FR3055660B1

FR3055660B1 - Procede de regulation d’un debit dans un echangeur de chaleur de ligne de recirculation de gaz d’echappement d’un moteur

Info

Publication number: FR3055660B1
Application number: FR1658159A
Authority: FR
Inventors: Matthieu Fuin; Dimitri Bastaert; Philippe Marcais
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2016-09-02
Filing date: 2016-09-02
Publication date: 2019-11-01
Anticipated expiration: 2036-09-02
Also published as: FR3055660A1

Abstract

L'invention porte sur un procédé de régulation dans un échangeur de chaleur (11) de ligne de recirculation de gaz d'échappement à une admission d'air d'un moteur (14) thermique de véhicule automobile d'un débit de fluide de refroidissement circulant dans une conduite d'alimentation (30a) de l'échangeur de chaleur (11), la conduite d'alimentation (30a) étant piquée sur une première conduite de sortie (30) d'un boîtier (1) de sortie de fluide alimentant un aérotherme (3). Le débit de fluide dans la conduite d'alimentation (30a) de l'échangeur de chaleur (11) est régulé selon une température du fluide, le débit dans la conduite d'alimentation (30a) de l'échangeur de chaleur (11) étant nul ou très faible sous une température seuil vers 60 °C à 70 °C et le fluide de refroidissement sortant du boîtier (1) par la première conduite de sortie (30) étant partagé entre l'échangeur de chaleur (11) et l'aérotherme (3) au-dessus de cette température seuil.

Description

PROCEDE DE REGULATION D’UN DEBIT DANS UN ECHANGEURDE CHALEUR DE LIGNE DE RECIRCULATION DE GAZD’ECHAPPEMENT D’UN MOTEUR

[0001] L’invention porte sur un procédé de régulation d’un débit dans un échangeur dechaleur de ligne de recirculation de gaz d’échappement d’un moteur thermique de véhiculeautomobile. La présente invention concerne aussi un circuit de refroidissement destiné àun moteur thermique et un ensemble d’un moteur thermique de véhicule automobile et deses accessoires comportant un aérotherme et une ligne de recirculation des gazd’échappement vers une admission d’air du moteur avec un échangeur de chaleur, uncircuit de fluide caloporteur opérant un refroidissement de l’ensemble.

[0002] De manière générale, un circuit de refroidissement destiné à un moteur thermiquecomporte un boîtier de sortie d’un fluide de refroidissement présentant une premièreconduite de sortie débouchant dans un aérotherme. Un circuit de fluide de refroidissementclassique comprend donc un boîtier de sortie de fluide de refroidissement plus connu sousl’abréviation de BSE, le fluide de refroidissement étant fréquemment de l’eau pouvantcomprendre des additifs. Ce boîtier de sortie est muni de plusieurs entrées et de plusieurssorties, correspondant à des boucles respectives de circulation de fluide faisant partie ducircuit.

[0003] Dans ce qui va suivre, une ligne de recirculation des gaz d’échappement àl’admission du moteur va être désignée aussi bien comme telle ou sous l’abréviation deligne RGE pour régénération des gaz d’échappement. Ceci peut s’appliquer pourl’échangeur de chaleur de la ligne ou échangeur RGE ou d’autres éléments de la ligneRGE.

[0004] Dans une première forme de réalisation conformément à l’état de la technique,une conduite d’alimentation en fluide de refroidissement d’un échangeur de chaleur d’uneligne de recirculation des gaz d’échappement à une admission du moteur, aussidénommée branche RGE est montée en dérivation d’une conduite de fluide derefroidissement sortant du boîtier de sortie vers le moteur, cette conduite étant appeléebranche principale de refroidissement du moteur.

[0005] Une autre sortie du boîtier de sortie alimente par une conduite un aérotherme.Cette solution permet d’alimenter en parallèle la branche principale de refroidissement du moteur et la conduite d’alimentation en fluide de refroidissement d’un échangeur dechaleur d’une ligne RGE.

[0006] Dans une deuxième forme de réalisation conformément à l’état de la technique,une conduite d’alimentation en fluide de refroidissement d’un échangeur de chaleur d’uneligne de recirculation des gaz d’échappement à une admission du moteur ou branche RGEest montée en dérivation d’une conduite de sortie entre le boîtier de sortie et l’aérothermepar un piquage sur cette conduite de sortie alimentant l’aérotherme. L’échangeur dechaleur de la ligne RGE est alors alimenté en fluide de refroidissement en parallèle del’aérotherme.

[0007] Le débit prélevé par la branche RGE va diminuer le débit disponible dans lemoteur et/ou dans une branche radiateur dont des conduites d’entrée et de sortie partentdu ou rentrent dans le boîtier de service. Par conséquent, il devient plus difficile de refroidirle moteur ou il est nécessaire d’augmenter les performances de la pompe à eau.

[0008] Le document FR-A-2 956 158 décrit un système multivoies de régulation de latempérature, du débit et du volume du liquide frigorigène s'écoulant dans un circuit derefroidissement d'un moteur. Le système comprend une première voie de raccordementau moteur, une deuxième voie de raccordement à un aérotherme, une troisième voie deraccordement à un radiateur, une quatrième voie de raccordement à une dérivation del’aérotherme et du radiateur.

[0009] Un thermostat comporte un premier clapet de régulation du débit du liquidefrigorigène s'écoulant par la troisième voie et un deuxième clapet de régulation du liquidefrigorigène s'écoulant par la quatrième voie. Le système comporte une vannethermostatique avec un clapet thermostatique de régulation du liquide caloporteur par laquatrième voie.

[0010] La vanne thermostatique comporte un dispositif thermomécanique dont ladéformation mécanique contrôle le clapet thermostatique. Le dispositif thermomécaniqueest au contact thermique de la deuxième voie et se déforme par dilatation et parcontraction en fonction de la température du liquide caloporteur s'écoulant par la deuxièmevoie.

[0011] Le dispositif thermomécanique comporte une capsule contenant de la cire et unetige de contrôle du clapet thermostatique transmettant la déformation mécanique de la cire. La deuxième voie peut assurer une circulation de liquide frigorigène minimale eninterne du moteur afin de refroidir un échangeur de ligne RGE.

[0012] Un tel dispositif décrit certes un système multivoies directement raccordé aumoteur permettant de réguler le débit dans les différentes branches du circuit (aérotherme,radiateur, etc.). Cependant il ne s’adresse pas à la problématique de la coupure de débitde la branche RGE en dessous d’une certaine température et de limiter le débitaérotherme au-delà de cette température au profit de la branche RGE.

[0013] Bien qu’une vanne multivoies soit décrite dans ce document, il n’est donné aucunemplacement de cette vanne multivoies dans le circuit de refroidissement qui pourrait avoirun tel effet de régulation des débits dans une branche RGE et dans une conduite d’entréeà l’aérotherme.

[0014] Par conséquent, le problème à la base de l’invention est de réguler dans uncircuit de refroidissement d’un moteur thermique, ce circuit assurant le refroidissementd’un échangeur de chaleur d’une ligne RGE et l’alimentation en fluide de refroidissementd’un aérotherme, afin d’obtenir un refroidissement optimal de l’échangeur et un débitoptimal dans l’aérotherme quand ceci est requis c'est-à-dire lors du chauffage del’habitacle, du dégivrage ou du désembuage.

[0015] A cet effet, la présente invention concerne un procédé de régulation dans unéchangeur de chaleur de ligne de recirculation de gaz d’échappement à une admissiond’air d’un moteur thermique de véhicule automobile d’un débit de fluide de refroidissementcirculant dans une conduite d’alimentation de l’échangeur de chaleur de la ligne, laconduite d’alimentation étant piquée sur une première conduite de sortie d’un boîtier desortie de fluide de refroidissement alimentant un aérotherme, caractérisé en ce que ledébit de fluide dans la conduite d’alimentation de l’échangeur de chaleur de la ligne estrégulé selon une température du fluide de refroidissement, le débit dans la conduited’alimentation de l’échangeur de chaleur de la ligne étant nul ou très faible correspondantà un débit de fuite de 1 à 5 l/min sous une température seuil vers 60°C à 70°C et le ILiidede refroidissement sortant du boîtier de sortie de fluide de refroidissement par la premièreconduite de sortie étant partagé entre l’échangeur de chaleur de la ligne et l’aérothermeau-dessus de cette température seuil.

[0016] L’effet technique est d’optimiser le refroidissement d’un élément d’une ligne RGEainsi que la thermique de l’habitacle du véhicule automobile. La présente invention permetde gérer le débit dans les différentes conduites du circuit en direction, d’une part, de l’échangeur de chaleur de la ligne RGE et, d’autre part, de l’aérotherme en fonction desbesoins lorsque le circuit de refroidissement comporte un échangeur de chaleur de ligneRGE et un aérotherme.

[0017] Il est ainsi obtenu une régulation du débit de fluide de refroidissement versl’échangeur de chaleur de la ligne RGE, ce débit étant rendu nul ou très faible encorrespondant à un débit de fuite de 1 à 5 l/min à des températures faibles pour lesquellesil n’y a pas nécessité de refroidir la ligne RGE. On obtient ainsi un débit nul ou très faiblede fluide de refroidissement vers la ligne RGE, ce qui permet de consacrer tout le débit àla première conduite vers l’aérotherme.

[0018] La présente invention est basée sur le constat suivant. A cause de laproblématique des condensats, il n’y a pas de recirculation des gaz d’échappement àl’admission d’air du moteur en dessous d’une certaine température de fluide derefroidissement, par exemple de 60 à 70°C. il n’y adonc aucune utilité à refroidir la ligne.

[0019] Au-delà d’une certaine température de fluide de refroidissement, il est plus faciled’apporter des calories à l’habitacle via l’aérotherme. Il est donc possible de réduire ledébit dans l’aérotherme si la température de fluide de refroidissement est supérieure àenviron 60-70°C, d’autant plus que pour ces tempéràures, il est requis de refroidir la ligneRGE.

[0020] Avantageusement, le débit dans la conduite d’alimentation de l’échangeur dechaleur est piloté électriquement ou par un moyen sensible à la température du fluide derefroidissement dans la première conduite de sortie intégré entre la première conduite desortie et la conduite d’alimentation de l’échangeur de chaleur de la ligne.

[0021] L’invention concerne un circuit de refroidissement destiné à un moteur thermique,le circuit comportant un boîtier de sortie d’un fluide de refroidissement présentant unepremière conduite de sortie débouchant dans un aérotherme, une conduite d’alimentationen fluide de refroidissement d’un échangeur de chaleur d’une ligne de recirculation desgaz d’échappement à une admission du moteur étant montée en dérivation de la premièreconduite de sortie entre le boîtier de sortie et l’aérotherme par un piquage sur cettepremière conduite de sortie, caractérisé en ce qu’un débit dans la conduite d’alimentationde l’échangeur de chaleur de la ligne est régulé conformément à un tel procédé, unevanne thermostatique étant intégrée au niveau du piquage de la conduite d’alimentation del’échangeur de chaleur de la ligne sur la première conduite de sortie.

[0022] Ainsi, lorsque la température de fluide de refroidissement est en dessous de latempérature seuil et qu’il n’est pas nécessaire de faire circuler du fluide de refroidissementvers la ligne RGE, tout le débit de fluide de la première conduite passe uniquement dansl’aérotherme. Lorsque la température d’eau dépasse 60 °C, le débit aérotherme est réduitau profit du débit dans la conduite vers l’échangeur RGE. Il n’est pas nécessaire deredimensionner une pompe activant la circulation de fluide dans le circuit. De plus, laprésente invention présente l’avantage que les prestations en débit des éléments du circuitautres que l’échangeur RGE et l’aérotherme sont peu modifiés.

[0023] Avantageusement, la vanne thermostatique est une vanne muti-voies double effettaré vers 60°C à 70°C comportant un élément à volun® déformable contenant de la cire,l’élément coopérant avec un clapet ouvrant la conduite d’alimentation de l’échangeur dechaleur de la ligne au-dessus de la température seuil, en diminuant le débit dans lapremière conduite de sortie après la vanne thermostatique.

[0024] Avantageusement, le clapet présente une tige et une tête en forme de T, la tigeétant entourée par l’élément de cire et la tête fermant une ouverture de piquage de laconduite d’alimentation de l’échangeur de chaleur de la ligne sur la première conduite desortie.

[0025] Avantageusement, un élément de rappel appuie sur la tête du clapet pour lerappeler en position fermée de l’ouverture de piquage de la conduite d’alimentation del’échangeur de chaleur de la ligne sur la première conduite de sortie.

[0026] Avantageusement, le circuit de refroidissement comprend une deuxième conduitede sortie de fluide à partir de la boîte de sortie débouchant dans le moteur, une pompefaisant circuler le fluide de refroidissement dans le moteur, une conduite de sortied’aérotherme et une conduite de sortie de l’échangeur de chaleur de la ligne, les conduitesde sortie d’aérotherme et de sortie de l’échangeur de chaleur débouchant directement ouindirectement dans la deuxième conduite de sortie vers le moteur.

[0027] Avantageusement, le boîtier comporte une deuxième sortie raccordée à ladeuxième conduite de sortie de fluide du circuit de refroidissement débouchant dans uneportion d’entrée de circuit interne au moteur ainsi qu’une deuxième entrée de fluide derefroidissement en provenance du moteur et le boîtier comprend des troisièmes entrée etsortie destinées à déboucher respectivement dans une troisième conduite d’entrée ou desortie en provenance d’un ou vers un radiateur intégré dans le circuit de refroidissement [0028] Avantageusement, le boîtier comprend deux compartiments, le premiercompartiment portant la première sortie vers l’aérotherme, la deuxième entrée et latroisième sortie pour la troisième conduite d’entrée vers le radiateur et le secondcompartiment portant une troisième entrée pour la troisième conduite de sortie enprovenance du radiateur, la deuxième sortie et une première entrée en provenance del’aérotherme quand la conduite de sortie d’aérotherme ne débouche pas directement dansla deuxième conduite de sortie vers le moteur.

[0029] L’invention concerne aussi un ensemble d’un moteur thermique de véhiculeautomobile et de ses accessoires comportant un aérotherme et une ligne de recirculationdes gaz d’échappement vers une admission d’air du moteur avec un échangeur dechaleur, caractérisé en ce que l’ensemble comprend un tel circuit de refroidissement.

[0030] D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtrontà la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexésdonnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d’un ensemble moteur avec unmoteur thermique et son circuit de refroidissement selon un mode de réalisation conformeà la présente invention, l’ensemble moteur comprenant un aérotherme et une ligne derecirculation des gaz d’échappement à l’admission d’air du moteur - les figures 2 et 3 montrent une vanne thermostatique pouvant être mise enoeuvre dans un circuit de refroidissement selon la présente invention, la vannethermostatique étant montrée dans son état en dessous d’une température seuil danslequel la vanne thermostatique est fermée à la figure 2 pour une branche RGE et au-dessus de la température seuil dans lequel la vanne thermostatique est ouverte à la figure3 pour la branche RGE.

[0031] II est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sontpas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques deprincipe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pasnécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier les dimensions desdifférents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.

[0032] Par exemple, à la figure 1, la conduite de sortie de l’aérotherme alimente endérivation du boîtier de service de fluide de refroidissement la conduite principalealimentant le moteur en fluide de refroidissement. Ceci n’est pas limitatif et la conduite desortie de l’aérotherme peut alimenter en retour le boîtier de service, lui-même alimentanten fluide de refroidissement la conduite principale alimentant le moteur. De même la vanne thermostatique montrée aux figures 2 et 3 est illustrée de manière très schématiquesans dilatation du compartiment de cire et pas forcément avec les dimensions qu’elleprésente dans la réalité.

[0033] La figure 1 illustre essentiellement un ensemble moteur comprenantessentiellement un moteur thermique 14 et un circuit de refroidissement selon la présenteinvention. De plus, un aérotherme 3 est illustré à cette figure ainsi qu’un échangeur dechaleur d’une ligne RGE qu’il convient de refroidir.

[0034] A cette figure, le circuit de refroidissement d’un moteur 14 thermique de véhiculeautomobile comprend un boîtier 1 de sortie d’un fluide de refroidissement, fréquemmentappelée boîtier de sortie de fluide de refroidissement ou BSE, le fluide de refroidissementétant essentiellement à base d’eau.

[0035] En se référant à la figure 1, la présente invention concerne tout d’abord unprocédé de régulation dans un échangeur de chaleur 11 de ligne de recirculation de gazd’échappement à une admission d’air d’un moteur 14 thermique de véhicule automobiled’un débit de fluide de refroidissement circulant dans une conduite d’alimentation 30a del’échangeur de chaleur 11 de la ligne. Il pourrait aussi être prévu un échangeur de chaleurpour une vanne RGE présente dans la ligne. La conduite d’alimentation 30a est piquée surune première conduite de sortie 30 d’un boîtier 1 de sortie de fluide de refroidissementalimentant un aérotherme 3.

[0036] Selon l’invention, le débit de fluide dans la conduite d’alimentation 30a del’échangeur de chaleur 11 de la ligne est régulé selon une température du fluide derefroidissement. Le débit dans la conduite d’alimentation 30a de l’échangeur de chaleur 11de la ligne est nul ou très faible, en correspondant à un débit de fuite de 1 à 5 l/min, sousune température seuil vers 60°C à 70°C, ce qui corespond à une ligne RGE inactive oupeu active en recirculation.

[0037] Par contre, le fluide de refroidissement sortant du boîtier 1 de sortie de fluide derefroidissement par la première conduite de sortie 30 est partagé entre l’échangeur dechaleur 11 de la ligne et l’aérotherme 3 au-dessus de cette température seuil, une telletempérature ne nécessitant pas un débit élevé, de l’ordre de 40 l/min à haut régime moteurmais plutôt 20 l/min, dans l’aérotherme 3 tandis qu’un refroidissement de l’échangeur dechaleur 11 de la ligne RGE est requis.

[0038] Le débit dans la conduite d’alimentation 30a de l’échangeur de chaleur 11 peutêtre piloté électriquement. Par exemple une électrovanne peut fermer ou ouvrir la conduited’alimentation 30a de l’échangeur de chaleur 11 de la ligne RGE au-dessus de latempérature seuil quand un capteur de température détecte une telle températuresupérieure à la température seuil.

[0039] Dans un autre mode de réalisation, le débit dans la conduite d’alimentation 30ade l’échangeur de chaleur 11 peut être régulé par un moyen sensible à la température dufluide de refroidissement dans la première conduite de sortie 30 intégré entre la premièreconduite de sortie et la conduite d’alimentation 30a de l’échangeur de chaleur 11 de laligne. Ce moyen sensible à la température peut être une vanne thermostatique, comme ilva être ci-après décrit.

[0040] Comme montré aux figures 1 à 3, un mode de réalisation de l’invention concerneun circuit de refroidissement destiné à un moteur 14 thermique. Le circuit comporte aumoins un boîtier 1 de sortie d’un fluide de refroidissement présentant une premièreconduite de sortie 30 débouchant dans un aérotherme 3.

[0041] Une conduite d’alimentation 30a en fluide de refroidissement d’un échangeur dechaleur 11 d’une ligne de recirculation des gaz d’échappement à une admission du moteurest montée en dérivation de la première conduite de sortie 30 entre le boîtier 1 de sortie etl’aérotherme 3 par un piquage sur cette première conduite de sortie 30 et alimentel’échangeur de chaleur 11 de la ligne RGE pour son refroidissement.

[0042] Selon l’invention, un débit dans la conduite d’alimentation 30a de l’échangeur dechaleur 11 de la ligne est régulé conformément à un procédé tel que précédemment décrit.Pour ce faire, une vanne thermostatique 12 est intégrée au niveau du piquage de laconduite d’alimentation 30a de l’échangeur de chaleur 11 de la ligne sur la premièreconduite de sortie 30.

[0043] Cette vanne thermostatique 12 peut être une vanne multi-voies avec une entréealimentée en fluide de refroidissement à partir du boîtier 1 de service, une sortie versl’échangeur de chaleur par la conduite d’alimentation 30a de l’échangeur de chaleur 11 dela ligne RGE et une sortie vers l’aérotherme 3.

[0044] La vanne thermostatique 12 peut être à double effet taré aux alentours de 60°C à70°C. En position ouverte de la vanne 12, l’ouverture d’entrée de la conduite d’alimentation 30a de l’échangeur de chaleur 11 de la ligne RGE est dégagée alors quecette ouverture d’entrée est obturée en position fermée de la vanne 12.

[0045] En position ouverte de la vanne 12, le débit de fluide de refroidissement enprovenance du boîtier 1 de service se partage entre la conduite d’alimentation 30a del’échangeur de chaleur 11 de la ligne RGE et la première conduite de sortie 30 d’un boîtier1 de sortie alimentant l’aérotherme 3.

[0046] En dessous de la température seuil, avantageusement d’environ 60°C à 70°C, lavanne thermostatique 12 est fermée et il n’y a pas ou peu à part un débit de fuite de l’ordrede 1 a 5 l/min de circulation de fluide de refroidissement dans la conduite d’alimentation30a de l’échangeur de chaleur 11 de la ligne RGE.

[0047] Au-dessus de la température seuil, avantageusement d’environ 60°C à 70°C, lavanne thermostatique 12 est ouverte et il y a une circulation de fluide de refroidissementrépartie dans la conduite d’alimentation 30a de l’échangeur de chaleur 11 de la ligne RGEet la première conduite de sortie 30 alimentant l’aérotherme 3.

[0048] La vanne thermostatique 12 peut être une vanne comportant un élément 13 àvolume déformable contenant de la cire, par exemple sous forme d’un manchonenveloppant une partie d’un élément de fermeture de la vanne 12, notamment un clapet24, 24a. L’élément 13 peut ainsi coopérer avec le clapet 24, 24a en ouvrant la conduited’alimentation 30a de l’échangeur de chaleur 11 de la ligne au-dessus de la températureseuil et en la maintenant fermée en dessous de la température seuil, cette températureseuil étant approximativement de 60°C mais étant avantageusement calibrable.

[0049] Dans un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, le clapet 24,24a peut présenter une tige 24a et une tête 24 en forme de T. La tige 24a peut êtreentourée par l’élément 13 déformable contenant de la cire, avantageusement un manchonen caoutchouc ou en une autre matière déformable. C’est la tête 24 qui ferme uneouverture de piquage à une extrémité de la conduite d’alimentation 30a de l’échangeur dechaleur 11 de la ligne RGE, le piquage se faisant sur la première conduite de sortie 30.

[0050] Un élément de rappel 22 peut appuyer sur la tête 24 du clapet 24, 24a pour lerappeler en position fermée de l’ouverture de piquage de la conduite d’alimentation 30a del’échangeur de chaleur 11 de la ligne sur la première conduite de sortie 30. Cet élément derappel 22 peut être positionné entre une paroi interne de la vanne thermostatique 12 et laface en vis-à-vis de la tête 24.

[0051] L’élément de rappel 22 et la tête 24 peuvent se trouver à l’intérieur de la conduited’alimentation 30a de l’échangeur de chaleur 11 de la ligne RGE, tandis que la tige 24a etl’élément 13 à volume déformable contenant de la cire peuvent se trouver logés dans lapremière conduite de sortie 30 débouchant dans l’aérotherme 3.

[0052] De manière classique, dans le circuit de refroidissement, une pompe 4 fait circulerle fluide de refroidissement dans le moteur 14. La pompe 4 est raccordée à une deuxièmeconduite de sortie 40 de fluide du boîtier 1 par une deuxième sortie et, le cas échéant,d’une part, à une conduite de sortie du radiateur 2 non montrée à la figure 1.

[0053] Cette deuxième conduite de sortie 40 débouche dans une portion du circuit derefroidissement interne au moteur 14 pour son refroidissement, cette portion étant diteportion d’entrée 15a. La pompe 4 de refroidissement du moteur 14 peut être une pompeentraînée mécaniquement par le moteur 14 ou en alternative une pompe électrique.

[0054] Le moteur 14 est donc traversé par des portions 15a à 15d du circuit derefroidissement. Le circuit de refroidissement interne au moteur 14 permet un échangethermique optimal dans le bloc moteur afin de refroidir efficacement les parties sensiblesaux échauffements générés par la combustion dans la ou les chambres de combustion dumoteur 14.

[0055] En retour de circulation du fluide vers le boîtier 1, le circuit de refroidissementinterne au moteur 14 débouche par une portion de sortie 15c dans au moins unedeuxième entrée 41 de fluide dans le boîtier 1 pour alimenter ce boîtier 1 en fluide derefroidissement chaud ayant traversé le moteur 14 pour le refroidir.

[0056] Une conduite de sortie d’aérotherme 31 et une conduite de sortie 40a del’échangeur de chaleur 11 de la ligne RGE peuvent déboucher directement ouindirectement dans la deuxième conduite de sortie 40 vers le moteur 14. Déboucherindirectement signifie par exemple que la conduite de sortie d’aérotherme 31 débouchedans le boîtier de service 1 et que le boîtier de service 1 alimente la deuxième conduite desortie 40.

[0057] A la figure 1, la conduite de sortie 40a de l’échangeur de chaleur 11 de la ligneRGE débouche directement dans la deuxième conduite de sortie 40. A la figure 1, laconduite de sortie d’aérotherme 31 débouche directement dans la deuxième conduite desortie 40. Cependant cette conduite de sortie d’aérotherme 31 pourrait aussi déboucher dans une entrée du boîtier 1, ceci avantageusement dans un deuxième compartiment 10de deux compartiments 9 et 10 que comprend le boîtier 1.

[0058] Les premier et deuxième compartiments 9, 10 seront ultérieurement plusprécisément décrits. A partir du boîtier 1, de préférence de ce deuxième compartiment 10,le fluide pourrait être redirigé par une sortie du boîtier 1 vers la deuxième conduite desortie 40 en direction du moteur 14.

[0059] Le circuit de refroidissement selon l’invention peut comprendre aussi un radiateur2 pour le dégagement des calories contenues dans le fluide de refroidissement. Dans uneboucle du circuit reliant le boîtier 1 au radiateur 2 dans les deux sens, une troisièmeconduite de sortie 20 de fluide du boîtier 1 partant d’une sortie du boîtier 1 relie le boîtier 1au radiateur 2 et une troisième conduite d’entrée 21 de fluide dans le boîtier 1 rentrant parune entrée du boîtier 1 relie le radiateur 2 au boîtier 1.

[0060] Le fluide de refroidissement quittant le boîtier 1 par la troisième conduite de sortie20 est chaud mais perd des calories dans le radiateur 2 avant d’être réacheminé par latroisième conduite d’entrée 21 de fluide dans le boîtier 1 à une température plus basse. Deplus, le radiateur 2 peut présenter une conduite de sortie de fluide du radiateur 2 le reliantau moteur 14, cette conduite de sortie n’étant pas montrée à la figure 1.

[0061] Un mode de réalisation du boîtier 1 de sortie du fluide de refroidissement vamaintenant être décrit. Le boîtier 1 peut comprendre deux compartiments 9, 10communicants l’un avec l’autre par au moins un passage. Il se peut aussi que les deuxcompartiments 9, 10 ne communiquent pas entre eux et que ces compartiments soientséparés.

[0062] Le premier compartiment 9 peut porter la deuxième entrée 41 dans laquelledébouche la portion de sortie 15c du circuit interne au moteur et les première et troisièmesorties, respectivement pour la première conduite 30 l’aérotherme 3 et pour la troisièmeconduite 20 vers le radiateur 2.

[0063] Le second compartiment 10 peut porter une troisième entrée pour la troisièmeconduite de sortie 21 en provenance du radiateur 2 , la deuxième sortie et une premièreentrée en provenance de l’aérotherme 3 quand la conduite de sortie d’aérotherme 31 nedébouche pas directement dans la deuxième conduite de sortie 40 vers le moteur 14.

[0064] Des éléments de régulation du flux de fluide de refroidissement dans au moins unde ces compartiments 9, 10 et en conséquence dans les conduites de sortie 20, 30, 40 duboîtier 1 peuvent être logés à l’intérieur du boîtier 1.

[0065] Par exemple, le premier compartiment 9 peut comprendre un thermostat obturantou ouvrant au moins partiellement la première sortie du boîtier 1 et donc la circulation defluide vers le radiateur 2. Le second compartiment 10 peut comprendre un clapet depression disposé entre, d’une part, le ou les passages entre les deux compartiments 9, 10et, d’autre part, la troisième entrée du boîtier 1 pour la circulation de fluide en provenancedu radiateur 2 et la deuxième sortie du boîtier 1 pour la circulation de fluide en direction dela portion d’entrée 15a du circuit interne au moteur 14 par la deuxième conduite 40.

[0066] La pompe 4 est logée à une extrémité de sortie de la deuxième conduite de sortie40 avec une entrée communicant avec la deuxième conduite de sortie 40. Une sortie de lapompe 4 communique avec la portion d’entrée 15a du circuit de refroidissement interne aumoteur 14. Le circuit de refroidissement interne au moteur 14 comporte aussi une portionintermédiaire 15b en échange de chaleur avec des éléments du moteur 14, en entourantpar exemple la ou les chambres de combustion. Cette portion intermédiaire 15b estintercalée entre les portions d’entrée 15a et de sortie 15c du circuit de refroidissementinterne au moteur 14.

[0067] De préférence, le circuit de refroidissement interne au moteur 14 comporte aussiune portion en dérivation 15d de la portion intermédiaire 15b, la portion en dérivation 15dalimentant en fluide une boucle de refroidissement 81, 81a avec un échangeur de chaleur23 du fluide de refroidissement avec une huile de lubrification et une pompe auxiliaire 8 etau moins un autre échangeur de chaleur 7 d’un accessoire d’un ensemble contenant legroupe motopropulseur. L’échangeur ou les échangeurs de chaleur 7 peuvent être dédiésrespectivement à un accessoire quelconque en périphérie du moteur 14 et donc pasforcément en rapport direct avec le moteur 14.

[0068] La pompe auxiliaire 8 sert à créer une circulation de fluide de refroidissementdans la boucle 81, 81a, la circulation dans cette boucle 81, 81a n’étant pas directementrégulée par la pompe 4 en formant une boucle indépendante du reste du circuit derefroidissement. Cette boucle 81, 81a est cependant alimentée par la portion en dérivation15d en fluide de refroidissement en provenance du circuit de refroidissement interne dumoteur 14. La circulation du fluide de refroidissement dans la boucle 81, 81a est alorscréée par la pompe auxiliaire 8 qui peut être une pompe électrique.

[0069] A la figure 1, la boucle de refroidissement 81, 81a d’accessoire comprend deuxbranches 81, 81a en dérivation se réunissant, d’un côté, à la pompe auxiliaire 8 et, del’autre côté, vers la quatrième entrée du boîtier 1. Seul un échangeur de chaleur 7 estillustré pour cette boucle de refroidissement 81, 81a, cet échangeur étant porté dans unedes deux branches 81,81 a.

[0070] Par exemple, sans que cela soit limitatif, l’échangeur 7, éventuellement parmid’autres échangeurs de chaleur présents dans la boucle 81, 81a peut être un échangeurfluide caloporteur avec huile de lubrification du moteur.

[0071] L’invention concerne aussi un ensemble d’un moteur 14 thermique de véhiculeautomobile et de ses accessoires comprenant un tel circuit de refroidissement. Paraccessoires il est entendu tout élément périphérique au moteur qui a besoin d’être refroidi,dans le cadre de l’invention un échangeur de chaleur d’une ligne de recirculation des gazà l’échappement, mais aussi possiblement un turbocompresseur, une boîte de vitesses,etc. Le circuit de refroidissement peut donc aussi servir au refroidissement d’autreséléments dans le véhicule automobile tout en servant au chauffage de l’habitacle duvéhicule automobile par un aérotherme.

[0072] A la figure 1, le circuit de fluide de refroidissement peut être un circuit classiquede fluide de refroidissement pour un moteur atmosphérique ou turbocompressé auquel ona ajouté une vanne 6 de pilotage dans la deuxième conduite de sortie 40 de fluide duboîtier 1 à proximité de la pompe 4. A cette figure, lorsque la vanne 6 de pilotage estfermée, le fluide de refroidissement ne circule plus dans la deuxième conduite de sortie 40et dans les portions internes 15a, 15b, 15c dans le moteur 14 du circuit de refroidissement.Ceci n’est pas limitatif et la présence d’une telle vanne n’est en aucun cas obligatoire.

[0073] L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés quin’ont été donnés qu’à titre d’exemples.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de régulation dans un échangeur de chaleur (11) de ligne de recirculation degaz d’échappement à une admission d’air d’un moteur (14) thermique de véhiculeautomobile d’un débit de fluide de refroidissement circulant dans une conduited’alimentation (30a) de l’échangeur de chaleur (11) de la ligne, la conduited’alimentation (30a) étant piquée sur une première conduite de sortie (30) d’un boîtier(1) de sortie de fluide de refroidissement alimentant un aérotherme (3), caractérisé ence que le débit de fluide dans la conduite d’alimentation (30a) de l’échangeur dechaleur (11) de la ligne est régulé selon une température du fluide de refroidissement,le débit dans la conduite d’alimentation (30a) de l’échangeur de chaleur (11) de la ligneétant nul ou très faible en correspondant à un débit de fuite de l’ordre de 1 a 5 l/minsous une température seuil vers 60°C à 70°C et le ILiide de refroidissement sortant duboîtier (1) de sortie de fluide de refroidissement par la première conduite de sortie (30)étant partagé entre l’échangeur de chaleur (11) de la ligne et l’aérotherme (3) au-dessus de cette température seuil. 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le débit dans la conduited’alimentation (30a) de l’échangeur de chaleur (11) est piloté électriquement ou par unmoyen sensible à la température du fluide de refroidissement dans la premièreconduite de sortie (30) intégré entre la première conduite de sortie (30) et la conduited’alimentation (30a) de l’échangeur de chaleur (11 ) de la ligne.
3. Circuit de refroidissement destiné à un moteur (14) thermique, le circuit comportant unboîtier (1) de sortie d’un fluide de refroidissement présentant une première conduite desortie (30) débouchant dans un aérotherme (3), une conduite d’alimentation (30a) enfluide de refroidissement d’un échangeur de chaleur (11) d’une ligne de recirculationdes gaz d’échappement à une admission du moteur étant montée en dérivation de lapremière conduite de sortie (30) entre le boîtier (1) de sortie et l’aérotherme (3) par unpiquage sur cette première conduite de sortie (30), caractérisé en ce qu’un débit dansla conduite d’alimentation (30a) de l’échangeur de chaleur (11) de la ligne est réguléconformément à un procédé selon les revendications précédentes, une vannethermostatique (12) étant intégrée au niveau du piquage de la conduite d’alimentation(30a) de l’échangeur de chaleur (11) de la ligne sur la première conduite de sortie (30).
4. Circuit de refroidissement selon la revendication précédente, dans lequel la vannethermostatique (12) est une vanne multi-voies double effet taré vers 60°C à 70°Ccomportant un élément (13) à volume déformable contenant de la cire, l’élément (13)coopérant avec un clapet (24, 24a) ouvrant la conduite d’alimentation (30a) del’échangeur de chaleur (11 ) de la ligne au-dessus de la température seuil en diminuantle débit dans la première conduite de sortie (30) après la vanne thermostatique (12).
5. Circuit de refroidissement selon la revendication précédente, dans lequel le clapet (24,24a) présente une tige (24a) et une tête (24) en forme de T, la tige (24a) étantentourée par l’élément (13) de cire et la tête (24) fermant une ouverture de piquage dela conduite d’alimentation (30a) de l’échangeur de chaleur (11) de la ligne sur lapremière conduite de sortie (30).
6. Circuit de refroidissement selon la revendication précédente, dans lequel un élémentde rappel (22) appuie sur la tête (24) du clapet (24, 24a) pour le rappeler en positionfermée de l’ouverture de piquage de la conduite d’alimentation (30a) de l’échangeur dechaleur (11) de la ligne sur la première conduite de sortie (30).
7. Circuit de refroidissement selon l’une quelconque des revendications 3 à 6, lequelcomprend une deuxième conduite de sortie (40) de fluide à partir de la boîte (1) desortie débouchant dans le moteur (14), une pompe (4) faisant circuler le fluide derefroidissement dans le moteur (14), une conduite de sortie d’aérotherme (31) et uneconduite de sortie (40a) de l’échangeur de chaleur (11) de la ligne, les conduites desortie d’aérotherme (31) et de sortie (40a) de l’échangeur de chaleur (11) débouchantdirectement ou indirectement dans la deuxième conduite de sortie (40) vers le moteur(14).
8. Circuit selon la revendication précédente, dans lequel le boîtier (1) comporte unedeuxième sortie raccordée à la deuxième conduite de sortie (40) de fluide du circuit derefroidissement débouchant dans une portion d’entrée (15a) de circuit interne aumoteur (14) ainsi qu’une deuxième entrée (41) de fluide de refroidissement enprovenance du moteur (14) et le boîtier (1) comprend des troisièmes entrée et sortiedestinées à déboucher respectivement dans une troisième conduite d’entrée ou desortie (20, 21) pour le fluide en provenance d’un ou vers un radiateur (2) intégré dansle circuit de refroidissement.
9. Circuit selon la revendication précédente, dans lequel le boîtier (1) comprend deuxcompartiments (9, 10), le premier compartiment (9) portant la première sortie versl’aérotherme (3), la deuxième entrée (41) et la troisième sortie pour la troisièmeconduite d’entrée (20) vers le radiateur (2) et le second compartiment (10) portant unetroisième entrée pour la troisième conduite de sortie (21) en provenance du radiateur(2), la deuxième sortie et une première entrée en provenance de l’aérotherme (3)quand la conduite de sortie d’aérotherme (31) ne débouche pas directement dans ladeuxième conduite de sortie (40) vers le moteur (14).
10. Ensemble d’un moteur (14) thermique de véhicule automobile et de ses accessoirescomportant un aérotherme (3) et une ligne de recirculation des gaz d’échappementvers une admission d’air du moteur (14) avec un échangeur de chaleur (11),caractérisé en ce que l’ensemble comprend un circuit de refroidissement selon l'unequelconque des revendications 3 à 9.