FR2871516A1 - COOLING SYSTEM FOR MOTOR VEHICLE WITH WATER CIRCUIT AND OIL CIRCUIT - Google Patents

Abstract

Le système de refroidissement pour moteur de véhicule comprend:- un module (4) comprenant un refroidisseur d'huile (14) et un filtre (16) ;- un radiateur (8) ; et- un circuit d'eau (6).Le refroidisseur (14) s'étend en aval du radiateur (8) dans le circuit d'eau (6).The vehicle engine cooling system comprises: - a module (4) comprising an oil cooler (14) and a filter (16); - a radiator (8); and- a water circuit (6). The cooler (14) extends downstream of the radiator (8) in the water circuit (6).

Description

L'invention concerne les systèmes de refroidissement pour moteur deThe invention relates to cooling systems for motor

véhicule.vehicle.

On connaît un tel système du document EP-1 277 932, dans le mode de réalisation de la figure 1. Ce système comporte un module comprenant un filtre à huile et un refroidisseur d'huile. Le module est couplé au circuit d'huile en étant relié à une pompe à huile et au carter cylindre du moteur. Par ailleurs, le module est couplé au circuit d'eau de sorte qu'il communique avec une pompe à eau, un radiateur et le carter cylindre. Précisément, l'eau sortant du module est transmise à la pompe à eau, puis envoyée à partir de celle-ci dans le carter cylindre. En sortie du carter cylindre, une fraction de l'eau passe à travers le radiateur pour rejoindre le module tandis qu'une autre fraction entre dans le module sans passer par le radiateur. Cet agencement a pour inconvénient qu'il est relativement encombrant, compliqué à mettre en place et relativement peu fiable en raison du grand nombre d'interfaces.  Such a system is known from EP-1 277 932, in the embodiment of FIG. 1. This system comprises a module comprising an oil filter and an oil cooler. The module is coupled to the oil circuit by being connected to an oil pump and to the engine crankcase. In addition, the module is coupled to the water circuit so that it communicates with a water pump, a radiator and the cylinder block. Precisely, the water leaving the module is transmitted to the water pump, then sent from it into the cylinder block. At the outlet of the cylinder block, a fraction of the water passes through the radiator to join the module while another fraction enters the module without passing through the radiator. This arrangement has the disadvantage that it is relatively bulky, complicated to implement and relatively unreliable due to the large number of interfaces.

Un but de l'invention est de rendre le système plus compact, plus simple à mettre en oeuvre et plus fiable.  An object of the invention is to make the system more compact, simpler to implement and more reliable.

A cet effet, on prévoit selon l'invention un système de refroidissement pour moteur de véhicule comprenant: - un module comprenant un refroidisseur d'huile et un filtre; - un radiateur; et - un circuit d'eau, dans lequel le refroidisseur s'étend en aval du radiateur dans le circuit d'eau. Le système selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes: - le module présente une entrée d'eau s'étendant en amont du refroidisseur; - le module présente une sortie d'eau s'étendant en aval du refroidisseur; - il comprend un conduit d'eau monté en parallèle au refroidisseur pour en former une dérivation; - le conduit s'étend en aval de l'entrée d'eau; - le conduit s'étend en amont de la sortie d'eau; - il comprend une pompe à eau s'étendant en aval de la sortie d'eau; - il comprend des moyens de réglage d'un débit d'eau dans le conduit; - le module comprend un filtre à huile s'étendant en aval du refroidisseur; - il comprend un conduit d'huile monté en parallèle au refroidisseur pour en former une dérivation; - il comprend des moyens de réglage d'un débit d'huile dans le conduit d'huile; - le module présente une entrée d'huile s'étendant en amont de l'un au moins parmi le filtre, le refroidisseur et le conduit d'huile, et de préférence les trois; et - le module présente une sortie d'huile s'étendant en aval de l'un au moins parmi le filtre, le refroidisseur et le conduit d'huile, et de préférence les trois.  For this purpose, there is provided according to the invention a cooling system for a vehicle engine comprising: - a module comprising an oil cooler and a filter; - a radiator; and a water circuit, in which the cooler extends downstream of the radiator in the water circuit. The system according to the invention may also have at least any of the following characteristics: the module has a water inlet extending upstream of the cooler; the module has a water outlet extending downstream of the cooler; - It comprises a water conduit connected in parallel with the cooler to form a bypass; the duct extends downstream of the water inlet; the duct extends upstream of the water outlet; it comprises a water pump extending downstream of the water outlet; it comprises means for adjusting a flow of water in the conduit; the module comprises an oil filter extending downstream of the cooler; it comprises an oil duct connected in parallel with the cooler to form a bypass; it comprises means for adjusting an oil flow rate in the oil duct; the module has an oil inlet extending upstream from at least one of the filter, the cooler and the oil duct, and preferably all three; and the module has an oil outlet extending downstream from at least one of the filter, the cooler and the oil duct, and preferably all three.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante d'un mode préféré de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est un schéma illustrant les circuits d'eau et d'huile dans le système selon le mode préféré de réalisation de l'invention; - la figure 2 est un schéma analogue à la figure 1 montrant plus précisément l'agencement spatial des conduits; - les figures 3 et 4 sont deux vues en coupe partielle d'un module de filtrage et de refroidissement du système de la figure 1 illustrant respectivement le circuit d'eau et le circuit d'huile; et - les figures 5 et 6 sont des vues illustrant respectivement les deux faces externes principales du module des figures 3 et 4.  Other features and advantages of the invention will become apparent in the following description of a preferred embodiment given by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a diagram illustrating the circuits of FIG. water and oil in the system according to the preferred embodiment of the invention; - Figure 2 is a diagram similar to Figure 1 showing more precisely the spatial arrangement of the ducts; - Figures 3 and 4 are two views in partial section of a filtering and cooling module of the system of Figure 1 respectively illustrating the water circuit and the oil circuit; and - Figures 5 and 6 are views respectively illustrating the two main outer faces of the module of Figures 3 and 4.

On a illustré aux figures 1 à 6 un mode préféré de réalisation du système selon l'invention. Ce système 2 est un système de refroidissement et de filtrage pour moteur de véhicule automobile.  FIGS. 1 to 6 show a preferred embodiment of the system according to the invention. This system 2 is a cooling and filtering system for a motor vehicle engine.

Le système comprend un module de filtrage et de refroidissement 4. Ce module est relié à un circuit d'eau 6. Le système comprend également un radiateur 8 et une pompe à eau 10.  The system comprises a filtering and cooling module 4. This module is connected to a water circuit 6. The system also comprises a radiator 8 and a water pump 10.

Le module est par ailleurs relié à un circuit d'huile 9. Le système comprend également relié au circuit d'huile une pompe à huile 11. Le carter 12 est relié au circuit 9.  The module is also connected to an oil circuit 9. The system also comprises connected to the oil circuit an oil pump 11. The casing 12 is connected to the circuit 9.

La pompe à eau 10 vise à mettre en circulation l'eau dans le circuit d'eau. De même, la pompe à huile 11 vise à mettre en circulation l'huile dans le circuit d'huile. Le radiateur 8 a pour fonction de refroidir l'eau dans le circuit d'eau. Le module comprend un refroidisseur d'huile 14 et un filtre à huile 16. Le refroidisseur d'huile vise à refroidir l'huile au moyen de l'eau qui traverse le refroidisseur. Le filtre à huile a pour fonction de purifier l'huile qui le traverse. On a seulement illustré à la figure 1 le détail de l'agencement des conduits associés au module 4. L'agencement des autres conduits associés en particulier aux pompes, au radiateur et au carter n'a pas été illustré. II est d'un type connu en soi et ne sera pas décrit en détail ici.  The water pump 10 is intended to circulate the water in the water circuit. Similarly, the oil pump 11 is intended to circulate the oil in the oil circuit. The radiator 8 has the function of cooling the water in the water circuit. The module includes an oil cooler 14 and an oil filter 16. The oil cooler is intended to cool the oil by means of the water flowing through the cooler. The purpose of the oil filter is to purify the oil passing through it. FIG. 1 only shows the detail of the arrangement of the ducts associated with the module 4. The arrangement of the other ducts associated in particular with the pumps, the radiator and the casing has not been illustrated. It is of a type known per se and will not be described in detail here.

Le circuit d'eau 6 comprend un unique conduit d'eau 20 reliant une sortie d'eau du radiateur 8 à une entrée d'eau 22 du module 4.  The water circuit 6 comprises a single water conduit 20 connecting a water outlet of the radiator 8 to a water inlet 22 of the module 4.

En aval de l'entrée d'eau 22, le module 4 comprend un conduit aboutissant à un embranchement 24 qui divise le débit d'eau provenant de ce conduit entre d'une part le refroidisseur d'huile 14 et d'autre part un conduit de dérivation d'eau 26 monté en parallèle par rapport au refroidisseur d'huile. Le module 4 comprend un embranchement 27 s'étendant en aval du refroidisseur et auquel le débit d'eau provenant du refroidisseur est mélangé au débit d'eau provenant du conduit de dérivation 26. L'ensemble du débit ainsi reconstitué arrive à une sortie d'eau unique 28 du module 4 et est intégralement transmis à une entrée d'eau de la pompe à eau 10.  Downstream of the water inlet 22, the module 4 comprises a conduit leading to a branch 24 which divides the flow of water coming from this conduit between on the one hand the oil cooler 14 and on the other hand a water diversion duct 26 connected in parallel with the oil cooler. The module 4 comprises a branch 27 extending downstream of the cooler and at which the flow of water coming from the cooler is mixed with the flow of water coming from the bypass duct 26. The totality of the flow thus reconstituted reaches an outlet of single water 28 of the module 4 and is integrally transmitted to a water inlet of the water pump 10.

Le conduit de dérivation 26 présente des moyens de réglage du débit d'eau, formés par exemple par un ajutage 30 disposé en aval de l'extrémité amont du conduit et en amont de son extrémité aval.  The bypass duct 26 has means for adjusting the water flow, formed for example by a nozzle 30 disposed downstream of the upstream end of the duct and upstream of its downstream end.

On voit donc que l'intégralité du débit d'eau provenant du radiateur 8 pénètre dans le module 4 par l'entrée 22 et en sort par la sortie 28. Une fraction de ce débit traverse le refroidisseur d'huile tandis que la fraction complémentaire le contourne grâce au conduit de dérivation.  It can thus be seen that the entire flow of water coming from the radiator 8 enters the module 4 through the inlet 22 and leaves it via the outlet 28. A fraction of this flow passes through the oil cooler while the complementary fraction circumvent it with the bypass duct.

Le débit d'huile provenant de la pompe à huile 11 pénètre en intégralité par une entrée d'huile unique 32 du module 4. II parvient alors à un embranchement 34 s'étendant en aval de cette entrée. Une fraction de ce débit passe par une première branche 42 de l'embranchement et parvient au filtre à huile 16. La fraction complémentaire de ce débit est envoyée dans un conduit d'huile 36, puis au refroidisseur d'huile 14. En sortie du refroidisseur, cette fraction complémentaire pénètre dans une deuxième entrée d'huile du filtre à huile. Les deux fractions de ce débit sont réunies à l'intérieur du filtre à huile et sortent sous la forme d'un débit unique par une sortie d'huile du filtre à huile, puis par une sortie d'huile unique 40 du module 4. Ce débit est alors intégralement transmis au carter cylindre 12. Des moyens de réglage du débit d'huile sont prévus dans le conduit 42 qui constitue une dérivation à l'égard du refroidisseur d'huile. Ces moyens de réglage sont formés par exemple par un ajutage 44.  The flow of oil from the oil pump 11 enters in full by a single oil inlet 32 of the module 4. It then reaches a branch 34 extending downstream of this inlet. A fraction of this flow passes through a first branch 42 of the branch and arrives at the oil filter 16. The additional fraction of this flow is sent into an oil pipe 36, then to the oil cooler 14. At the outlet of the cooler, this complementary fraction enters a second oil inlet of the oil filter. The two fractions of this flow are combined inside the oil filter and exit in the form of a single flow through an oil outlet of the oil filter, then through a single oil outlet 40 of the module 4. This flow rate is then integrally transmitted to the cylinder block 12. Oil flow control means are provided in the conduit 42 which constitutes a bypass with respect to the oil cooler. These adjustment means are formed for example by a nozzle 44.

On voit donc que l'intégralité du débit provenant de la pompe à huile 11 pénètre par l'entrée d'huile 32. Une fraction de ce débit passe ensuite dans le filtre à huile directement, tandis que la fraction complémentaire passe tout d'abord dans le refroidisseur d'huile pour pénétrer ensuite dans le filtre à huile. L'ensemble du débit sort du filtre à huile, puis du module 4 pour pénétrer dans le carter.  It is thus seen that the entire flow from the oil pump 11 enters through the oil inlet 32. A fraction of this flow then passes into the oil filter directly, while the complementary fraction passes first. in the oil cooler to then enter the oil filter. The entire flow exits the oil filter, then the module 4 to enter the housing.

Les mêmes éléments ont été illustrés à la figure 2 toujours de façon schématique mais dans une configuration qui, si elle reproduit les mêmes connexions, est dans son agencement spatial plus proche de la configuration illustrée aux figures 3 et 4 qui illustrent le module 4.  The same elements have been illustrated in Figure 2 still schematically but in a configuration which, if it reproduces the same connections, is in its spatial arrangement closer to the configuration illustrated in Figures 3 and 4 which illustrate the module 4.

Sur les figures 2 à 6, on observe que le module 4 incorpore donc, outre le filtre à huile 16 et le refroidisseur d'huile 14, les ajutages 44 et 30 ainsi que les embranchements 34, 24 et 27.  In Figures 2 to 6, it is observed that the module 4 incorporates, in addition to the oil filter 16 and the oil cooler 14, the nozzles 44 and 30 and the branches 34, 24 and 27.

Le module 4 est donc relié aux autres organes du système par seulement quatre conduits qui le mettent en communication respectivement avec le radiateur, la pompe à eau, la pompe à huile et le carter. Dans ce système, tout le débit d'eau provenant du moteur traverse le module 4, lequel assure la répartition d'eau et d'huile dans l'échangeur 14 et le filtre à huile 16 dans un encombrement minimal et sans piquage extérieur.  The module 4 is therefore connected to the other members of the system by only four conduits which put in communication respectively with the radiator, the water pump, the oil pump and the housing. In this system, the entire flow of water from the engine passes through the module 4, which provides the distribution of water and oil in the exchanger 14 and the oil filter 16 in a small footprint and without external tapping.

Le module 4 est fixé directement sur le carter cylindre 12 du moteur. Au niveau de l'interface du module avec le carter cylindre, on récupère le débit d'huile venant de la pompe à huile. Cette huile est filtrée et partiellement refroidie avant de ressortir vers la rampe principale moteur par cette même interface. Comme on le voit, les flux d'eau et d'huile se croisent au sein du module et ce, pour l'efficacité des échanges thermiques.  The module 4 is fixed directly on the cylinder block 12 of the engine. At the interface of the module with the cylinder block, the oil flow from the oil pump is recovered. This oil is filtered and partially cooled before emerging to the main engine ramp by the same interface. As can be seen, the flow of water and oil intersect within the module for the efficiency of heat exchange.

En d'autres termes, l'invention regroupe les fonctions filtre à huile et refroidisseur d'huile sur un support qui fait office de tuyau d'eau pour assurer le transfert du débit d'eau du radiateur vers la pompe à eau du carter dans un encombrement minimal et sans dérivation externe.  In other words, the invention groups the oil filter and oil cooler functions on a support which acts as a water pipe to ensure the transfer of the water flow from the radiator to the water pump of the housing in a minimal bulk and without external derivation.

Le filtre à huile est ici du type rechargeable. II est disposé dans un logement intégré au support. Un couvercle en matière plastique en assure la fermeture de façon amovible afin de rendre la cartouche accessible pour son remplacement.  The oil filter is here of the rechargeable type. It is arranged in a housing integrated in the support. A plastic cover removes the closure to make the cartridge accessible for replacement.

L'huile est une huile standard de type POE. Le refroidisseur a une interface spécifique s'adaptant aux fixations du support. L'interface est conçue pour faire transiter les débits d'eau et d'huile de part et d'autre avec une étanchéité adaptée aux deux fluides.  The oil is a standard POE type oil. The cooler has a specific interface that adapts to the mount's mountings. The interface is designed to pass the flow of water and oil on both sides with a seal adapted to the two fluids.

Compte tenu de sa conception, le module 4 permet en outre d'éviter les pertes de charge sur les circuits d'eau et d'huile.  Given its design, the module 4 also makes it possible to avoid pressure drops on the water and oil circuits.

Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci.  Of course, we can bring to the invention many changes without departing from the scope thereof.

Comme on l'a vu ci-dessus, le refroidisseur 14 s'étend en aval du radiateur 8 dans le circuit d'eau.  As seen above, the cooler 14 extends downstream of the radiator 8 in the water circuit.

En l'absence de cette caractéristique, on pourra prévoir qu'un débit d'eau provenant du radiateur 8 demeure divisé au sein du module 4 par l'embranchement 24, et ce même si un autre débit d'eau pénètre dans le module 4 par une autre entrée d'eau.  In the absence of this characteristic, it may be provided that a flow of water from the radiator 8 remains divided within the module 4 by the branch 24, even if another flow of water enters the module 4 by another water inlet.

A l'inverse, en présence de cette caractéristique, on pourra prévoir que l'embranchement 24 s'étend hors du module 4.  Conversely, in the presence of this characteristic, it can be provided that the branch 24 extends out of the module 4.

Par ailleurs, on pourra prévoir que le circuit d'huile comprend un conduit de dérivation d'huile amenant une fraction du débit provenant de la pompe à huile directement dans le filtre à huile sans passer par le refroidisseur, conformément à ce qui a été décrit ci-dessus, et ce indépendamment des différentes caractéristiques présentées ci-dessus concernant la configuration du circuit d'eau, et en particulier indépendamment du fait que le refroidisseur s'étende ou pas en aval du radiateur dans le circuit d'eau.  Furthermore, it can be provided that the oil circuit comprises an oil bypass conduit bringing a fraction of the flow from the oil pump directly into the oil filter without passing through the cooler, as described above, and this independently of the different characteristics presented above concerning the configuration of the water circuit, and in particular regardless of whether the cooler extends or not downstream of the radiator in the water circuit.

Claims (13)

REVENDICATIONS 1. Système de refroidissement pour moteur de véhicule, comprenant: - un module (4) comprenant un refroidisseur d'huile (14) et un filtre (16) ; un radiateur (8) ; et - un circuit d'eau (6), caractérisé en ce que le refroidisseur (14) s'étend en aval du radiateur (8) dans le circuit d'eau (6).  A vehicle engine cooling system, comprising: - a module (4) comprising an oil cooler (14) and a filter (16); a radiator (8); and - a water circuit (6), characterized in that the cooler (14) extends downstream of the radiator (8) in the water circuit (6). 2. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le module (4) présente une entrée d'eau (22) s'étendant en amont du refroidisseur (14).  2. System according to the preceding claim, characterized in that the module (4) has a water inlet (22) extending upstream of the cooler (14). 3. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module (4) présente une sortie d'eau (28) s'étendant en aval du refroidisseur (14).  3. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the module (4) has a water outlet (28) extending downstream of the cooler (14). 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un conduit d'eau (26) monté en parallèle au refroidisseur (14) pour en former une dérivation.  4. System according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a water conduit (26) connected in parallel to the cooler (14) to form a bypass. 5. Système selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que le conduit (26) s'étend en aval de l'entrée d'eau (22).  5. System according to claims 2 and 4, characterized in that the conduit (26) extends downstream of the water inlet (22). 6. Système selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le conduit (26) s'étend en amont de la sortie d'eau (28).  6. System according to claims 3 and 4, characterized in that the conduit (26) extends upstream of the water outlet (28). 7. Système selon l'une quelconque des revendications 3 ou 6, 30 caractérisé en ce qu'il comprend une pompe à eau (10) s'étendant en aval de la sortie d'eau (28).  7. System according to any one of claims 3 or 6, characterized in that it comprises a water pump (10) extending downstream of the water outlet (28). 8. Système selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (30) de réglage d'un débit d'eau dans le conduit (26).  8. System according to any one of claims 4 to 7, characterized in that it comprises means (30) for adjusting a flow of water in the conduit (26). 9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module (4) comprend un filtre à huile (16) s'étendant en aval du refroidisseur (14).  9. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the module (4) comprises an oil filter (16) extending downstream of the cooler (14). 10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un conduit d'huile (42) monté en parallèle au refroidisseur (14) pour en former une dérivation.  10. System according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises an oil duct (42) connected in parallel to the cooler (14) to form a bypass. 11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il 15 comprend des moyens (44) de réglage d'un débit d'huile dans le conduit d'huile (42).  11. System according to claim 10, characterized in that it comprises means (44) for adjusting an oil flow rate in the oil duct (42). 12. Système selon les revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le module (4) présente une entrée d'huile (32) s'étendant en amont de l'un au moins parmi le filtre (16), le refroidisseur (14) et le conduit d'huile (42), et de préférence les trois.  12. System according to claims 9 and 10, characterized in that the module (4) has an oil inlet (32) extending upstream of at least one of the filter (16), the cooler (14). ) and the oil duct (42), and preferably all three. 13. Système selon les revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le module (4) présente une sortie d'huile (40) s'étendant en aval de l'un au moins parmi le filtre (16), le refroidisseur (14) et le conduit d'huile (42), et de préférence les trois.  13. System according to claims 9 and 10, characterized in that the module (4) has an oil outlet (40) extending downstream of at least one of the filter (16), the cooler (14) ) and the oil duct (42), and preferably all three.