EP0670414B1 - Système de refroidissement pour un moteur à combustion interne - Google Patents
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- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
- F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
- F01P7/165—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
Definitions
- the present invention relates to a system of cooling for a combustion engine internal fitted to a motor vehicle.
- the invention relates more particularly to a cooling system adapted to allow the cooling of the alternator driven by the engine.
- Alternators of combustion engines internal are usually fixed on a support mounted on the wall of the engine block so that allow the rotor shaft to be driven by the crankshaft through a simple belt.
- alternators are made up of electrical components that no longer work perfectly reliable when the temperature room becomes too high.
- the most common method of ensuring correct cooling of an alternator consists by adding one or more fans internal or external integral with the shaft of the rotor.
- this method does not allow always sufficient cooling in particular for vehicle alternators automobile whose performance is increasing higher in more and more space reduced.
- the alternator cooling system is connected to the liquid inlet manifold engine block cooling.
- the integration of the alternator in the cooling system at pump outlet and parallel to the block motor makes balancing flow rates difficult and does not ensure sufficient flow of the coolant through the alternator and therefore ensure satisfactory cooling of the last.
- the object of the present invention is further improve the efficiency of a liquid cooling for internal combustion of motor vehicle allowing to carry out in a simple way the alternator cooling.
- the liquid cooling system for internal combustion engine fitted to a motor vehicle comprises a internal circuit passing through the engine block, a main liquid / air type heat exchanger and a pump driving the liquid.
- the system of cooling is characterized in that it includes a derivative cooling system serving an alternator driven by the engine by which the coolant introduced in the alternator is taken from the circuit internal of the engine block and is driven back to the inlet of said internal circuit and the circuit bypass cooling has a heat exchanger secondary liquid / air disposed upstream of the alternator.
- the circulation within the circuit derivative cooling is controlled by a thermostat.
- the circuit alternator cooling derivative is connected on the one hand, upstream in the direction of the coolant flow, at the pipe that connects the output of the internal circuit from the engine block to the inlet of the heat exchanger main, and secondly downstream, to the pipe which connects the outlet of the heat exchanger main heat at the input of the internal circuit of the engine block.
- the structural characteristics of the heat exchanger main heat and secondary heat exchanger are adapted according to the respective flow rates of coolant flowing through them.
- the main heat exchanger and the exchanger secondary are arranged in two separate places of the engine compartment.
- Figure 1 therefore presents a system of cooling, identified by reference 1 on the drawing, by liquid (usually water with antifreeze and anticorrosion product) more particularly intended for cooling of an internal combustion engine 2 for example of the multicylinder type equipping a motor vehicle. Only the necessary elements to the understanding of the invention have been figured.
- liquid usually water with antifreeze and anticorrosion product
- the liquid cooling system presented conventionally includes an internal circuit 12 (also called water chambers) crossing the engine block 2 to cool the combustion.
- the coolant is cooled by a sweep of air in a radiator consisting of a main heat exchanger 4 liquid / air.
- the liquid is driven by a pump 3 placed immediately upstream of the internal circuit 12 of engine 2.
- Line 10 connecting output of internal circuit 12 at the exchanger main 4 has a thermostat 5 which defines a bypass connection 13 serving an air heater 6 for home heating and a vase expansion 7.
- a pipe 11 ensures the return liquid from the main exchanger 4 at the inlet of the internal circuit 12.
- the cooling system includes plus a branched cooling circuit 14 comprising a secondary liquid / air exchanger 8 and the alternator 9. Following the completion of the invention, the coolant introduced into the alternator is taken at the outlet of the internal circuit 12 of the motor 2 and is driven back to the entrance to the latter.
- circuit 14 of alternator 9 cooling is connected on the one hand, upstream in the direction of flow coolant, to line 10 which connects the output of the internal circuit 12 of the block motor 2 at the inlet of the heat exchanger main 4, the connection can be made before (see figure 1) or after thermostat 5, and on the other hand downstream, to line 11 which connects the outlet of the main heat exchanger 4 at the input of the internal circuit 12 of the engine block 2.
- connection of the branch circuit 14 intended when the alternator 9 cools, at the outlet of the internal circuit 12 of the motor 2, allows to significantly increase the flow of liquid to through the alternator 9 whatever the point of engine operation, and therefore improve eliminating calories compared to known systems in which the derivative circuit is supplied upstream of the internal circuit 12 of the motor 2.
- the higher temperature of the outgoing liquid of motor 2 is largely attenuated by the exchanger secondary temperature 8 disposed upstream of the alternator 9.
- thermostat 5 When the engine is cold, thermostat 5 is closed and the liquid does not circulate in the main exchanger 4 but only in the branch circuit 14 and in bypass circuit 13 serving the heater 6. When the engine heats up the thermostat opens allowing the liquid to circulate all at once in the main exchanger 4, in the air heater 6, and in the branch circuit 14 serving the alternator 9.
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Description
La présente invention concerne un système
de refroidissement pour un moteur à combustion
interne équipant un véhicule automobile.
L'invention concerne plus particulièrement un
système de refroidissement adapté pour permettre le
refroidissement de l'alternateur entraíné par le
moteur.
Les alternateurs des moteurs à combustion
interne sont généralement fixés sur un support
monté sur la paroi du bloc moteur de façon à
permettre l'entraínement de l'arbre du rotor par le
vilebrequin par l'intermédiaire d'une simple
courroie. Or, les alternateurs sont constitués de
composants électriques qui ne fonctionnent plus de
façon parfaitement fiable lorsque la température
ambiante devient trop élevée.
Il en résulte que le dégagement de chaleur
produit par l'alternateur en fonctionnement et par
l'environnement du moteur, engendre une
augmentation de la température ambiante rendant
nécessaire de prévoir un dispositif de
refroidissement de l'alternateur.
La méthode la plus utilisée pour assurer un
refroidissement correct d'un alternateur consiste
en l'adjonction d'un ou plusieurs ventilateurs
internes ou externes solidaires de l'arbre du
rotor. Toutefois, cette méthode ne permet pas
toujours un refroidissement suffisant en
particulier pour les alternateurs de véhicule
automobile dont les performances sont de plus en
plus élevées dans un encombrement de plus en plus
réduit.
Une autre méthode qui permet d'obtenir un
refroidissement plus efficace a été développée
notamment dans le document FR-A-2.658.959. Elle
consiste à ménager des canaux dans l'alternateur et
à y faire circuler le liquide collecteur de
calories utilisé pour refroidir le moteur. Le
document JP-A-83557/1984 divulgue ainsi un système
de refroidissement par liquide pour un moteur de
véhicule automobile adapté pour permettre la
circulation du liquide de refroidissement à
l'intérieur de l'alternateur.
Selon ce document de l'art antérieur le
système de refroidissement de l'alternateur est
raccordé au collecteur d'entrée du liquide de
refroidissement du bloc moteur. L'intégration de
l'alternateur dans le système de refroidissement à
la sortie de la pompe et en parallèle au bloc
moteur (voir aussi US-A-4 864 974) rend l'équilibrage des débits difficile et
ne permet pas d'assurer un débit suffisant du
liquide de refroidissement à travers l'alternateur
et donc d'assurer un refroidissement satisfaisant
de ce dernier.
Le but de la présente invention est
d'améliorer encore l'efficacité d'un système de
refroidissement par liquide pour moteur à
combustion interne de véhicule automobile
permettant de réaliser de façon simple le
refroidissement de l'alternateur.
Le système de refroidissement par liquide
pour moteur à combustion interne équipant un
véhicule automobile selon l'invention comporte un
circuit interne traversant le bloc moteur, un
échangeur de chaleur principal du type liquide/air
et une pompe entraínant le liquide.
Selon l'invention le système de
refroidissement est caractérisé en ce qu'il
comprend un circuit de refroidissement dérivé
desservant un alternateur entraíné par le moteur
par lequel le liquide de refroidissement introduit
dans l'alternateur est prélevé en sortie du circuit
interne du bloc moteur et est refoulé à l'entrée
dudit circuit interne et le circuit
de refroidissement dérivé comporte un échangeur
secondaire liquide/air disposé en amont de
l'alternateur.
Selon une caractéristique préférentielle du système
de refroidissement objet de l'invention, la
circulation à l'intérieur du circuit de
refroidissement dérivé est pilotée par un
thermostat.
Selon une caractéristique préférentielle du système
de refroidissement objet de l'invention, le circuit
dérivé de refroidissement de l'alternateur est
raccordé d'une part, en amont dans le sens de
l'écoulement du liquide de refroidissement, à la
canalisation qui relie la sortie du circuit interne
du bloc moteur à l'entrée de l'échangeur de chaleur
principal, et d'autre part en aval, à la
canalisation qui relie la sortie de l'échangeur de
chaleur principal à l'entrée du circuit interne du
bloc moteur.
Selon une autre caractéristique préférentielle du système
de refroidissement objet de l'invention, les
caractéristiques structurelles de l'échangeur de
chaleur principal et de l'échangeur secondaire sont
adaptés en fonction des débits respectifs de
liquide de refroidissement qui les traversent.
Selon une autre caractéristique préférentielle du système
de refroidissement objet de l'invention,
l'échangeur de chaleur principal et l'échangeur
secondaire sont disposés en deux endroits distincts
du compartiment moteur.
On comprendra mieux les buts, aspects et
avantages de la présente invention, d'après la
description donnée ci-après d'un mode de
réalisation de l'invention appliqué à un moteur à
combustion interne, ce mode de réalisation étant
donné à titre d'exemple non limitatif, en se
référant au dessin annexé, dans lequel :
- la figure 1 représente schématiquement un système de refroidissement selon l'invention.
La figure 1 présente donc un système de
refroidissement, repéré par la référence 1 sur le
dessin, par liquide (généralement de l'eau
additionnée d'un antigel et d'un produit anticorrosion)
plus particulièrement destiné au
refroidissement d'un moteur à combustion interne 2
par exemple du type multicylindre équipant un
véhicule automobile. Seuls les éléments nécessaires
à la compréhension de l'invention ont été figurés.
Le système de refroidissement par liquide
présenté comporte classiquement un circuit interne
12 (encore appelées chambres d'eau) traversant le
bloc moteur 2 pour refroidir les chambres de
combustion. Le liquide de refroidissement est
refroidi par un balayage d'air dans un radiateur
constitué par un échangeur de chaleur principal 4
liquide/air. Le liquide est entraíné par une pompe
3 placée immédiatement en amont du circuit interne
12 du moteur 2. La canalisation 10 reliant la
sortie du circuit interne 12 à l'échangeur
principal 4 comporte un thermostat 5 qui définit un
branchement de by-pass 13 desservant un aérotherme
6 pour le chauffage de l'habitat et un vase
d'expansion 7. Une canalisation 11 assure le retour
du liquide de l'échangeur principal 4 à l'entrée du
circuit interne 12.
Le système de refroidissement comprend de
plus un circuit de refroidissement dérivé 14
comportant un échangeur secondaire liquide/air 8 et
l'alternateur 9. Suivant la réalisation de
l'invention, le liquide de refroidissement
introduit dans l'alternateur est prélevé en sortie
du circuit interne 12 du moteur 2 et est refoulé à
l'entrée de ce dernier.
A cet effet, le circuit 14 de
refroidissement de l'alternateur 9 est raccordé
d'une part, en amont dans le sens de l'écoulement
du liquide de refroidissement, à la canalisation 10
qui relie la sortie du circuit interne 12 du bloc
moteur 2 à l'entrée de l'échangeur de chaleur
principal 4, la connexion pouvant être réalisée
avant (Cf figure 1) ou après le thermostat 5, et
d'autre part en aval, à la canalisation 11 qui
relie la sortie de l'échangeur de chaleur principal
4 à l'entrée du circuit interne 12 du bloc moteur
2.
La connexion du circuit dérivé 14 destiné
au refroidissement de l'alternateur 9, à la sortie
du circuit interne 12 du moteur 2, permet
d'accroítre sensiblement le débit de liquide à
travers l'alternateur 9 quel que soit le point de
fonctionnement du moteur, et donc d'améliorer
l'élimination des calories en comparaison des
systèmes connus dans lesquels le circuit dérivé est
alimenté en amont du circuit interne 12 du moteur
2. La température plus élevée du liquide en sortie
de moteur 2 est largement atténuée par l'échangeur
de température secondaire 8 disposé en amont de
l'alternateur 9.
Par ailleurs, dans les systèmes de l'art
antérieur, la quantité de chaleur supplémentaire
transmis au liquide de refroidissement par
l'alternateur 9 nécessite d'augmenter la puissance
évacuable par l'échangeur principal 4. La solution
adoptée conformément à la présente invention
d'utiliser un échangeur secondaire 8 disposé dans
le circuit dérivé dans lequel ne circule qu'une
partie du débit global permet de réduire les
surfaces d'échanges nécessaires, de plus cet
échangeur secondaire peut être géographiquement
dissocié de l'échangeur principal, ce qui permet
d'optimiser l'implantation du système de
refroidissement dans le compartiment moteur du
véhicule automobile. La séparation des échangeurs
de chaleur 4 et 8 permet également d'utiliser pour
chacun d'eux des solutions techniques offrant des
caractéristiques d'échanges thermiques différentes
(formes des ailettes, des faisceaux, etc.).
Le fonctionnement d'un tel système est le
suivant. Quand le moteur est froid, le thermostat 5
est fermé et le liquide ne circule pas dans
l'échangeur principal 4 mais seulement dans le
circuit dérivé 14 et dans le circuit de by-pass 13
desservant l'aérotherme 6. Quand le moteur
s'échauffe le thermostat s'ouvre permettant alors
au liquide de circuler tout à la fois dans
l'échangeur principal 4, dans l'aérotherme 6, et
dans le circuit dérivé 14 desservant
l'alternateur 9.
Bien entendu, l'invention n'est nullement
limitée au mode de réalisation décrit et illustré
qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.
Ainsi, il est possible de commander la
circulation du liquide de refroidissement dans le
circuit dérivé en fonction de la température du
liquide en utilisant un thermostat spécifique ou en
connectant l'entrée du circuit dérivé à la
canalisation de sortie du liquide qui relie le bloc
moteur 2 à l'échangeur de chaleur principal 4, ou
après le thermostat 5.
Ainsi, il est possible en lieu et place
d'un circuit dérivé spécifique au refroidissement
de l'alternateur 9 tel que représenté à la figure
1, de modifier le circuit de by-pass de
l'aérotherme pour y inclure les chambres d'eau de
l'alternateur 9 et l'échangeur de chaleur
secondaire 8 qui sont alors disposés en série avec
l'aérotherme 6.
Claims (5)
- Système de refroidissement par liquide pour moteur à combustion interne (2) équipant un véhicule automobile, comportant un circuit interne (12) traversant le bloc moteur (2), un échangeur de chaleur principal (4) du type liquide/air et une pompe (3) entraínant le liquide, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de refroidissement dérivé (14) desservant un alternateur (9) entraíné par le moteur (2) par lequel le liquide de refroidissement introduit dans l'alternateur (9) est prélevé en sortie du circuit interne (12) du bloc moteur (2) et est refoulé à l'entrée dudit circuit interne (12), ledit circuit de refroidissement dérivé (14) comportant un échangeur secondaire liquide/air (8) disposé en amont de l'alternateur (9).
- Système de refroidissement par liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que la circulation à l'intérieur dudit circuit de refroidissement dérivé (14) est pilotée par un thermostat.
- Système de refroidissement par liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que ledit circuit dérivé (14) de refroidissement de l'alternateur (9) est raccordé d'une part, en amont dans le sens de l'écoulement du liquide de refroidissement, à la canalisation (10) qui relie la sortie du circuit interne (12) du bloc moteur (2) à l'entrée de l'échangeur de chaleur principal (4), et d'autre part en aval, à la canalisation (11) qui relie la sortie de l'échangeur de chaleur principal (4) à l'entrée du circuit interne (12) du bloc moteur (2).
- Système de refroidissement par liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les caractéristiques structurelles de l'échangeur de chaleur principal (4) et de l'échangeur secondaire (8) sont adaptés en fonction des débits respectifs de liquide de refroidissement qui les traversent.
- Système de refroidissement par liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur principal (4) et l'échangeur secondaire (8) sont disposés en deux endroits distincts du compartiment moteur.
Applications Claiming Priority (2)
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| FR9402314 | 1994-03-01 | ||
| FR9402314A FR2716932B1 (fr) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | Système de refroidissement pour un moteur à combustion interne de véhicule automobile. |
Publications (2)
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| EP0670414B1 true EP0670414B1 (fr) | 1998-05-20 |
Family
ID=9460529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP19950400428 Expired - Lifetime EP0670414B1 (fr) | 1994-03-01 | 1995-02-28 | Système de refroidissement pour un moteur à combustion interne |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0670414B1 (fr) |
| DE (1) | DE69502520T2 (fr) |
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| DE19706661A1 (de) * | 1997-02-20 | 1998-08-27 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen |
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Family Cites Families (4)
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| DE3044422C2 (de) * | 1980-11-26 | 1989-06-29 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | Heizanlage für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges |
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- 1994-03-01 FR FR9402314A patent/FR2716932B1/fr not_active Expired - Fee Related
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