Brevet FR3055150A1 — publié le 20180223

CONDUIT EXTERNE D'UNE SORTIE D'UNE VOLUTE D'UNE POMPE A FLUIDE CALOPORTEUR D'UN MOTEUR THERMIQUE D'UN VEHICULE La présente invention concerne un conduit externe d'une sortie d'une volute d'une pompe à fluide caloporteur d'un moteur thermique d'un véhicule. L'invention concerne également un carter-cylindres comprenant un tel 113 conduit externe ainsi qu'un moteur comprenant ce carter-cylindres. L'invention concerne également un véhicule notamment un véhicule automobile, comportant un tel moteur. 15 Dans l'état de la technique, un moteur thermique comporte habituellement un carter-cylindres fermé par une culasse. Pour le bon fonctionnement du moteur, ces carters doivent être refroidis. Pour ce faire, le moteur comprend un circuit de refroidissement dans lequel un fluide caloporteur est mis en circulation au moyen d'une pompe et qui, à son tour, est 20 refroidi en traversant un radiateur. Une telle pompe comprend classiquement une volute dont une sortie est reliée par un conduit à un circuit interne du carter-cylindres comportant des chambres de refroidissement permettant une circulation de ce fluide autour des cylindres du moteur. 25 Un problème général d'un tel moteur est lié au fait que la pompe et une partie du circuit de refroidissement dont le conduit reliant la sortie de la volute au circuit interne du carter-cylindres, sont classiquement agencées au niveau d'une face externe du moteur et présente alors un 30 encombrement qui n'est pas adapté aux dimensions du compartiment moteur des véhicules d'aujourd'hui. 3055150 2 En effet, les constructeurs automobiles et/ou les motoristes cherchent actuellement à réaliser au vue des dimensions de tels compartiments, des moteurs de plus en plus compacts et présentant néanmoins des performances améliorées en terme de puissance et/ou de rendement qui 5 impliquent souvent un accroissement de contraintes thermiques au niveau de ces derniers. Dans l'optique de réduire cet encombrement, on connaît dans l'état de la technique une solution prévoyant une intégration de la pompe dans le 10 carter-cylindres du moteur ainsi que du conduit reliant la sortie de volute de cette pompe au circuit interne du carter-cylindres. Toutefois, une telle solution ne peut être mise en oeuvre que dans un nombre limité de carter-cylindres car sa réalisation dépend 15 intrinsèquement du procédé de fonderie utilisé pour la fabrication de ce carter-cylindres. La présente invention vise à pallier ces inconvénients liés à l'état de la technique. 20 Dans ce dessein, l'invention porte sur un conduit externe d'une sortie d'une volute d'une pompe à fluide caloporteur notamment agencée dans un logement défini dans un moteur thermique d'un véhicule, le conduit externe étant compris sur une face externe d'un carter-cylindres du 25 moteur et comporte une première composante susceptible de guider le fluide caloporteur de ladite sortie vers une entrée d'un circuit interne de circulation du fluide caloporteur défini dans le carter-cylindres. Dans d'autres modes de réalisation : 30 - le conduit externe comprend une deuxième composante formant avec la première composante un premier canal de circulation du 3055150 3 fluide caloporteur vers au moins un dispositif du circuit de refroidissement ; - la première composante forme avec la face externe du carter un deuxième canal de circulation du fluide caloporteur vers ladite 5 entrée du circuit interne de circulation du fluide caloporteur défini dans le carter-cylindres ; - la première composante comprend une zone de passage du fluide caloporteur du deuxième canal vers un premier canal ; - une zone de passage du fluide caloporteur du deuxième canal vers un premier canal comprend au moins une ouverture ; - la première composante et une deuxième composante sont deux pièces distinctes qui sont reliées l'une à l'autre de manière étanche ; - la première composante et une deuxième composante forment ensemble une pièce monobloc, et - le conduit externe est une pièce amovible et/ou une pièce rapportée. L'invention porte également sur un carter-cylindres d'un moteur d'un 20 véhicule comprenant un circuit de refroidissement pourvu d'une pompe à fluide caloporteur agencée dans ledit carter-cylindres et d'un tel conduit externe. Dans d'autres modes de réalisation : 25 - la face externe dudit carter comprend une cavité de montage dudit conduit externe ; - le carter-cylindres est fabriqué selon un procédé de fonderie de type coulée haute pression ; - le carter-cylindres est en aluminium ou en alliage d'aluminium ; 30 - la cavité de montage forme une cavité notamment pourvue de deux orifices correspondant respectivement à la sortie de la 3055150 4 volute de la pompe à fluide caloporteur et à l'entrée du circuit interne de circulation du fluide caloporteur défini dans le carter-cylindres, et - la cavité de montage comprend une zone de liaison au niveau 5 de laquelle le conduit externe est relié mécaniquement et de manière étanche à la face externe du carter-cylindres. L'invention porte aussi sur un moteur comprenant un tel carter-cylindres. 113 L'invention concerne également un véhicule notamment un véhicule automobile comprenant un tel moteur. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré qui va suivre, 15 en référence aux figures, réalisé à titre d'exemple indicatif et non limitatif : la figure 1 représente en perspective une vue en coupe d'une partie d'un carter-cylindres comprenant une pompe de fluide caloporteur et un conduit externe selon le mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 représente une vue en coupe d'une partie du carter-cylindres comprenant la pompe de fluide caloporteur et le conduit externe selon le mode de réalisation de l'invention, et la figure 3 représente une vue en coupe transversale selon une ligne III-III d'une partie du conduit externe agencé sur une face externe du carter-cylindres comprenant une zone de passage du fluide caloporteur selon le mode de réalisation de l'invention. Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques 30 désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. 305 5 1 50 5 On a représenté sur les figures 1 à 3, une partie d'un carter-cylindres 8 d'un moteur thermique d'un véhicule notamment un véhicule automobile comportant classiquement ce carter-cylindres 8 appelé communément « bloc cylindres », coiffé d'une culasse. Un tel carter-cylindres 8 peut-être, 5 pour des raisons d'allègement, fabriqué en aluminium et pour des raisons économiques et de grande série peut être réalisé en fonderie de type coulée haute pression. De manière connue, ce carter-cylindres 8 comporte un circuit interne 7 de 10 circulation d'un fluide caloporteur autrement appelé « liquide de refroidissement » qui est destiné par exemple à refroidir le moteur en permettant une circulation de ce fluide autour des cylindres du moteur. Le circuit interne 7 comporte un conduit interne d'alimentation 15 formé d'au moins une chambre de refroidissement, dont une entrée 6 comprenant un 15 orifice d'entrée, débouche dans une cavité de montage 14 de ce carter-cylindres 8. Cette cavité de montage 14 comprend également une sortie 4 pourvue d'un orifice d'une volute 3 d'une pompe à fluide caloporteur 2 pour la mise 20 en circulation de ce fluide sous pression dans un circuit de refroidissement de ce moteur. Cette sortie 4 est un orifice 4 communiquant avec la cavité de la volute 3 de la pompe 2. Une telle pompe 2 est de préférence agencée dans un logement défini dans le moteur et en particulier dans un logement défini dans le carter-cylindres 8 25 et ce, de manière à réduire l'encombrement du moteur. La volute 3 également appelée « chambre de haute-pression » de la pompe 2 est destinée à recevoir une aube 17, ou une turbine, contribuant à la circulation du fluide sous pression dans le circuit de refroidissement. Cette aube 17 est montée sur une extrémité 16 d'un axe de pompe traversant de part et d'autre un corps de pompe (non représenté). Cette volute 3 est formée dans le carter-cylindres 8 et elle comporte dans une 305 5 1 50 6 partie intermédiaire, agencée par exemple sensiblement au droit de l'axe de pompe une entrée d'alimentation (non représentée) pourvue d'un orifice destiné à permettre l'alimentation de la pompe 2 du moteur en fluide caloporteur. 5 Sur les figures 1 à 3, ce carter-cylindres 8 comprend également un conduit externe 1 de la sortie 4 de la volute 3 de la pompe 2 qui est fixé sur la face externe 9 de ce carter 8. Ce conduit externe 1 peut être une pièce amovible qui est rapportée sur la face externe 9. Le conduit externe 10 1 comprend des première et deuxième composantes 5a, 5b qui peuvent être deux pièces distinctes qui sont assemblées/reliées l'une avec l'autre de manière étanche. Dans une alternative, ces première et deuxième composantes 5a, 5b peuvent former ensemble une pièce monobloc. 15 Ce conduit externe 1 est agencé dans la cavité de montage 14 en étant lié mécaniquement et de manière étanche à la face externe 9 du carter-cylindres 8. Cette liaison mécanique est réalisée à partir d'une coopération entre des éléments de fixation notamment des éléments de vissage, avec une zone de liaison 10. Cette zone de liaison 10 est de 20 préférence définie au niveau d'un bord périphérique de cette cavité de montage 14. La première composante 5a est susceptible de guider le fluide caloporteur par un deuxième canal 11 b de la sortie 4 de la volute vers l'entrée 6 du 25 circuit interne 7 de circulation du fluide caloporteur défini dans le carter-cylindres 8. Autrement dit, la première composante 5a est susceptible de participer au guidage du fluide caloporteur de la sortie 4 de la volute vers l'entrée 6 du circuit interne 7. Cette première composante 5a de ce conduit externe 1 forme avec la deuxième composante 5b un premier 30 canal 11a de circulation du fluide caloporteur vers au moins un dispositif du circuit de refroidissement. Un tel dispositif est un autre consommateur 3055150 7 de fluide caloporteur du circuit de refroidissement qui peut être à titre d'exemple un échangeur de chaleur tel qu'un aérotherme ou encore à un échangeur d'huile moteur plus connu sous l'acronyme « EMO » pour y évacuer de la chaleur produite au niveau du carter d'huile moteur. Le 5 premier canal 11a comprend une sortie 19 pourvue d'un orifice. Cette sortie 19 est comprise dans une partie de liaison 18 de la deuxième composante 5b qui présente une forme globalement cylindrique et sur laquelle partie 18 une extrémité d'un conduit de liaison, également appelées durites, peut être fixée afin de relier le conduit externe 1 au Io dispositif du circuit de refroidissement. Dans une alternative du conduit externe 1, le circuit interne 7 peut comprendre un élément de contrôle (non représenté) de la circulation du fluide caloporteur sous pression. Cet élément de contrôle placé en aval 15 de l'entrée 6, permet de gérer le débit au niveau des chambres de refroidissement du circuit interne 7. Cet élément de contrôle peut être une électrovanne, une vanne pilotée ou encore vanne thermostatique. Dans cette configuration, le conduit externe 1 est alors adapté à une circulation variable du fluide caloporteur pour le refroidissement du carter-cylindres 20 8. En effet, lorsque l'élément de contrôle est dans une position de fermeture du circuit interne 7, le débit du fluide passant dans le deuxième canal llb décrit par la suite et qui continue à alimenter la sortie 19 pour ne pas interrompre la fourniture en fluide des autres consommateurs. 25 La première composante 5a de ce conduit externe 1 est susceptible de guider le fluide caloporteur de la sortie 4 de la volute 3 de la pompe 2 vers l'entrée 6 du circuit interne 7 comportant le conduit interne d'alimentation 15 formé d'au moins une chambre de refroidissement. Plus précisément, la première composante 5a forme avec la face externe 9 du carter 8 et en 30 particulier avec la cavité de montage 14, le deuxième canal 11b de circulation du fluide caloporteur vers cette entrée 6 du circuit interne 7. 305 5 1 50 8 La première composante 5a de ce conduit externe 1 comprend une zone de passage 12 du fluide caloporteur du deuxième canal 11b vers le premier canal 11a. Cette zone de passage 12 est comprise de préférence 5 sur une partie de cette première composante 5a pouvant être définie à équidistance des extrémités 24a, 24b de cette composante 5a visibles sur la figure 2. Cette zone de passage 12 est assurée par des ouvertures 13 visibles dans une section transversale de la zone de passage 12sur la figure 3 qui a essentiellement la forme d'un « U » inversé. La zone de 10 passage 12 comprend des parois latérales 23 qui comprennent chacune une ouverture 13. Ces ouvertures 13 participent au passage du fluide caloporteur du deuxième canal 11 b vers le premier canal 11a. Ainsi en référence aux figures 2 et 3, dans ce carter-cylindres 8, lorsque 15 la pompe 2 effectue une mise en circulation du fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement, le fluide est alors évacué de la pompe 2 via la sortie 4 de la volute 3 pour circuler sous pression dans le deuxième canal 11 b selon le sens des flèches référencées 20. En circulant ainsi dans ce deuxième canal 11b, ce fluide est alors conduit à la fois vers le circuit 20 interne 7 défini dans le carter-cylindres 8 via l'entrée 6, et vers au moins un dispositif du circuit de refroidissement en traversant la zone de passage 12 notamment les ouvertures 13 définies dans cette zone 12 conformément au sens des flèches référencées 21. Dans cette configuration, en traversant ainsi la zone de passage 12, le fluide passe 25 alors du deuxième canal 11b vers le premier canal 11a jusqu'à être conduit vers le dispositif via la sortie référencée 19 et le conduit reliant la partie de liaison 18 de la deuxième composante 5b audit dispositif selon le sens de la flèche 22. 30 Un tel conduit externe 1 permet ainsi de canaliser le fluide caloporteur sous pression dans la continuité de la volute 3 de la pompe 2 pour 3055150 9 minimiser la perte de charge. De plus, un tel conduit externe 1 est facilement reliable mécaniquement à la face externe 9 du carter-cylindres 8 et est en outre compatible avec des carter-cylindres 8 fabriqué selon différents procédés de fonderie et notamment selon un procédé de 5 fonderie de type coulée haute pression. REVENDICATIONS1. Conduit externe (1) d'une sortie (4) d'une volute (3) d'une pompe à fluide caloporteur (2) notamment agencée dans un logement défini dans un moteur thermique d'un véhicule, le conduit externe (1) étant compris sur une face externe (9) d'un carter-cylindres (8) du moteur et comporte une première composante (5a) susceptible de guider le fluide caloporteur de ladite sortie (4) vers une entrée (6) d'un circuit interne (7) de circulation du fluide caloporteur défini dans le carter- cylindres (8). 2. Conduit externe (1) selon la revendication précédente, caractérisé en qu'il comprend une deuxième composante (5b) formant avec la première composante (5a) un premier canal (11 a) de circulation du fluide caloporteur vers au moins un dispositif du circuit de refroidissement. 3. Conduit externe (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première composante (5a) forme avec la face externe (9) du carter (8) un deuxième canal (11b) de circulation du fluide caloporteur vers ladite entrée (6) du circuit interne (7) de circulation du fluide caloporteur défini dans le carter-cylindres (8). 4. Conduit externe (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que : - la première composante (5a) comprend une zone de passage (12) du fluide caloporteur d'un deuxième canal (11 b) vers un premier canal (11 a), et/ou - une zone de passage (12) du fluide caloporteur d'un deuxième canal (11 b) vers un premier canal (11 a) comprend au moins une 3055150 11 ouverture (13). 5. Conduit externe (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première 5 composante (5a) et une deuxième composante (5b) : - sont deux pièces distinctes qui sont reliées l'une à l'autre de manière étanche, et/ou - forment ensemble une pièce monobloc. 10 6. Conduit externe (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est une pièce amovible et/ou une pièce rapportée. 7. Carter-cylindres (8) d'un moteur d'un véhicule comprenant 15 un circuit de refroidissement pourvu d'une pompe à fluide caloporteur (2) agencée dans ledit carter-cylindres (8) et d'un conduit externe (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 8. Carter-cylindres (8) selon la revendication précédente, 20 caractérisé en ce que : - la face externe (9) dudit carter (8) comprend une cavité de montage (14) dudit conduit externe (1) ; - le carter-cylindres (8) est fabriqué selon un procédé de fonderie de type coulée haute pression ; 25 - le carter-cylindres (8) est en aluminium ou en alliage d'aluminium ; - la cavité de montage (14) forme une cavité notamment pourvue de deux orifices correspondant respectivement à la sortie (4) de la volute (3) de la pompe à fluide caloporteur (2) et à l'entrée (6) 30 du circuit interne (7) de circulation du fluide caloporteur défini dans le carter-cylindres (8), et 3055150 12 - la cavité de montage (14) comprend une zone de liaison (10) au niveau de laquelle le conduit externe (1) est relié mécaniquement et de manière étanche à la face externe (9) du carter-cylindres (8). 5 9. Moteur comprenant un carter-cylindres (8) selon l'une quelconque des revendications 7 et 8. 10.Véhicule notamment un véhicule automobile comprenant un 10 moteur selon la revendication précédente.