Brevet FR3002901A1 — publié le 20140912

DISPOSITIF DE RECHAUFFAGE DE LIQUIDE LAVE-VITRE D'UN RESEVOIR ADDITIONNEL A VOLUME VARIABLE D'UN VEHICULE L'invention concerne un dispositif de réchauffage d'un réservoir additionnel de l'eau de lave-vitre d'un véhicule à partir des calories fournies 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 où 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 accroître 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 de 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-vitre utilisé, stocké 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-vitre 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-vitre chaud perfectionne la prestation d'essuyage à température extérieure négative en changeant la viscosité du liquide lave-vitre, le liquide lave-vitre étant indexé par rapport à la température. Une solution classique peut consister, pour satisfaire à cette dernière amélioration, a prévoir dans le réservoir du liquide lave-vitre, 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-vitre 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-vitre 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-vitre sous pression, ce réservoir étant connecté à une pompe de circulation prélevant le liquide lave-vitre dans celui-ci et la délivrant à des gicleurs de distribution et de répartition sur les surfaces vitrées 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-vitre à la température requise pour réaliser un nettoyage correct des surfaces vitrées. Par contre, le volume de liquide lave-vitre à 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-vitre 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-vitre 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-vitre pour nettoyer les surfaces vitrées d'un véhicule automobile contenue dans un réservoir additionnel logé dans le 25 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-vitre d'un réservoir additionnel d'un véhicule, comprenant dans son compartiment moteur une boîte de dégazage, caractérisé en ce que le réservoir additionnel comporte un élément mobile coulissant à l'intérieur du réservoir additionnel permettant d'assurer une variation de volume du liquide lave vitre. Avantageusement, l'élément mobile à la forme d'un cylindre. Selon une variante, l'élément mobile est un volume ayant une section transversale en forme d'haricot. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'élément mobile possède des stries périphériques sur 15 au moins sensiblement la moitié de sa longueur proximité depuis son extrémité supérieure. De manière optionnelle, l'élément mobile à une longueur supérieure à la hauteur du réservoir 20 additionnel. Selon une variante, le réservoir additionnel comporte une ouverture sur sa face supérieure permettant l'introduction de l'élément. 25 Avantageusement, le réservoir additionnel est équipé de languettes dirigées vers le haut et solidaires de la paroi supérieure et diamétralement opposées autour de l'ouverture. De façon avantageuse, l'extrémité des languettes est dotée d'excroissances en biseaux placées en vis-à-vis. Selon une variante, l'élément mobile a ses stries périphériques qui viennent en prise dans les biseaux des languettes du réservoir additionnel, pour bloquer l'élément mobile dans une position déterminée. Selon une autre variante, l'élément mobile est piloté par un actionneur. L'invention sera bien comprise et d'autres aspects 15 et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit donnée à titre d'exemple par rapport aux figures annexées sur lesquelles : -la figure 1 présente une vue schématique de l'installation comportant le dispositif de réchauffage 20 d'un réservoir additionnel de liquide lave-vitre 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-vitre d'un véhicule 25 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-vitre d'un véhicule suivant l'invention ; -la figure 4 présente une vue schématique en perspective et en coupe, du principe d'un réservoir additionnel de liquide lave-vitre à volume variable, dans une position de volume entier d'un véhicule suivant l'invention ; -la figure 5 présente une vue schématique en perspective et en coupe, d'un réservoir additionnel de liquide lave-vitre à volume variable, dans une position de volume réduit d'un véhicule suivant l'invention ; -la figure 6 présente une vue schématique de profil en coupe, d'un dispositif de réchauffage d'un réservoir additionnel de liquide lave-vitre à volume variable, dans une position de volume réduit d'un véhicule suivant l'invention ; -la figure 7 présente une vue schématique de dessus d'un dispositif de réchauffage d'un réservoir additionnel de liquide lave-vitre à volume variable 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-vitre d'un véhicule. L'installation 2 comprend un réservoir principal 4 muni d'une goulotte 4a de remplissage, contenant du liquide 5 de lave-vitre. Au moins une pompe 6 est connectée au réservoir principal 4. Cette pompe 6 permet de véhiculer le liquide 5 lave-vitre 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 nappes 14 de liquide lave-vitre 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-vitre 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-vitre 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 10 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 a une forme identique de manière à créer un volume de liquide sous forme d'une réserve annulaire de liquide lave-vitre. 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 vitre 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 23 de la boîte de dégazage 10 par l'intermédiaire d'un axe cylindrique 21. Un axe de réglage 25 comportant un filetage 26 à 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 30 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 axial 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 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 visant 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 vitre 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 vitre 35 selon un programme déterminé. L'optimisation de ce réservoir additionnel 3 permet d'obtenir rapidement le réchauffage d'un volume de liquide lave vitre 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 vitre 35 venant du réservoir principal et en bas de sa partie externe un conduit d'évacuation 37 du liquide lave vitre 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 vitre 35 réchauffé rapidement, et après utilisation du liquide lave vitre, la boîte de dégazage 10 étant à sa température de fonctionnement. Le réservoir additionnel 3 est nouveau rempli, le réchauffage du liquide lave glace 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-vitre 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 vitre. Les parois 17 et 19 du réservoir additionnel 3 sont parallèles entre elles ont une forme de calotte sphérique, et elles sont également sensiblement 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. La figure 4 présente une vue schématique en perspective et en coupe, du principe d'un réservoir additionnel 50 de liquide lave-vitre à volume variable, dans une configuration de volume maximum de liquide lave vitres d'un véhicule suivant l'invention. Le réservoir additionnel 50 considéré est de forme générale cubique comprenant six parois 61 ,62 ,63 ,64 ,65 ,66 constituant un espace 51 de stockage du liquide lave vitre. Le réservoir additionnel 50 comporte un piquage 53 sur sa paroi inférieure 61 pour l'alimenter depuis un réservoir principal. Il comporte un ou deux piquages 53a, 53b sur les parois latérales 63, 64 selon les cas pour alimenter les gicleurs soit en dérivation soit directement depuis le réservoir additionnel 50. De manière à réchauffer le liquide lave vitre plus rapidement, surtout au démarrage du véhicule, il est intéressant de réduire le volume de liquide de lave vitre. Dans ce but, un élément mobile 55 introduit dans une ouverture 56 depuis la paroi supérieure 62. Un joint annulaire 57 assure l'étanchéité entre l'élément mobile 55 et l'ouverture 56 du réservoir additionnel 50. L'élément mobile 55 se présente sous la forme d'un cylindre 55a fermé à sa base 55b. Sur sa circonférence, le cylindre 55a comporte depuis son extrémité supérieure 55c, une succession de stries 58 s'étendant sur la longueur nécessaire pour introduire l'élément mobile 55 jusqu'au fond 50a du réservoir additionnel 50. Des languettes 59 solidaires de la paroi supérieure et diamétralement opposées autour de l'ouverture 56 du réservoir additionnel 50 ont des extrémités libres comportant des doigts 59 en biseau 59a. Ces doigts en biseaux 59 sont destinés à venir en prise dans les stries 58 du cylindre 55a pour maintenir l'élément mobile 55 dans une position déterminée. Ainsi, quand l'élément mobile 55 est en position haute, le volume de liquide de lave vitre du réservoir additionnel 50 5 est maximum. A l'inverse, quand l'élément mobile est en position basse, le volume de liquide de lave vitre du réservoir additionnel 50 est minimum, par conséquent il sera chauffé plus rapidement. Bien entendu, selon les cas, l'élément mobile 55 peut être 10 également placé dans une position intermédiaire. La figure 5 présente une vue schématique en perspective et en coupe, d'un réservoir additionnel 50 de liquide lave-vitre à volume variable, dans une configuration de volume minimum de liquide lave vitres 15 d'un véhicule suivant l'invention, dans ce cas l'élément mobile 55 est en position basse, il a été déplacé suivant la flèche 60, les doigts en biseau 59a des languettes 59 viennent en prise dans les stries 58 du cylindre 55a, située à son extrémité 20 supérieure. De cette façon, manière à réchauffer le liquide lave vitre 35 sera réchauffé plus rapidement, surtout au démarrage du véhicule, la figure 6 présente une vue schématique de face en section, du principe d'un dispositif de réchauffage 25 d'un réservoir additionnel 3 de liquide lave-vitre à volume variable, dans une position de volume réduit d'un véhicule suivant l'invention. L'élément mobile 70 est totalement introduit dans le réservoir additionnel 3. L'élément mobile 70 est placé au plus près de la paroi extérieur 19, de cette manière, une lame 61 de liquide de lave-vitre est au plus près de la boîte de dégazage 10. Cette lame 61 de liquide de lave vitres pourra être réchauffée rapidement, notamment, lorsque 5 le réservoir additionnel 3 est rapproché au minimum de la boîte de dégazage 10. En pratique, des actionneurs pourraient être prévus pour piloter la position du réservoir additionnel 3 et l'élément mobile 70. Ainsi, au démarrage du véhicule, la lame 61 de liquide lave-10 vitre serait réduite à son minimum pour obtenir un réchauffage rapide et lorsque le véhicule est température, la distance entre la boîte de dégazage 10 et le réservoir additionnel 3 pourrait être augmentée de manière à maintenir une température de lavage 15 acceptable. De même, l'élément mobile 70 pourra être retiré au maximum du réservoir additionnel 3 de manière à augmenter le volume de liquide lave-vitre réchauffé. La figure 7 présente une vue schématique de dessus 20 d'un dispositif de réchauffage d'un réservoir additionnel 3 de liquide lave-vitre à volume variable d'un véhicule et d'une boîte de dégazage 10 suivant l'invention. Le réservoir additionnel 3 épouse la forme sphérique de la boîte de dégazage tout en 25 laissant une lame d'air 18 entre les parois du réservoir additionnel 3 et de la boîte de dégazage 10. L'élément mobile 70 possède également une section sensiblement en forme d'haricot c'est-à-dire une section courbée de manière à s'adapter au profil du réservoir additionnel 3 et de la boîte de dégazage 10. Les courbes 68, 69 sont parallèles et les extrémités peuvent se rejoindre par des parois arrondies 71, 72 ou droites.5 REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de réchauffage de liquide lave-vitre d'un réservoir additionnel (3) à volume variable d'un véhicule, comprenant dans son compartiment moteur une boîte de dégazage (10), caractérisé en ce que le réservoir additionnel (3, 50) comporte un élément mobile (55, 70) coulissant à l'intérieur du réservoir additionnel (3, 50) permettant d'assurer une variation de volume du liquide lave vitre. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en que l'élément mobile (55) à la forme d'un cylindre. 3. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément mobile (70) est un volume ayant une section transversale en forme d'haricot. 4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément mobile (55, 70) possède des stries périphériques (55a) sur au moins sensiblement la moitié de sa longueur à proximité depuis son extrémité supérieure. 5. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce quel'élément mobile (55, 70) a une longueur supérieure à la hauteur du réservoir additionnel (3, 50). 6. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir additionnel (3, 50) comporte une ouverture (56) sur sa face supérieure permettant l'introduction de l'élément mobile (55, 70). 7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en que le réservoir additionnel (55, 70) est équipé de languettes (59) dirigées vers le haut et solidaires de la paroi supérieure (62) et diamétralement opposées autour de l'ouverture (56). 8. Dispositif (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'extrémité des languettes (59) sont dotées d'excroissances en biseaux placés (59a) en vis-à-vis. 9. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément mobile (55, 70) a ses stries périphériques (55a) qui viennent en prise dans les biseaux (59a) des languettes 59 du réservoiradditionnel (3, 50), pour bloquer l'élément mobile (55, 70) dans une position déterminée. 10. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 et 9, caractérisé en ce que l'élément mobile (55, 70) est piloté par un actionneur.