuvre lorsque le démarrage du moteur se produit. [00015] Selon d'autres caractéristiques, ledit procédé de chauffage est mis en oeuvre lorsqu'un des évènements tel que le déverrouillage de l'habitacle du véhicule, une date 15 préenregistrée, ou une heure préenregistrée, se produit. [00016] Selon d'autres caractéristiques, l'alimentation des moyens de chauffage est désactivée au bout d'une durée déterminée, correspondant à la durée nécessaire pour chauffer l'huile depuis la valeur mesurée à la valeur. 20 [00017] Selon d'autres caractéristiques, l'alimentation des moyens de chauffage est désactivée lorsque la température de l'huile du carter est supérieure à une valeur seuil. [00018] D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après effectuée, à titre indicatif et 25 nullement limitatif, en référence à l'unique figure qui représente une vue d'ensemble d'un moteur à combustion interne selon un mode de réalisation de l'invention. [00019] La figure 1 représente un moteur à combustion interne 1 doté d'un carter d'huile 10 au voisinage duquel des moyens de chauffage par induction 2 sont disposés. Le chauffage par induction impose toutefois d'utiliser un carter constitué en partie de matériaux magnétiques. On pourra par exemple concevoir un carter constitué en grande partie de matériaux ferreux, tel qu'un carter en acier. Ces moyens de chauffage par induction comprennent de manière classique au io moins une bobine 12 en cuivre, deux selon notre mode de réalisation, qui sont alimentées en courant alternatif. Ainsi, sous l'action du champ magnétique variable, les électrons libres du carter en matériau magnétique se déplacent en générant de l'énergie qui se dégage sous forme de chaleur au niveau de la 15 surface du carter. Selon le mode de réalisation décrit, les bobines en cuivre disposées à l'extérieur du carter 10 de manière à chauffer le carter 10, qui lui-même chauffe l'huile qu'il contient. Par commodité d'implantation, les bobines 12 sont collées sous le carter 10. En effet, cette implantation est 20 compatible avec l'architecture existante du groupe motopropulseur et ne nécessite par conséquent quasiment pas de modification. De plus, cette implantation présente l'avantage d'être compacte. Selon d'autres modes de rélisation, il est possible d'implanter la ou les bobines 12 de manière différente 25 et par exemple à l'intérieur du carter 10. [00020] De cette manière, l'huile n'est pas chauffée en un seul point comme c'est le cas lorsqu'une résistance chauffante est plongée dans l'huile du carter 10; elle est au contraire chauffée en chacun de ses points de contact avec le carter 10. De ce fait, l'ensemble de l'huile contenue dans le carter 10 atteint rapidement la température souhaitée. [00021] De plus, le mode de chauffage présente l'avantage de chauffer instantanément tout le matériau magnétique composant le carter. De ce fait, il est possible de chauffer l'huile contenue dans le carter très rapidement, de sorte que l'huile atteint la température souhaitée dans un temps inférieur à quelques minutes. On peut ainsi prétendre à des temps de chauffage Io inférieurs à 3 mn et à un rendement de l'ordre de 95%. [00022] L'Homme du Métier saura adapter le nombre de bobines 12 nécessaires en fonction de leur puissance et du volume du carter 10. [00023] L'Homme du Métier saura également choisir le 15 matériau conducteur en fonction des contraintes de poids et du rendement imposé. Notons qu'un carter en acier est compatible avec l'invention et qu'un carter composite présenterait en sus l'avantage d'être plus léger. [00024] Avantageusement, l'alimentation des bobines 12 est 20 réalisée par la batterie 8 du moteur de manière à ne pas devoir implanter une source supplémentaire d'énergie. Un convertisseur de courant continu en courant alternatif 9 est alors nécessaire pour alimenter la bobine 12 en courant alternatif et créer ainsi un champ variable permettant le déplacement des électrons 25 libres. [00025] Avantageusement, l'alimentation des bobines 12 est commandée par un contacteur asservi 7, de manière à permettre le chauffage du carter 10 en fonction de paramètres déterminés. [00026] Avantageusement, le moteur 1 est équipé de moyens 3 du type jauge permettant de mesurer la température T de l'huile contenue dans ledit carter. Ces moyens peuvent être par exemple intégrés au bouchon de vidange 3 du carter 10. [00027] Conformément à l'invention, la mise en fonctionnement des moyens de chauffage 2 s'effectue au moyen du contacteur asservi 7, qui est alors connecté au calculateur moteur 4, et/ou au calculateur habitacle 6, et/ou à une horloge 5, io et/ou à la température T de l'huile contenue dans le carter 10. [00028] L'invention a également pour objet un procédé de chauffage du carter d'huile 10 d'un moteur 1 d'un véhicule conforme à l'invention, comportant au moins : - Une étape de mesure de la température T de l'huile du 15 carter 10, - Puis une étape de mise en fonctionnement des moyens de chauffage 2 lorsque la température T est inférieure à une valeur seuil Tmin. [00029] La valeur seuil Tmin se situe entre 80 et 120°C. 20 Toutefois, l'Homme du Métier saura ajuster la valeur seuil Tmin, de sorte que ladite valeur seuil corresponde à la température minimum permettant de chauffer le moteur à coeur en un temps acceptable. L'utilisation de la valeur seuil Tmin permet d'éviter de déclencher le chauffage du carter alors que cela n'est pas 25 nécessaire. En effet, si l'huile du carter est suffisamment chaude pour chauffer le moteur à coeur, il est inutile de solliciter la batterie 8 du moteur. [00030] Avantageusement, le procédé de chauffage est mis en oeuvre lorsqu'un événement se produit. L'événement peut être tout simplement le démarrage du moteur, dans la mesure où c'est son chauffage à coeur qui est ciblé. L'événement peut également être le déverrouillage de l'habitacle du véhicule, de sorte que lorsqu'on démarre le moteur, l'huile du carter a déjà atteint la température Tmin de sorte qu'elle est prête à chauffer le moteur à coeur. De même, l'événement peut aussi être une Io date préenregistrée dO ou une heure préenregistrée hO, correspondant par exemple à une heure précise de la journée à laquelle le conducteur démarre habituellement le moteur de son véhicule. [00031] Avantageusement, le procédé de chauffage est mis 15 en oeuvre systématiquement lors du démarrage du moteur afin que ce dernier bénéficie d'un chauffage à coeur si nécessaire. [00032] Avantageusement, l'utilisation du déverrouillage, de la date préenregistrée dO ou de l'heure préenregistrée hO comme évènement déclenchant la mise en oeuvre du procédé permet 20 d'anticiper le démarrage du moteur et donc de chauffer l'huile du carter avant que le moteur de soit mis en route. [00033] Avantageusement, le procédé de chauffage comporte une étape de désactivation des moyens de chauffage 2 lorsqu'ils fonctionnent depuis une durée déterminée tO, de façon à ne pas 25 générer de surchauffe de l'huile. L'Homme du Métier saura ajuster la durée tO de sorte que, dans les pays où la température ambiante descend en dessous de -40°C, il est quand même 7 possible de porter la température de l'huile contenue dans le carter 10 à la valeur Tmin en chauffant pendant la durée t0. [00034] Avantageusement, le procédé de chauffage comporte une étape de désactivation des moyens de chauffage 2 lorsque la température T de l'huile du carter 10 est supérieure à une valeur seuil Tmax. L'Homme du Métier saura déterminer la valeur seuil Tmax, de sorte que l'huile du carter 10 ne dépasse pas une température qui nuirait au fonctionnement du moteur. Cette valeur seuil se situe autour de 140 °C.10 REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne (1) doté d'un carter d'huile (10) en matériau magnétique, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de chauffage par induction (2) aptes à chauffer le carter d'huile (10) de manière à chauffer l'huile contenue dans ledit carter. 2. Moteur à combustion interne (1), selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de chauffage par induction (2) comprennent au moins une Io bobine (12) alimentée par la batterie (8) du moteur et un convertisseur de courant continu en courant alternatif (9). 3. Moteur à combustion interne (1), selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur (1) est équipé de moyens (3) de mesure de 15 la température (T) de l'huile contenue dans le carter (10). 4. Véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte un moteur (1) conforme à la revendication 3. 5. Véhicule, selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'alimentation des moyens de chauffage (2) est 20 commandée par un contacteur asservi (7) au calculateur moteur (4), et/ou au calculateur habitacle (6), et/ou à une horloge (5), et/ou à la température (T) de l'huile contenue dans le carter (10). 6. Procédé de chauffage du carter d'huile (10) d'un 25 moteur (1) d'un véhicule conforme à la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins :Io une étape de mesure de la température (T) de l'huile du carter (10), suivie d'une étape de mise en fonctionnement des moyens de chauffage (2) lorsque la température (T) est inférieure à une valeur seuil (Tmin). 7. Procédé de chauffage, selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit procédé de chauffage est mis en oeuvre lorsque le démarrage du moteur se produit. 8. Procédé de chauffage, selon la revendication 6, Io caractérisé en ce que ledit procédé de chauffage est mis en oeuvre lorsqu'un des évènements tel que le déverrouillage de l'habitacle du véhicule, une date préenregistrée (d0), ou une heure préenregistrée (h0), se produit. 9. Procédé de chauffage, selon l'une quelconque des 15 revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'alimentation des moyens de chauffage (2) est désactivée au bout d'une durée déterminée (t), correspondant à la durée nécessaire pour chauffer l'huile depuis la valeur (T) mesurée à la valeur (Tmin). 20 10. Procédé de chauffage, selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que l'alimentation des moyens de chauffage (2) est désactivée lorsque la température (T) de l'huile du carter (10) est supérieure à une valeur seuil (Tmax). 25