FR2901572A1

FR2901572A1 - Circuit de refroidissement d'un moteur a combustion interne

Info

Publication number: FR2901572A1
Application number: FR0651925A
Authority: FR
Inventors: Richard Komurian; Julien Peuch
Original assignee: Mark IV Systemes Moteurs SAS
Current assignee: Sogefi Air and Cooling SAS
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2007-11-30
Also published as: EP1860298A3; US7726266B2; EP1860298A2; US20080308049A1; EP1860298A8

Abstract

L'invention a pour objet un circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne comprenant essentiellement un bloc cylindres (1) et un bloc culasses (2), ces blocs comportant chacun des moyens de refroidissement sous forme de portions de circuit intégrées, ledit circuit de refroidissement comprenant, en outre, d'une part, au moins une première (3), une seconde (4) et une troisième (5) boucles extérieures séparées de recirculation extérieure ou de réinjection montées en parallèle et bouclées sur lesdits moyens de refroidissement intégrés, et, d'autre part, une pompe de circulation (11) reliée fluidiquement aux moyens de refroidissement intégrés et aux trois boucles de recirculation (3, 4 et 5) et faisant circuler le fluide dans lesdits moyens de refroidissement intégrés et dans lesdites trois boucles de recirculation (3, 4 et 5),Circuit caractérisé en ce que lesdites au moins trois boucles de recirculation (3, 4 et 5) présentent au moins un noeud fluidique commun (35) et sont au moins partiellement imbriquées et en ce qu'un actionneur unique (12) commande le flux de liquide circulant dans lesdites au moins trois boucles de recirculation (3, 4 et 5).

Description

-t- une troisième boucles extérieures séparées de recirculation extérieure

ou de réinjection montées en parallèle et bouclées sur lesdits moyens de refroidissement intégrés, et, d'autre part, une pompe de circulation reliée fluidiquement aux moyens de refroidissement intégrés et aux trois boucles de recirculation et faisant circuler le fluide dans lesdits moyens de refroidissement intégrés et dans lesdites trois boucles de recirculation. Le circuit est caractérisé en ce que lesdites au moins trois boucles de recirculation présentent au moins un noeud fluidique commun et sont au moins partiellement imbriquées et en ce qu'un actionneur unique commande le flux de liquide circulant dans lesdites au moins trois boucles de recirculation. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à deux modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : La figure 1 est un schéma fluidique d'un circuit de refroidissement à boucles multiples selon l'invention ; La figure 2 est une représentation schématique en coupe d'une unité structurelle dans laquelle sont intégrés les organes de régulation du circuit de refroidissement à boucles multiples selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; Les figures 3A à 3C sont des représentations schématiques en coupe d'un premier mode de réalisation du second organe de régulation de la présente invention pendant les différentes phases de régulation et de circulation ; La figure 4 est une représentation schématique en coupe du troisième organe de régulation selon la présente invention ; La figure 5 est une représentation graphique de l'ouverture des organes de régulation en fonction des phases distinctes de régulation et de circulation sur l'étendue de la plage de commande de l'actionneur selon la présente invention ; La figure 6 est une représentation schématique en coupe d'une unité structurelle dans laquelle sont intégrés les organes de régulation du circuit de refroidissement à boucles multiples selon un second mode de réalisation de la présente invention ; Les figures 7A à 7D sont des vues partielles en coupe du second organe de régulation selon un second mode de réalisation de ce -3- dernier, ledit second organe étant représenté dans quatre états différents en relation avec les quatre étapes 1 à 4 et les trois phases P1, P2 et P3 repérées sur la figure 5 ; Les figures 8A à 8D sont des vues partielles en coupe du premier organe de régulation selon un mode de réalisation de ce dernier, ledit premier organe étant représenté dans quatre états différents en relation avec les quatre étapes 1 à 4 et les trois phases P1, P2 et P3 repérées sur la figure 5 ; Les figures 9A et 9B sont des vues en perspective selon deux directions différentes d'une réalisation pratique d'une unité structurelle (vanne trois voies) intégrant les trois organes de réalisation selon l'invention, pourvue (figure 9A) ou non (figure 9B) des moyens d'actionnement et de commande desdits organes ; La figure 10 est une vue en coupe, selon un plan contenant l'arbre d'actionnement portant les premier et second organes de régulation, de l'unité sous forme de vanne trois voies représentée sur la figure 9A ; La figure 11 est une vue en coupe selon A-A de l'unité représentée sur la figure 10, et, La figure 12 est une représentation par transparence de l'unité 20 structurelle des figures 9A et 10, le corps de l'unité structurelle n'étant pas visible. La figure 1 représente un circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne comprenant essentiellement un bloc cylindres 1 et un bloc culasses 2, ces blocs comportant chacun des moyens de 25 refroidissement sous forme de portions de circuit intégrées (dans leur structure respective). Ce circuit de refroidissement comprend, en outre, d'une part, au moins une première 3, une seconde 4 et une troisième 5 boucles extérieures séparées de recirculation extérieure ou de réinjection montées en parallèle 30 et bouclées sur lesdits moyens de refroidissement intégrés, et, d'autre part, une pompe de circulation 11 reliée fluidiquement aux moyens de refroidissement intégrés et aux trois boucles de recirculation 3, 4 et 5 et faisant circuler le fluide dans lesdits moyens de refroidissement intégrés et dans lesdites trois boucles de recirculation 3, 4 et 5. 35 Conformément à l'invention, lesdites au moins trois boucles de recirculation 3, 4 et 5 présentent au moins un noeud fluidique commun 35 et sont au moins partiellement imbriquées et en ce qu'un actionneur unique 12 -4- commande le flux de liquide circulant dans lesdites au moins trois boucles de recirculation 3, 4 et 5. De manière caractéristique, et selon une variante de réalisation de l'invention représentée dans les figures annexées, la première boucle 3 peut intégrer un premier organe de régulation 6 du flux de liquide circulant dans cette première boucle 3, la seconde boucle 4 peut intégrer un second organe de régulation 8 du flux de liquide circulant dans cette seconde boucle 4, la troisième boucle 5 peut intégrer un troisième organe de régulation 9 du flux de liquide circulant dans cette troisième boucle 5, et l'actionneur unique 12 peut commander les trois organes 6, 8 et 9 de régulation du flux de liquide circulant dans lesdites au moins trois boucles de recirculation 3, 4 et 5. Ainsi, chaque boucle de recirculation peut disposer d'une régulation propre tout en étant commandée par un actionneur unique 12 15 commun. Selon une seconde variante (non représentée), la première boucle 3 et la seconde boucle 4 peuvent intégrer un organe commun de régulation du flux de liquide circulant dans chacune desdites première boucle 3 et seconde boucle 4, la troisième boucle 5 peut intégrer un second 20 organe de régulation du flux de liquide circulant dans cette troisième boucle 5, et l'actionneur unique 12 peut commander l'organe commun et le second organe de régulation du flux de liquide circulant dans lesdites au moins trois boucles de recirculation 3, 4 et 5. Dans les figures annexées, l'entrée de la pompe de recirculation 25 11 est reliée aux sorties des au moins trois boucles de recirculation 3, 4 et 5, sa sortie est reliée à l'entrée ou aux entrées des moyens de recirculation intégrés, et le noeud fluidique commun 35 est situé à proximité de et relié à la sortie ou aux sorties des moyens de recirculation intégrés. Toutefois, il est également possible de réaliser le circuit de refroidissement selon 30 l'invention avec l'entrée de la pompe de recirculation 11 reliée à la sortie ou aux sorties des moyens de recirculation intégrés et la sortie de ladite pompe de recirculation 11 reliée au noeud fluidique commun 35. Selon l'invention, la régulation simultanée, multivoie et au moins partiellement interdépendante fournie par l'actionneur unique 12 peut 35 déterminer, sur l'étendue de la plage de commande de ce dernier, trois phases distinctes de régulation et de circulation associées dans lesdites boucles 4, 5 et 6, à savoir, respectivement une première phase Pl dans -5- laquelle la valeur du débit du flux de liquide dans la première boucle 3 est augmentée progressivement d'une valeur nulle à une valeur maximale, et le débit du flux de liquide dans les seconde 4 et troisième 5 boucles est nul, une seconde phase P2 dans laquelle la valeur du débit du flux de liquide dans la première boucle 3 est et demeure maximale, la valeur du débit du flux de liquide dans la seconde boucle 4 est augmentée progressivement d'une valeur nulle à une valeur maximale et le débit du flux de liquide dans la troisième boucle 5 est nul, et une troisième phase P3 dans laquelle la valeur du débit du flux de liquide dans première boucle 3 demeure toujours maximale, la valeur du débit du flux de liquide dans la seconde boucle 4 est diminuée progressivement jusqu'à une valeur nulle et la valeur du débit du flux de liquide dans la troisième boucle 9 passe progressivement d'une valeur nulle à une valeur maximale, les débuts des seconde P2 et troisième P3 phases correspondant respectivement à l'atteinte dans la première boucle 3 de circulation et dans la seconde boucle 4 de circulation d'une valeur de débit de flux de liquide maximale. Ainsi, dans le cas où chaque boucle 3, 4 et 5 comprend un organe de régulation 6, 8 et 9, la première phase P 1 peut correspondre à une phase dans laquelle le premier organe de régulation 6 s'ouvre progressivement et les second 8 et troisième 9 organes de régulation demeurent dans leur état de fermeture, la seconde phase P2 peut correspondre à une phase dans laquelle le premier organe de régulation 6 est et demeure dans son état d'ouverture maximale, le second organe de régulation 8 s'ouvre progressivement jusqu'à son état d'ouverture maximale et le troisième organe de régulation 9 demeure dans son état de fermeture, et la troisième phase P3 peut correspondre à une phase dans laquelle le premier organe de régulation 6 demeure toujours dans son état d'ouverture maximale, le second organe de régulation 8 se referme progressivement jusqu'à son état de fermeture et le troisième organe de régulation 9 s'ouvre progressivement jusqu'à son état d'ouverture maximale. En outre, les débuts des seconde P2 et troisième P3 phases correspondent alors respectivement à l'atteinte par le premier organe de régulation 6 et le second organe de régulation 8 de leur état d'ouverture maximale (voir figure 5 en relation avec les figures 7A à 7D et 8A à 8D).

La figure 5 représente, en abscisse, la plage de fonctionnement commandée par l'actionneur unique 12 et en ordonnée le degré d'ouverture des trois organes de régulation 6, 8 et 9. Ainsi, au niveau des abscisses, une -6-plage complète de fonctionnement correspond à 100 % et, au niveau des ordonnées, une ouverture totale ou maximale d'un organe de régulation correspond à 100 % et une fermeture totale correspond à 0 %. On pourra remarquer que dans la phase P3, les second 8 et troisième 9 organes de régulation réalisent des régulations opposées ou inverses, en effet, lorsque le second organe 8 se ferme progressivement jusqu'à son état de fermeture, le troisième organe 9 s'ouvre progressivement jusqu'à son état d'ouverture maximale, alors que le premier organe de régulation 6 demeure dans sa position d'ouverture maximale.

Selon l'invention, l'actionneur unique 12 peut commander en rotation un arbre d'actionnement 13 auquel sont reliés fonctionnellement ou opérationnellement les trois organes de régulation 6, 8 et 9. De plus, les premier 6 et second 8 organes de régulation peuvent être montés directement sur ledit arbre d'actionnement 13 (en étant solidarisés de manière fixe en rotation avec ledit arbre) et le troisième organe 9 peut être actionné par un moyen intermédiaire d'actionnement relié cinématiquement audit arbre d'actionnement 13. De ce fait, l'actionneur unique 12 commande directement ou indirectement, par l'intermédiaire de l'arbre d'actionnement 13, les trois organes de régulations 6, 8 et 9. Le moyen intermédiaire d'actionnement sera décrit plus loin dans la description. En outre, l'entraînement de l'arbre d'entraînement 13 par l'actionneur unique 12 peut être direct ou indirect. Les figures 2 et 6 représentent, à titre d'exemple, deux modes de réalisation de l'invention dans lesquels l'entraînement n'est pas direct, l'actionneur unique 12 transmettant son mouvement de rotation par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission 33 du type à engrenage (avec une première roue dentée solidaire de l'arbre 13 et une seconde roue dentée solidaire de l'axe de l'actionneur 12 et engrenant avec la première roue dentée). Le mouvement de rotation en sortie de l'actionneur unique 12 peut donc être démultiplié, par exemple. La plage de fonctionnement de l'actionneur unique 12 correspond ainsi à la rotation, selon un angle prédéterminé, de l'arbre d'actionnement 13. La plage de fonctionnement complète peut, bien entendu, ne pas correspondre à une rotation complète dudit arbre d'actionnement 13, c'est-à-dire une rotation selon un angle de 360 degrés. -7- De manière caractéristique, et comme illustré sur le schéma fluidique de la figure 1, au moins un aérotherme 7 ou un échangeur thermique analogue peut être monté en série dans la première boucle 3 de recirculation. Cet aérotherme 7 peut correspondre à un échangeur faisant partie d'un circuit de chauffage intérieur du véhicule concerné. La seconde boucle 4 de recirculation peut consister en une boucle de dérivation, et au moins un aérotherme secondaire 10, différent de l'aérotherme 7 de la première boucle 3, par exemple un radiateur, peut être monté en série dans la troisième boucle 5 de recirculation.

Ainsi, la première boucle 3 de recirculation qui, comme représenté à la figure 5, est la seule boucle alimentée pendant les trois phases P1, P2 et P3 peut servir au chauffage de l'habitacle du véhicule. La seconde boucle 4 est une boucle de dérivation que le liquide commence à traverser pendant la phase P2 transitoire jusqu'à ouverture totale de l'organe de régulation 8 correspondant et qui n'est plus traversé par le liquide à la fin de la phase P3 de régulation correspondant à la fermeture dudit organe de régulation 8. La troisième boucle 5 peut présenter un radiateur et n'est, quant à elle, traversée par le liquide que pendant la phase P3 correspondant à la 20 phase de régulation. Les trois organes 6, 8 et 9 de régulation peuvent être intégrés dans une même unité structurelle 41 (unité de vanne à trois voies) à laquelle sont connectés fluidiquement des conduits 15, 19 et 22 formant des portions au moins des boucles de recirculation 3, 4 et 5, ladite unité structurelle 41 25 intégrant également ledit au moins un noeud fluidique commun 35. Une telle disposition, permettant de limiter l'encombrement sous le capot moteur d'un véhicule, est représentée sur les figures 2 et 6. Le premier organe de régulation 6 peut être disposé entre ledit au moins un noeud fluidique commun 35 et le conduit 15 formant la 30 première boucle 3 de recirculation, le second organe de régulation 8 peut être disposé entre ledit au moins un noeud fluidique commun 35 et le conduit 19 formant la seconde boucle 4 de recirculation, le troisième organe de régulation 9 peut être disposé entre le noeud ledit au moins un noeud fluidique commun 35 et le conduit 22 formant la troisième boucle 5 de 35 recirculation et les premier 6 et second 8 organes de régulation peuvent également être reliés entre eux par une portion de conduit 34. -8- Avantageusement (figures 2, 6 et 8A à 8D), le premier organe de régulation 6 peut être réalisé sous la forme d'une portion de paroi cylindrique 14 montée de manière fixe en rotation sur l'arbre d'actionnement 13, dans un carter creux 17, ledit carter creux 17 formant un conduit de passage 18 pour le liquide vers le conduit 15 de section égale à la section du conduit 15, et dans l'alignement de ce dernier, ladite portion de paroi cylindrique 14 étant montée transversalement dans ledit conduit de passage 18, avec faculté de rotation, et ses dimensions étant au moins suffisantes pour obturer le conduit de passage 18 dans une position de fermeture. Les parois du carter creux 17 situées de part et d'autre de l'arbre d'actionnement 13, perpendiculairement à l'axe longitudinal du conduit de passage 18, peuvent présenter un renfoncement 20 recevant la portion de paroi cylindrique 14 en position escamotée dans laquelle ladite portion de paroi cylindrique 14 est située en-dehors de la section de passage du conduit de passage 18, de sorte que la portion de paroi cylindrique 14 passe d'une position de fermeture à une position d'ouverture lors de la première phase Pl puis reste dans cette dernière position pendant les seconde P2 et troisième P3 phases, la position d'ouverture correspondant à la position escamotée.

Les figures 3A à 3C représentent schématiquement, en relation avec un premier mode de réalisation du second organe de régulation 8, ce dernier dans les positions correspondant respectivement aux trois phases P1, P2 et P3 de régulation et de circulation. Ledit second organe de régulation 8 peut être réalisé sous la forme d'une portion de paroi cylindrique 16 montée de manière fixe en rotation sur l'arbre d'actionnement 13, dans un carter creux 17', ledit carter creux 17' formant un conduit de passage 18' pour le liquide vers le conduit 19 de section égale à la section du conduit 19, et dans l'alignement de ce dernier, ladite portion de paroi cylindrique 16 étant montée transversalement dans ledit conduit de passage 18', avec faculté de rotation. De préférence, les dimensions de ladite portion de paroi cylindrique 16 sont au moins suffisantes pour obturer le conduit de passage 18' dans une position de fermeture. De plus, les parois du carter creux 17' situées de part et d'autre de l'arbre d'actionnement 13, perpendiculairement à l'axe longitudinal du conduit de passage 18', peuvent présenter un renfoncement 20' recevant la portion de paroi cylindrique 16 en position escamotée dans laquelle ladite -9- portion de paroi cylindrique 16 est située en-dehors de la section de passage du conduit de passage 18'. Ces renfoncements 20' permettent à la portion de paroi cylindrique 16 de se mettre dans la position escamotée représentée à la figure 3B et correspondant à l'ouverture totale du troisième organe de régulation 9 permettant le passage du liquide dans le conduit 19. La configuration est telle que la portion de paroi cylindrique 16 peut être en position de fermeture ù dans laquelle la portion de paroi cylindrique 16 ferme le conduit de passage 18' (cf. figures 3A et 3C) ù pendant la première phase Pl puis passer de cette position de fermeture à une position d'ouverture lors de la seconde phase P2 et retourner en position de fermeture pendant la troisième phase P3, la position d'ouverture correspondant à la position escamotée. Les figures 7A à 7D représentent une autre variante de 15 réalisation du second organe 8 dans différentes positions en relation avec la courbe correspondante de la figure 5. La régulation du liquide circulant dans la troisième boucle 5 de recirculation est effectuée par le troisième organe de régulation 9 qui peut être réalisé sous la forme d'un clapet 21 monté à pivotement autour d'un axe 20 perpendiculaire à l'axe longitudinal du conduit 22 et relié à l'arbre d'actionnement 13 par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission et de transformation 23 du mouvement de rotation dudit arbre d'actionnement 13, formant le moyen intermédiaire d'actionnement. En effet, comme énoncé plus haut, le troisième organe 9 est 25 actionné indirectement par ledit arbre d'actionnement 13 et ce, par l'intermédiaire du dispositif de transmission et de transformation 23 du mouvement de rotation de l'arbre d'actionnement 13 qui peut être constitué, selon l'invention, par une came 24 montée de manière fixe en rotation sur l'arbre d'actionnement 13 et réalisée sous la forme d'une portion de disque 30 présentant une surface de roulement 25 pour un galet 26 fixé à rotation sur une première extrémité d'une tige 27 formant suiveur de came dont l'autre extrémité présente une rainure de réception 28, perpendiculaire à l'axe longitudinal du conduit 22, pour la réception d'une première extrémité d'une barre 28 dont l'autre extrémité est reliée à l'axe de pivotement du clapet 21, 35 ladite tige 27 étant guidée parallèlement à l'axe longitudinal du conduit 22 dans une rainure 29 correspondante réalisée au niveau d'une partie en saillie 30 de l'unité structurelle 41 de telle sorte que la rotation de la came 24 -entraîne le déplacement du galet 26 le long de la surface de roulement 25 de ladite came 24, le déplacement de la tige 27 parallèlement à l'axe longitudinal du conduit 22, le déplacement de l'extrémité de la barre 28 dans la rainure de réception 28, perpendiculaire à l'axe longitudinal du conduit 22, et le pivotement du clapet 21 en autour de son axe 21' pour une ouverture ou une fermeture du passage du conduit 22. Sur la figure 4 représentant le troisième organe d'actionnement 9 sous la forme d'un clapet 21, ce dernier est en état de fermeture et empêche donc le passage du liquide dans le conduit 22 formant la troisième boucle de recirculation 5 et dans laquelle peut être intégré le radiateur. Lorsqu'un défaut apparaît, empêchant par exemple l'ouverture des organes de régulation 6, 8 et 9 par l'arbre d'actionnement 13, le liquide ne peut plus circuler dans aucune boucle, de sorte que le refroidissement du moteur est impossible. Pour éviter cette situation, l'invention prévoit que le circuit de refroidissement peut présenter un moyen de sécurité 32 directement influencé par la température du liquide circulant dans l'unité structurelle 41 et sollicitant à l'ouverture l'organe de régulation 9 du liquide circulant dans la troisième boucle 5 de recirculation.

De manière caractéristique, le moyen de sécurité 32 peut être un ressort de compression disposé entre une butée 36 réalisée sur la tige 27 du côté de la rainure de réception 38 et la portion de paroi correspondante de la partie en saillie 30, coopérant avec un second ressort de compression 31 disposé entre une butée 37 réalisée sur la tige 27 du côté opposé à la butée 36 par rapport à la partie en saillie 30 et la portion de paroi correspondante de la partie en saillie 30. Ledit ressort de compression 32 formant moyen de sécurité peut être réalisé en un matériau à mémoire de forme dont la constante d'élasticité augmente en fonction de la température. Ainsi, le ressort de compression formant moyen de sécurité 32, du fait qu'il baigne dans le liquide traversant l'unité structurelle 41, est influencé de manière directe par la température de ce dernier, de sorte qu'une augmentation de ladite température entraîne l'augmentation de la constante d'élasticité du matériau constituant le ressort de compression 32. La sollicitation du ressort de compression 32 augmente par conséquent, entraînant le déplacement de la tige 27 dans la rainure 29 et donc celui de la rainure de réception 38, à l'encontre de la force du ressort de compression 31, de sorte que la barre 28 reliée au clapet 21 se déplace, entraînant avec -11- elle l'ouverture dudit clapet 21. Il résulte alors de cette ouverture que le passage du liquide dans la boucle de recirculation 3 dans laquelle peut être monté un radiateur, est possible et la surchauffe du moteur est donc évitée. Le ressort de compression formant moyen de sécurité 32 permet donc d'établis un position d'ouverture de sécurité en cas de mauvais fonctionnement de l'actionneur unique, par exemple, et d'augmentation de la température du liquide. De manière caractéristique, le ressort de compression formant moyen de sécurité 32 peut être constitué par deux métaux.

La figure 2 représente l'unité structurelle 41 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode, le dispositif de transmission et de transformation 23 du mouvement de rotation de l'arbre d'actionnement 13 est relié à l'arbre d'actionnement 13 entre les premier 6 et second 8 organes d'actionnement. En effet, la came 24 est montée sur l'arbre d'actionnement 13 entre le clapet 14 et la portion de paroi cylindrique 16 et la tige 27 est disposée perpendiculairement audit arbre d'actionnement 13, de sorte que les second 8 et troisième 9 organes d'actionnement se font face dans l'unité structurelle 41. Dans le second mode de réalisation représenté à la figure 6, le dispositif de transmission et de transformation 23 du mouvement de rotation de l'arbre d'actionnement 13 est disposé en amont des premier 6 et second 8 organes d'actionnement dans le sens d'entrée du liquide dans l'unité structurelle 41. La came 24 est disposée sur l'extrémité de l'arbre d'actionnement 13 et la tige 27 est disposée parallèlement audit arbre, dans la continuité de ce dernier. Dans les deux modes de réalisation représentés, un clapet 39 pouvant se déplacer le long de l'axe longitudinal du conduit 19 formant la seconde boucle de recirculation 4 est monté dans ledit conduit 19 en aval de la portion de paroi cylindrique 16. Ce clapet 39 est sollicité par un ressort de compression 40 et constitue une vanne de pression qui s'ouvre uniquement lorsque le liquide exerce une pression suffisante sur ledit clapet 39, c'est-à-dire une pression permettant la compression dudit ressort de compression 40. Ce clapet 39 permet dont de réaliser une régulation plus fine du flux de liquide dans la seconde boucle de recirculation 4 pouvant constituer une boucle de dérivation. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications - 12 - restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne comprenant essentiellement un bloc cylindres (1) et un bloc culasses (2), ces blocs comportant chacun des moyens de refroidissement sous forme de portions de circuit intégrées, ledit circuit de refroidissement comprenant, en outre, d'une part, au moins une première (3), une seconde (4) et une troisième (5) boucles extérieures séparées de recirculation extérieure ou de réinjection montées en parallèle et bouclées sur lesdits moyens de refroidissement intégrés, et, d'autre part, une pompe de circulation (11) reliée fluidiquement aux moyens de refroidissement intégrés et aux trois boucles de recirculation (3, 4 et 5) et faisant circuler le fluide dans lesdits moyens de refroidissement intégrés et dans lesdites trois boucles de recirculation (3, 4 et 5), circuit caractérisé en ce que lesdites au moins trois boucles de recirculation (3, 4 et 5) présentent au moins un noeud fluidique commun (35) et sont au moins partiellement imbriquées et en ce qu'un actionneur unique (12) commande le flux de liquide circulant dans lesdites au moins trois boucles de recirculation (3, 4 et 5).

2. Circuit de refroidissement, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première boucle (3) intègre un premier organe de régulation (6) du flux de liquide circulant dans cette première boucle (3), en ce que la seconde boucle (4) intègre un second organe de régulation (8) du flux de liquide circulant dans cette seconde boucle (4), en ce que la troisième boucle (5) intègre un troisième organe de régulation (9) du flux de liquide circulant dans cette troisième boucle (5), et en ce que l'actionneur unique (12) commande les trois organes (6, 8 et 9) de régulation du flux de liquide circulant dans lesdites au moins trois boucles de recirculation (3, 4 et 5).

3. Circuit de refroidissement, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première boucle (3) et la seconde boucle (4) intègrent un organe commun de régulation du flux de liquide circulant dans chacune desdites première boucle (3) et seconde boucle (4), en ce que la troisième boucle (5) intègre un second organe de régulation du flux de liquide circulant dans cette troisième boucle (5), et en ce que l'actionneur unique (12) commande l'organe commun et le second organe de régulation- 14 - du flux de liquide circulant dans lesdites au moins trois boucles de recirculation (3, 4 et 5).

4. Circuit de refroidissement, selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la régulation simultanée, multivoie et au moins partiellement interdépendante fournie par l'actionneur unique (12) détermine, sur l'étendue de la plage de commande de ce dernier, trois phases distinctes de régulation et de circulation associées dans lesdites boucles (4, 5 et 6), à savoir, respectivement une première phase (P 1) dans laquelle la valeur du débit du flux de liquide dans la première boucle (3) est augmentée progressivement d'une valeur nulle à une valeur maximale, et le débit du flux de liquide dans les seconde (4) et troisième (5) boucles est nul, une seconde phase (P2) dans laquelle la valeur du débit du flux de liquide dans la première boucle (3) est et demeure maximale, la valeur du débit du flux de liquide dans la seconde boucle (4) est augmenté progressivement d'une valeur nulle à une valeur maximale et le débit du flux de liquide dans la troisième boucle (5) est nul, et une troisième phase (P3) dans laquelle la valeur du débit du flux de liquide dans première boucle (3) demeure toujours maximale, la valeur du débit du flux de liquide dans la seconde boucle (4) est diminuée progressivement jusqu'à une valeur nulle et la valeur du débit du flux de liquide dans la troisième boucle (9) passe progressivement d'une valeur nulle à une valeur maximale, les débuts des seconde (P2) et troisième (P3) phases correspondant respectivement à l'atteinte dans la première boucle (3) de circulation et dans la seconde boucle (4) de circulation d'une valeur de débit de flux de liquide maximale.

5. Circuit de refroidissement, selon la revendication 2 ou les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que l'actionneur unique (12) commande en rotation un arbre d'actionnement (13) auquel sont reliés fonctionnellement ou opérationnellement les trois organes de régulation (6, 8 et 9).

6. Circuit de refroidissement, selon la revendication 5, caractérisé en ce que les premier (6) et second (8) organes de régulation sont montés directement sur ledit arbre d'actionnement (13) et en ce que le troisième organe (9) est actionné par un moyen intermédiaire d'actionnement relié cinématiquement audit arbre d'actionnement (13).

7. Circuit de refroidissement, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins un aérotherme (7) ou un échangeur thermique analogue est monté en série dans la première boucle (3) de recirculation, en ce que la seconde boucle (4) de recirculation consiste en une boucle de dérivation, et en ce qu'au moins un aérotherme secondaire (10), différent de l'aérotherme (7) de la première boucle (3), par exemple un radiateur, est monté en série dans la troisième boucle (5) de recirculation.

8. Circuit de refroidissement, selon la revendication 4 ou l'une des revendications 5 et 6, pour autant que ces dernières se rattachent à la revendication 4, caractérisé en ce que les trois organes (6, 8 et

9) de régulation sont intégrés dans une même unité structurelle (41) à laquelle sont connectés fluidiquement des conduits (15, 19 et 22) formant des portions au moins des boucles de recirculation (3, 4 et 5), ladite unité structurelle (41) intégrant également ledit au moins un noeud fluidique commun (35), et en ce que le premier organe de régulation (6) est disposé entre ledit au moins un noeud fluidique commun (35) et le conduit (15) formant la première boucle (3) de recirculation, en ce que le second organe de régulation (8) est disposé entre ledit au moins un noeud fluidique commun (35) et le conduit (19) formant la seconde boucle (4) de recirculation, en ce que le troisième organe de régulation (9) est disposé entre ledit au moins un noeud fluidique commun (35) et le conduit (22) formant la troisième boucle (5) de recirculation et en ce que les premier (6) et second (8) organes de régulation sont également reliés entre eux par une portion de conduit (34). 9. Circuit de refroidissement, selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier organe de régulation (6) est réalisé sous la forme d'une portion de paroi cylindrique (14) montée de manière fixe en rotation sur l'arbre d'actionnement (13), dans un carter creux (17), ledit carter creux (17) formant un conduit de passage (18) pour le liquide vers le conduit (15) de section égale à la section du conduit (15), et dans l'alignement de ce dernier, ladite portion de paroi cylindrique (14) étant montée transversalement dans ledit conduit de passage (18), avec faculté de rotation, et ses dimensions étant au moins suffisantes pour obturer le conduit de passage (18) dans une position de fermeture, et-16- les parois du carter creux (17) situées de part et d'autre de l'arbre d'actionnement (13), perpendiculairement à l'axe longitudinal du conduit de passage (18), présentant un renfoncement (20) recevant la portion de paroi cylindrique (14) en position escamotée dans laquelle ladite portion de paroi cylindrique (14) est située en-dehors de la section de passage du conduit de passage (18), de sorte que la portion de paroi cylindrique (14) passe d'une position de fermeture à une position d'ouverture lors de la première phase (P1) puis reste dans cette dernière position pendant les seconde (P2) et troisième (P3) phases, la position d'ouverture correspondant à la position escamotée.

10. Circuit de refroidissement, selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le second organe de régulation (8) est réalisé sous la forme d'une portion de paroi cylindrique (16) montée de manière fixe en rotation sur l'arbre d'actionnement (13), dans un carter creux (17'), ledit carter creux (17') formant un conduit de passage (18') pour le liquide vers le conduit (19) de section égale à la section du conduit (19), et dans l'alignement de ce dernier, ladite portion de paroi cylindrique (16) étant montée transversalement dans ledit conduit de passage (18'), avec faculté de rotation, et ses dimensions étant au moins suffisantes pour obturer le conduit de passage (18') dans une position de fermeture, et les parois du carter creux (17') situées de part et d'autre de l'arbre d'actionnement (13), perpendiculairement à l'axe longitudinal du conduit de passage (18'), présentant un renfoncement (20') recevant la portion de paroi cylindrique (16) en position escamotée dans laquelle ladite portion de paroi cylindrique (16) est située en-dehors de la section de passage du conduit de passage (18'), de sorte que la portion de paroi cylindrique (16) est en position de fermeture pendant la première phase (P1) puis passe de cette position de fermeture à une position d'ouverture lors de la seconde phase (P2) et retourne en position de fermeture pendant la troisième phase (P3), la position d'ouverture correspondant à la position escamotée.

11. Circuit de refroidissement, selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le troisième organe de régulation (9) est réalisé sous la forme d'un clapet (21) monté à pivotement autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du conduit (22) et en ce- 17 - qu'il est relié à l'arbre d'actionnement (13) par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission et de transformation (23) du mouvement de rotation dudit arbre d'actionnement (13).

12. Circuit de refroidissement, selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif de transmission et de transformation (23) du mouvement de rotation de l'arbre d'actionnement (13) est constitué par une came (24) montée de manière fixe en rotation sur l'arbre d'actionnement (13) et réalisée sous la forme d'une portion de disque présentant une surface de roulement (25) pour un galet (26) fixé à rotation sur une première extrémité d'une tige (27) formant suiveur de came dont l'autre extrémité présente une rainure de réception (38), perpendiculaire à l'axe longitudinal du conduit (22), pour la réception d'une première extrémité d'une barre (28) dont l'autre extrémité est reliée à l'axe de pivotement du clapet (21), ladite tige (27) étant guidée parallèlement à l'axe longitudinal du conduit (22) dans une rainure (29) correspondante réalisée au niveau d'une partie en saillie (30) de l'unité structurelle (41) de telle sorte que la rotation de la came (24) entraîne le déplacement du galet (26) le long de la surface de roulement (25) de ladite came (24), le déplacement de la tige (27) parallèlement à l'axe longitudinal du conduit (22), le déplacement de l'extrémité de la barre (28) dans la rainure de réception (38), perpendiculaire à l'axe longitudinal du conduit (22), et le pivotement du clapet (21) autour de son axe (21') pour une ouverture ou une fermeture du passage du conduit (22).

13. Circuit de refroidissement, selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il présente un moyen de sécurité (32) directement influencé par la température du liquide circulant dans l'unité structurelle (41) et sollicitant à l'ouverture l'organe de régulation (9) du liquide circulant dans la troisième boucle (5) de recirculation.

14. Circuit de refroidissement, selon la revendication 13, caractérisé en ce que le moyen de sécurité (32) est un ressort de compression disposé entre une butée (36) réalisée sur la tige (27) du côté de la rainure de réception (38) et la portion de paroi correspondante de la partie en saillie (30), coopérant avec un second ressort de compression (31) disposé entre une butée (37) réalisée sur la tige (27) du côté opposé à la butée (36) par rapport à la partie en saillie (30) et la portion de paroi correspondante de la partie en saillie (30), et en ce que ledit ressort de compression (32) formant moyen de sécurité est réalisé en un matériau à-18 - mémoire de forme dont la constante d'élasticité augmente en fonction de la température.

15. Circuit de refroidissement, selon l'une quelconque des revendications 13 et 14 caractérisé en ce que le ressort de compression 5 formant moyen de sécurité (32) est constitué par deux métaux.

16. Circuit de refroidissement, selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'entrée de la pompe de recirculation (11) est reliée aux sorties des au moins trois boucles de recirculation (3, 4 et 5), en ce que sa sortie est reliée à l'entrée ou aux 10 entrées des moyens de recirculation intégrés, et en ce que le noeud fluidique commun (35) est situé à proximité de et relié à la sortie ou aux sorties des moyens de recirculation intégrés.