Brevet FR3002902A1 — publié le 20140912

DISPOSITIF DE RECHAUFFAGE DE LIQUIDE LAVE-VITRES D'UN RESEVOIR ADDITIONNEL D'UN VEHICULE L'invention concerne un dispositif de réchauffage d'un réservoir additionnel de l'eau de lave-vitres d'un véhicule à partir des calories fournie par la boîte de dégazage du circuit de refroidissement de ce véhicule. Le refroidissement du moteur et de divers accessoires directement liés à celui-ci s'effectue, dans un véhicule automobile, au moyen d'un circuit de refroidissement rempli d'un liquide approprié, usuellement de l'eau additionnée d'un produit propre à limiter dans une certaine mesure sa vaporisation, ce circuit traversant notamment la culasse du moteur par des tubulures ou l'eau est admise sous pression depuis une pompe de circulation, des piquages et canalisations de liaison mettant ce circuit en communication avec un radiateur devant lequel tourne un ventilateur dont la mise en route est commandée dès que la température dans le circuit atteint un seuil prédéterminé. Sur ce circuit de refroidissement, présent sur tout véhicule automobile, il est nécessaire de prévoir un volume libre en communication avec lui, confiné dans un ensemble clos, qu'il est convenu d'appeler boîte de dégazage et dont le rôle est d'assurer la séparation du liquide et de sa vapeur, le cas échéant de la fraction des gaz de combustion et de l'air extérieur qui se sont introduits dans le circuit lors du fonctionnement du moteur ou à l'occasion du remplissage de ce circuit avec le liquide qu'il contient. Cette boîte de dégazage assure une fonction essentielle pour la régulation et la mise en sécurité du circuit de refroidissement, en particulier en abaissant le niveau de gaz contenu dans ce circuit à une valeur limite fixée par le tarage correspondant d'une soupape d'échappement, la présence d'une quantité de gaz trop importante pouvant avoir des conséquences graves sur le fonctionnement satisfaisant du circuit, comme par exemple conduire à désamorcer la pompe de circulation, à endommager la culasse du moteur en cas de refroidissement insuffisant, plus encore, si la circulation du liquide n'atteint pas un débit approprié, à créer des phénomènes de cavitation qui peuvent dégrader certaines pièces essentielles, ou enfin à accroitre les rejets d'eau vers l'extérieur par un orifice de trop plein prévu sur le circuit, ces divers effets étant la conséquence d'une présence de gaz excessive. Le rôle déterminant de la boîte de dégazage exige cependant, pour que celle-ci atteigne l'efficacité requise, non seulement qu'elle soit localisée avec précision au-dessus du niveau de la culasse et du radiateur, mais encore que la montée en température du refroidissement soit de 15 minutes pour atteindre 60° dans un moteur diesel, également de 60° mais en 5 minutes pour un moteur à essence, généralement compris entre 0,8° et 2 litres, et que cette température soit en permanence maintenue au voisinage immédiate de ces niveaux sans à-coups notables. En particulier, il s'avère que si, en fonctionnement, se produit une perte sensible et brutale de calories au niveau de la boîte de dégazage, conduisant à une baisse de pression dans le circuit et a un accroissement corrélatif de la vaporisation du liquide, se produit une perte sensible vaporisation du liquide, les inconvénients précités qui apparaissent immédiatement, risquent de provoquer un refroidissement insuffisant de la culasse et des autres parties du véhicule intéressées par le circuit, avec le risque maximal de provoquer la rupture du moteur et l'immobilisation immédiate du véhicule, entraînant des coûts de réparation excessifs. On conçoit par ailleurs que, pour remédier à un tout autre problème, à savoir le lavage optimal des vitres du pare-brise avant et/ou de la lunette arrière du véhicule, le cas échéant pour nettoyer les projecteurs avant, au moyen d'une projection d'eau sous pression sur les surfaces vitrées correspondantes au moyen de gicleurs ou autres organes similaires, coopérant avec des balais d'essuie-glace ou éléments de raclage analogues, il soit particulièrement intéressant que le liquide lave-vitres utilisée, stockée dans un ou plusieurs réservoirs logés à l'intérieur de la carrosserie du véhicule, notamment dans le compartiment du moteur au voisinage de la boîte de dégazage du circuit de refroidissement, soit portée à une certaine température, le liquide lave-vitres chaud ayant évidemment un meilleur pouvoir de nettoyage des vitres, en aidant à mieux décoller et éliminer les diverses salissures qui s'y sont déposées. En particulier, le liquide lave-vitres chaud perfectionne la prestation d'essuyage à température extérieure négative en changeant la viscosité du liquide lave-vitres, le liquide lave-vitres étant indexé par rapport à la température. Une solution classique peut consister, pour satisfaire à cette dernière amélioration, à prévoir dans le réservoir du liquide lave-vitres, une résistance chauffante, mise sous tension de manière automatique ou par commande du conducteur lui-même qui dispose par exemple sur son tableau de bord d'un bouton approprié. Mais cette solution de réchauffage de l'eau d'un réservoir de lave-vitres par une commande spécifique, outre qu'elle n'est pas pratique, présente un grave inconvénient consistant dans une consommation d'énergie élevée et par suite, a performances égales du véhicule, à un accroissement non négligeable du volume de carburant nécessaire pour produire celle-ci. Le document FR2875763 décrit un dispositif de réchauffage de liquide lave-vitres d'un véhicule comportant, montés dans son compartiment moteur, d'une part une boîte de dégazage faisant partie du circuit de refroidissement du moteur, et d'autre part un réservoir de liquide lave-vitres sous pression, ce réservoir étant connecté à une pompe de circulation prélevant le liquide lave- vitres dans celui-ci et la délivrant à des gicleurs de distribution et de répartition sur les surfaces vitrés concernées, le réservoir entoure la boîte de dégazage en ménageant entre eux un espace de séparation d'épaisseur déterminée. On comprend bien que ce dispositif permet de réchauffer le liquide lave-vitres à la température requise pour réaliser un nettoyage correct des surfaces vitrées. Par contre, le volume de liquide lave-vitres a réchauffer est important, ce qui implique que le temps de chauffage pour obtenir une température correcte est relativement long. Au contraire le temps de chauffage du liquide lave-vitres devrait être le plus rapide possible, c'est-à-dire dès le démarrage du véhicule afin que le conducteur du véhicule puisse bénéficier rapidement d'un liquide lave-vitres chaud pour nettoyer efficacement les surfaces vitrées du véhicule. La présente invention vise à pallier cet inconvénient en prélevant les calories nécessaires à l'élévation de la température de liquide lave-vitres pour nettoyer les surfaces vitrées d'un véhicule automobile contenue dans un réservoir additionnel logé dans le compartiment moteur de ce véhicule à partir de la boîte de dégazage de son circuit de refroidissement. A cet effet l'invention propose un dispositif de réchauffage de liquide lave-vitres d'un réservoir additionnel d'un véhicule, comprenant dans son compartiment moteur une boîte de dégazage, le réservoir additionnel comportant une paroi accolée sur une paroi de la boîte de dégazage (10) en ménageant une lame d'air entre la paroi de la boîte de dégazage et la paroi du réservoir additionnel. Avantageusement, le réservoir additionnel est monté pivotant pour engendrer à la lame d'air un volume variable. Selon une variante, le réservoir additionnel à une forme de secteur annulaire. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le réservoir additionnel comporte des parois 15 en forme de calotte sphérique et parallèles entre-elles. De manière optionnelle, le réservoir additionnel comporte des parois en forme de calotte sphérique, 20 parallèle la paroi de la boîte de dégazage avec laquelle les parois sont accolées. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le réservoir additionnel est équipé d'une 25 vis de réglage. Selon une variante, la vis de réglage (est en prise par un filetage dans une patte solidaire de la boîte de dégazage et monté libre en rotation dans une patte solidaire du réservoir additionnel. Avantageusement, la vis de réglage comporte un 5 épaulement et un bouton moleté disposés de part et d'autre de l'épaisseur de la patte solidaire du réservoir additionnel. De façon avantageuse, la vis de réglage est 10 manoeuvrée par le bouton moleté pour augmenter ou diminuer la distance d. Selon une variante, la patte solidaire du réservoir additionnel comporte une restriction 15 d'épaisseur sur sa section formant une charnière. Selon autre variante, le réservoir additionnel possède une largeur L inférieur au diamètre D de la boîte de dégazage. 20 L'invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit donnée à titre d'exemple par rapport aux figures annexées sur lesquelles : 25 -la figure 1 présente une vue schématique de l'installation comportant le dispositif de réchauffage d'un réservoir additionnel de liquide lave-vitres d'un véhicule; -la figure 2 présente une vue schématique de profil en section du dispositif de réchauffage d'un réservoir additionnel de liquide lave-vitres d'un véhicule suivant l'invention; -la figure 3 présente une vue schématique de dessus en section A-A de la figure 2, du dispositif de réchauffage d'un réservoir additionnel de liquide lave-vitres d'un véhicule suivant l'invention; La figure 1 présente une vue schématique de l'installation 2 comportant le dispositif 1 de réchauffage d'un réservoir additionnel 3 de liquide lave-vitres d'un véhicule. L'installation 2 comprend un réservoir principal 4 muni d'une goulotte 4a de remplissage, contenant du liquide 5 de lave-vitres. Au moins, une pompe 6 est connectée au réservoir principal 4. Cette pompe 6 permet de véhiculer le liquide 5 lave-vitres successivement via le conduit 7 comportant un clapet anti-retour 8, au réservoir additionnel 3 où il est réchauffé grâce à l'apport de calories de la boîte de dégazage 10, puis via le conduit 11 et les conduits secondaires 11a, 11b raccordés aux gicleurs 12, 13 de délivrer par l'intermédiaire des gicleurs 12, 13 soit des mappes 14 de liquide lave-vitres chaud sur la surface vitrée 15 qui sera nettoyée par les balais 16 d'essuie-vitres, soit un filet de liquide lave-glace chaud, laminaire sur la lame du balai 16 d'essuie-vitres permettant de nettoyer efficacement la surface vitrée concernée, tout en minimisant la consommation de liquide lave- vitres et par conséquent de diminuer le volume du réservoir principal 4. On comprend que le réservoir additionnel 3 comporte une paroi en regard d'une zone déterminée de la paroi sphérique de la boîte de dégazage. La figure 2 présente une vue schématique de profil en section du dispositif 1 de réchauffage d'un réservoir additionnel 3 de liquide lave-vitres d'un véhicule suivant l'invention. Le réservoir additionnel 3 possède une paroi 17 dont la surface est de forme identique à la partie de paroi de surface de la boîte de dégazage i à laquelle il est accolé, tout en ménageant une lame d'air 18 entre ces surfaces. Cette paroi 17 de surface du réservoir additionnel 3 présente une surface en creux en forme d'une section de calotte sphérique. La paroi 19 de surface opposée du réservoir additionnel 3 à une forme identique de manière à créer un volume de liquide sous forme d'une réserve annulaire de liquide lave-vitres. Les parois de surfaces inférieures 20 et supérieures 21 sont horizontales et parallèles entre elles, il en est de même pour les parois de surfaces latérales qui sont verticales et parallèles entre elles. La distance d de la lame d'air 18 entre le réservoir additionnel 3 et la boîte de dégazage 10 peut varier afin de réguler la température du liquide lave-vitres du réservoir additionnel 3. A cet effet, le réservoir additionnel 3 est lié en rotation par une patte 22 constitutive de sa paroi supérieure 21 à une patte solidaire de la boîte de dégazage 10 par l'intermédiaire d'un axe cylindrique 24. Un axe de réglage 25 comportant un filetage 26 a une extrémité prolongée par une butée d'arrêt 33, est en prise dans une patte 27 taraudée, solidaire de la base de la boîte de dégazage 10. L'autre extrémité de l'axe 25 est liée en rotation, au réservoir additionnel 3 par l'intermédiaire d'une patte constitutive 27 de la paroi inférieure du réservoir additionnel 3. Dans ce but, l'axe 25 comporte une partie cylindrique 28 qui vient se monter librement en rotation dans un alésage 29 de la patte 30 du réservoir additionnel 3. Le maintien de l'axe 25 est réalisé par deux épaulements 31, 32 constitutifs de l'axe 25, selon les connaissances appropriées de l'homme de métier, disposés de part et d'autre de l'épaisseur de la patte 30 solidaire du réservoir additionnel 3. L'épaulement 31 placé à l'extrémité de l'axe 25 peut être un bouton moleté chanfreiné de manoeuvre. En outre, la patte 30 comprend à proximité de sa base, une restriction d'épaisseur 34 sur sa section formant une charnière permettant d'absorber le mouvement de rotation du réservoir additionnel 3, par le déplacement de la patte 30 entraîné par l'axe de réglage 25. Ainsi, on comprend qu'il est possible de faire varier la distance d, en vissant ou dévissant l'axe de réglage 25 en prise dans la patte par l'intermédiaire du bouton moleté 31 suivant la double flèche 36, ce qui a pour effet d'obtenir un liquide de lave-vitres 35 à une température plus ou moins chaude. Dans une autre alternative, le bouton moleté 31 peut être remplacé par un actionneur piloté à distance qui règle la distance d et par conséquent la température de liquide de lave-vitres 35 selon un programme déterminé. L'optimisation de ce réservoir additionnel 3 permet d'obtenir rapidement le réchauffage d'un volume de liquide lave-vitres 35 suffisant pour réaliser un nettoyage rapide de la surface vitrée. De plus, le réservoir additionnel 3 comporte en haut de sa paroi externe un conduit d'alimentation 38 en liquide lave-vitres 35 venant du réservoir principal et en bas de sa partie externe un conduit d'évacuation 37 du liquide lave-vitres vers les gicleurs du véhicule. Lors du démarrage du véhicule, le réservoir additionnel 3 peut être très rapproché de la boîte de dégazage 10 pour obtenir un liquide de lave-vitres 35 réchauffé rapidement, et après utilisation du liquide lave-vitres, la boîte de dégazage 10 étant à sa température de fonctionnement. Le réservoir additionnel 3 est à nouveau rempli, le réchauffage du liquide lave-vitres 35 est plus rapide et demande seulement un maintien à une température déterminée. Par conséquent, l'échange de calories peut être réduit en augmentant la distance d entre la boîte de dégazage 10 et le réservoir additionnel 3. La figure 3 présente une vue schématique de dessus en section A-A de la figure 2, du dispositif 1 de réchauffage d'un réservoir additionnel 3 de liquide lave-vitres d'un véhicule suivant l'invention. La paroi du réservoir additionnel 3 en regard de la boîte de dégazage 10, épouse la forme sphérique de la boîte de dégazage 10 tout en ménageant une lame d'air 18 dans l'espace annulaire d constant. Le réservoir additionnel 3 a également une forme de section annulaire de manière à favoriser un chauffage homogène du liquide lave-vitres. Les parois 17 et 19 du réservoir additionnel sont parallèles entre elles et elles sont également parallèles à une zone de la paroi 43 de la forme sphérique de la boîte de dégazage 10. Les parois latérales 41, 42 sont parallèles entre elles et la longueur du réservoir L est inférieure au diamètre D de la boîte de dégazage 10. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de réchauffage de liquide lave-vitres d'un réservoir additionnel (3) d'un véhicule, comprenant dans son compartiment moteur une boîte de dégazage (10), caractérisé en ce que le réservoir additionnel (3) comporte une paroi (17) accolée sur une paroi (43) de la boîte de dégazage (10) en ménageant une lame d'air (18) entre la paroi (43) de la boîte de dégazage (10) et la paroi du réservoir additionnel (3). 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir additionnel (3) est monté pivotant pour engendrer à la lame d'air (18) un volume variable. 3. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le réservoir additionnel (3) à une forme de secteur annulaire. 20 4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir additionnel (3) comporte des parois (17) et (19) en forme de calotte sphérique et 25 parallèles entre-elles. 5. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir additionnel (3) comporte des parois(17) et (19) en forme de calotte sphérique, parallèle la paroi (43) de la boîte de dégazage (10) avec laquelle les parois (17) et (19) sont accolées. 6. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir additionnel (3) est monté pivotant autour d'un axe (24) en prise dans la patte (23) de la boîte de dégazage (10) et de la patte (22) du réservoir additionnel (3). 7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir additionnel (3) est équipé d'une vis de réglage (25). 8. Dispositif (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la vis de réglage (25) est en prise par un filetage dans une patte (27) solidaire de la boîte de dégazage (10) et monté libre en rotation dans une patte (30) solidaire du réservoir additionnel (3). 9. Dispositif (1) selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la vis de réglage (25) comporte un épaulement (32) et un bouton moleté (31) disposés de part et d'autre del'épaisseur de la patte (30) solidaire du réservoir additionnel (3). 10. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 7, 8 et 9, caractérisé en ce que la vis de réglage (25) est manoeuvrée par le bouton moleté (31) pour augmenter ou diminuer la distance d. 11. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que la patte (30) solidaire du réservoir additionnel (3) comporte une restriction d'épaisseur (34) sur sa section formant une charnière. 12. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir additionnel (3) possède une largeur L inférieur au diamètre D de la boîte de dégazage (10).