FR2908155A1

FR2908155A1 - MULTIVOYOUS THERMOSTATIC VALVE FOR SELECTIVE DISTRIBUTION AND FLOW CONTROL OF A COOLANT IN A COOLING SYSTEM OF A MOTOR VEHICLE ENGINE

Info

Publication number: FR2908155A1
Application number: FR0609589A
Authority: FR
Inventors: Florian Blake; Jean Francois Kueny; Pascal Guerry; Thierry Gouaze
Original assignee: MGI Coutier SA
Current assignee: Akwel SA
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2008-05-09
Anticipated expiration: 2026-11-02
Also published as: FR2908155B1; WO2008053089A1

Abstract

La vanne (19) comporte une chambre de distribution (30) prévue pour recevoir du liquide de refroidissement en provenance du moteur et dans laquelle sont ménagées, à une même hauteur axiale mais décalées angulairement, au moins trois lumières latérales (26, 26' et 26") conduisant chacune vers une des branches du circuit de refroidissement. Un obturateur tournant creux (22) comprend une lumière latérale (24) susceptible de coïncider avec une ou plusieurs des lumières latérales (26, 26' et 26") de la chambre de distribution (30), de manière à autoriser un débit de liquide dans la ou les branches correspondantes. Des moyens d'entraînement en rotation de l'obturateur tournant (22) comprennent une tige (37) filetée, montée mobile en translation axiale dans un trou central (23) de forme complémentaire de l'obturateur tournant (22), et dont la translation est commandée, en fonction de la température du liquide dans la chambre (30), par un actionneur linéaire solidaire de la tige (37) et réalisé sous la forme d'une cartouche (43) thermo-dilatable en longueur.The valve (19) comprises a distribution chamber (30) designed to receive coolant coming from the engine and in which at least three lateral openings (26, 26 ') are provided at the same axial height but angularly offset. 26 ") each leading to one of the branches of the cooling circuit A hollow rotating shutter (22) comprises a lateral lumen (24) capable of coinciding with one or more of the side openings (26, 26 'and 26") of the chamber distribution (30), so as to allow a flow of liquid in the corresponding branch or branches. Rotary shutter drive means (22) comprise a threaded rod (37) mounted to move in axial translation in a central hole (23) of complementary shape to the rotary shutter (22), and whose translation is controlled, as a function of the temperature of the liquid in the chamber (30), by a linear actuator integral with the rod (37) and made in the form of a cartridge (43) heat-expandable in length.

Description

1 La présente invention concerne une vanne thermostatique multivoies pourThe present invention relates to a multi-way thermostatic valve for

la distribution sélective et la régulation de débit d'un liquide de refroidissement dans au moins trois branches parallèles d'un circuit de refroidissement d'un moteur, notamment thermique, électrique ou hybride, de véhicule automobile. Un tel circuit est parcouru par un liquide de refroidissement circulant en circuit fermé sous l'action d'une pompe afin de réguler thermiquement le fonctionnement du moteur. Pour permettre cette régulation du moteur, le liquide de refroidissement traverse généralement un tel circuit comprenant plusieurs branches, dont une branche qui contient un échangeur thermique en façade de véhicule, couramment appelé radiateur, une branche qui contient un autre échangeur thermique au niveau de l'habitacle, couramment appelé aérotherme, et une branche de dérivation qui constitue une dérivation du radiateur de refroidissement, couramment appelée "by-pass". Un tel circuit peut également comporter d'autres branches comprenant par exemple un bocal de dégazage ou d'autres échangeurs thermiques tels que des échangeurs eau/huile ou eau/air couramment appelés échangeurs de suralimentation. selective distribution and flow control of a coolant in at least three parallel branches of a cooling circuit of an engine, including thermal, electric or hybrid motor vehicle. Such a circuit is traversed by a coolant flowing in closed circuit under the action of a pump to thermally regulate the operation of the engine. To allow this regulation of the engine, the coolant generally passes through such a circuit comprising several branches, including a branch which contains a heat exchanger on the front of the vehicle, commonly called radiator, a branch which contains another heat exchanger at the level of the cockpit, commonly called air heater, and a bypass branch which is a bypass of the cooling radiator, commonly called "bypass". Such a circuit may also comprise other branches comprising for example a degassing jar or other heat exchangers such as water / oil or water / air exchangers commonly called charge exchangers.

Le refroidissement de la structure d'un moteur à combustion interne est une fonction essentielle pour prémunir le moteur de toute avarie d'origine thermique, notamment dans le domaine des véhicules automobiles. Les circuits de refroidissement connus régulent généralement la température de la structure du moteur par l'intermédiaire d'un thermostat à deux positions: ouverte ou fermée. Son changement d'état dépend de la température du liquide de refroidissement par rapport à un seuil de température pré-réglé en usine et donc figé pour toute la vie du moteur. De plus, la caractéristique de la perte de charge de chaque branche du circuit de refroidissement détermine le débit de liquide dans chacune d'elle. Pour un circuit donné, cette caractéristique, qui détermine le refroidissement du moteur, est figée. Par ailleurs, avec l'évolution des normes antipollution et les besoins de réduction de consommation en carburant, la stratégie de contrôle du moteur s'oriente de plus en plus vers une régulation en continue des paramètres de fonctionnement du moteur, en particulier sa température. The cooling of the structure of an internal combustion engine is an essential function to protect the engine from any damage of thermal origin, particularly in the field of motor vehicles. The known cooling circuits generally regulate the temperature of the engine structure via a two-position thermostat: open or closed. Its change of state depends on the temperature of the coolant with respect to a temperature threshold pre-set at the factory and therefore frozen for the entire life of the engine. In addition, the characteristic of the pressure drop of each branch of the cooling circuit determines the flow of liquid in each of them. For a given circuit, this characteristic, which determines the cooling of the motor, is fixed. In addition, with the evolution of anti-pollution standards and the need to reduce fuel consumption, the engine control strategy is moving more and more towards a continuous regulation of engine operating parameters, in particular its temperature.

2908155 2 Ainsi, en ce qui concerne le refroidissement, on souhaite pouvoir canaliser les calories vers des zones stratégiques du moteur et/ou des composants sur les branches du circuit et ce, aux moments les plus propices, en fonction de paramètres extérieurs tels que le régime moteur.Thus, with regard to cooling, it is desired to be able to channel the calories to strategic areas of the motor and / or components on the branches of the circuit at the most favorable moments, as a function of external parameters such as the engine speed.

5 Le coeur de tous les systèmes de régulation actuels est basé sur le thermostat. Celui-ci est composé d'une simple cartouche de laiton remplie d'une cire se dilatant quand la température augmente, de moyens d'étanchéité (couramment un joint) et d'un ou deux clapets pouvant être remis en position initiale à l'aide de ressorts.5 The heart of all current regulation systems is based on the thermostat. This consists of a simple brass cartridge filled with a wax expanding when the temperature increases, sealing means (usually a seal) and one or two valves that can be reset to the original position. help from springs.

10 Si le thermostat ne comprend qu'un seul clapet, il ne peut commander que la branche radiateur et on le dénomme couramment "thermostat à simple effet", alors qu'un thermostat à "double effet" possède deux clapets permettant de commander en même temps les branches radiateur et de dérivation, dite branche "by-pass".10 If the thermostat has only one valve, it can control only the radiator branch and it is commonly called "single-acting thermostat", while a "double-acting" thermostat has two valves to control at the same time the branches radiator and bypass, said branch "by-pass".

15 Ce principe est simple et robuste d'où son utilisation systématique dans tout type de circuit caloporteur nécessitant une régulation. Il ne permet cependant de piloter que deux branches de circuit au maximum. Les dernières évolutions consistent à ajouter, en sus de ce thermostat piloté, des électrovannes pour le pilotage des autres branches, ou à 20 remplacer le thermostat par un actionneur en rotation commandant plusieurs branches comme le présentent les brevets FR 2 817 011 ou FR 2 837 897. Tous ces systèmes ajoutés finissent par avoir un coût non négligeable. L'inconvénient majeur des systèmes actuels basés sur la technologie du thermostat à double effet réside dans le fait que ces systèmes 25 ne peuvent commander les débits que dans les branches radiateur et de dérivation dit by-pass. La branche de dérivation permet au liquide de retourner directement au moteur pour limiter les échanges thermiques: en situation de moteur froid pour diminuer le temps de montée en température ou en situation 30 de roulage pour augmenter la température de régulation. La branche radiateur permet quant à elle de refroidir le fluide par des échanges thermiques fluide/air. Le système reste malgré tout limité au pilotage du refroidissement du moteur et ne permet pas une gestion complète (différentes branches) de la régulation.This principle is simple and robust hence its systematic use in any type of heat transport circuit requiring regulation. However, it can only control up to two circuit branches. The latest developments consist in adding, in addition to this controlled thermostat, solenoid valves for controlling the other branches, or to replace the thermostat by an actuator in rotation controlling several branches as shown in patents FR 2 817 011 or FR 2 837 897. All these added systems end up having a not insignificant cost. The major disadvantage of the current systems based on the technology of the double-acting thermostat lies in the fact that these systems can only control the flow rates in the radiator and by-pass branches. The bypass branch allows the liquid to return directly to the engine to limit heat exchange: in a cold engine situation to reduce the temperature rise time or running situation to increase the control temperature. The radiator branch is used to cool the fluid by fluid / air heat exchange. The system is still limited to controlling the cooling of the engine and does not allow a complete management (different branches) of the regulation.

35 Les moteurs en rotation ou les systèmes associant thermostat piloté et électrovannes permettent quant à eux de réaliser un pilotage 2908155 3 multivoies mais l'inconvénient majeur de ces systèmes est le coût élevé ce qui en limite l'intérêt. La présente invention vise à éviter ces inconvénients en proposant une vanne robuste, simple et économique pour la distribution du liquide de 5 refroidissement du circuit d'un moteur, qui offre de grandes possibilités de régulation de la température des zones stratégiques de la structure du moteur. A cet effet, l'invention a pour objet une vanne thermostatique multivoies pour la distribution sélective et la régulation de débit d'un liquide de refroidissement dans au moins trois branches parallèles d'un circuit de 10 refroidissement d'un moteur de véhicule automobile, comportant essentiellement: - un corps de vanne creux dans lequel est ménagée une chambre de distribution, de forme générale sensiblement cylindrique, prévue pour recevoir du liquide de refroidissement en provenance du moteur et dans une 15 paroi latérale de laquelle sont ménagées, à une même hauteur axiale mais décalées angulairement, au moins trois lumières latérales conduisant chacune vers une des branches du circuit de refroidissement; - un obturateur tournant creux comprenant un fond ajouré et une jupe cylindrique, de diamètre extérieur sensiblement inférieur au diamètre 20 intérieur de la chambre, et dont une lumière latérale est susceptible de coïncider avec une ou plusieurs des lumières latérales de la chambre de distribution, de manière à autoriser un débit de liquide de refroidissement dans la ou les branches correspondantes du circuit de refroidissement; - des moyens d'entraînement en rotation de l'obturateur tournant 25 proportionnellement à la température du liquide de refroidissement dans la chambre, ces moyens d'entraînement en rotation comprenant une tige d'entraînement en rotation de forme cylindrique filetée, montée mobile en translation axiale dans un trou central à paroi cylindrique taraudée de l'obturateur tournant, et dont la translation axiale est commandée, en fonction 30 de la température du liquide de refroidissement dans la chambre, par un actionneur linéaire solidaire de la tige et réalisé sous la forme d'une cartouche thermo-dilatable en longueur. Selon une possibilité, le filetage de la tige d'entraînement en rotation présente au moins une portion sensiblement rectiligne orientée selon 35 l'axe de la tige, de manière à définir une ou plusieurs positions angulaires "stables" de l'obturateur tournant dans lesquelles la rotation de l'obturateur 2908155 4 tournant est temporairement interrompue tandis que se poursuit la translation axiale de la tige d'entraînement. En ce cas, le filetage de la tige d'entraînement peut avantageusement présenter des portions intermédiaires, inclinées ou incurvées 5 de manière appropriée, en vue d'adoucir les transitions entre le filetage proprement dit et la ou lesdites portions rectilignes. Dans une forme de réalisation, la cartouche thermo-dilatable est logée dans un compartiment de commande de la chambre de distribution, séparé du reste de la chambre de distribution par une cloison possédant au 10 moins un orifice de communication, et le compartiment de commande comporte des moyens de chauffage commandés (par exemple par un calculateur) en fonction de la température (mesurée par exemple par un capteur de température) du liquide de refroidissement présent dans la chambre de distribution. 1.5 Deux des lumières latérales de la paroi latérale de la chambre de distribution, conduisant respectivement vers une des branches et vers une autre des branches du circuit de refroidissement, peuvent être disposées symétriquement par rapport à un axe central de la chambre de distribution, afin de minimiser le couple de manoeuvre.Rotating motors or systems combining piloted thermostat and solenoid valves make it possible to perform multi-channel control 2908155 3, but the major disadvantage of these systems is the high cost which limits their interest. The present invention aims to avoid these drawbacks by proposing a robust, simple and economical valve for distributing the cooling liquid of the circuit of an engine, which offers great possibilities for regulating the temperature of the strategic zones of the engine structure. . For this purpose, the subject of the invention is a multi-way thermostatic valve for selectively distributing and regulating the flow rate of a cooling liquid in at least three parallel branches of a cooling circuit of a motor vehicle engine. comprising essentially: - a hollow valve body in which is formed a generally cylindrical distribution chamber, intended to receive cooling liquid from the engine and in a side wall of which are arranged at the same height axial but angularly offset, at least three side lights each leading to one of the branches of the cooling circuit; a hollow rotating obturator comprising a perforated bottom and a cylindrical skirt, of outside diameter substantially smaller than the inside diameter of the chamber, and a lateral lumen of which is capable of coinciding with one or more of the lateral lumens of the distribution chamber; in order to allow a flow of cooling liquid in the corresponding branch or branches of the cooling circuit; means for driving the shutter in rotation in proportion to the temperature of the cooling liquid in the chamber, these rotational drive means comprising a threaded cylindrical rotating drive rod mounted in translation axial in a central hole with a cylindrical wall threaded with the rotating shutter, and whose axial translation is controlled, as a function of the temperature of the cooling liquid in the chamber, by a linear actuator integral with the rod and made in the form a thermo-expandable cartridge in length. According to one possibility, the thread of the rotary drive rod has at least one substantially rectilinear portion oriented along the axis of the rod, so as to define one or more "stable" angular positions of the rotary shutter in which the rotation of the rotating shutter 2908155 4 is temporarily interrupted while the axial translation of the driving rod continues. In this case, the threading of the drive rod may advantageously have intermediate portions, inclined or curved appropriately, in order to soften the transitions between the thread itself and the rectilinear portion or portions. In one embodiment, the heat-expandable cartridge is housed in a control compartment of the dispensing chamber, separated from the remainder of the dispensing chamber by a partition having at least one communication port, and the control compartment comprises controlled heating means (for example by a computer) as a function of the temperature (measured for example by a temperature sensor) of the coolant present in the distribution chamber. 1.5 Two side lights of the side wall of the distribution chamber, leading respectively to one of the branches and to another of the branches of the cooling circuit, may be arranged symmetrically with respect to a central axis of the distribution chamber, in order to to minimize the maneuvering torque.

20 Le corps de vanne comporte par exemple une bride de fixation au moteur, par exemple à une culasse du moteur. La mise en oeuvre de l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard du dessin annexé dans lequel : 25 - la figure 1 est un schéma fonctionnel illustrant un exemple de circuit de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile comprenant une vanne de distribution de liquide de refroidissement selon l'invention; - la figure 2 est une vue de dessous en perspective d'un exemple de vanne de distribution selon l'invention; 30 -la figure 3 est une vue partielle de trois quarts en perspective de la vanne de distribution de la figure 2; - la figure 4 est une vue en éclaté et en perspective de la vanne de distribution des figures 2 et 3; - la figure 5 est une vue en écorché de la vanne de distribution de 35 la figure 2; 2908155 5 - la figure 6 est une vue analogue à la figure 5 prise sous un autre angle; - les figures 7 à 10 sont des vues schématiques en coupe transversale de la vanne de distribution des figures précédentes, qui illustrent 5 quatre positions différentes de fonctionnement de cette vanne; - la figure 11 une vue partielle en perspective d'une variante de réalisation d'une tige d'entraînement de la vanne. Comme illustré sur la figure 1, un circuit de refroidissement 18 pour un moteur thermique 2 de véhicule automobile comprend une pompe à eau 3 10 prévue pour faire circuler du liquide de refroidissement à travers le moteur 2, et une branche 4 couramment appelée branche radiateur et pourvue d'un radiateur 5. Une branche de dérivation 7, couramment appelée "by-pass", permet de dévier le liquide de refroidissement en direction de la pompe 3. Ce circuit 18 est complété par une branche de dégazage moteur 8 15 et une branche de dégazage radiateur 9 reliant la sortie du radiateur 5 à un bocal de dégazage 11 (dans le cas d'un moteur diesel), ainsi que par une branche aérotherme 12 comprenant un aérotherme ou échangeur d'habitacle 13. D'autres branches intégrant des systèmes additionnels se greffent sur ce même circuit 18: il s'agit d'une branche d'échangeur eau/huile 14 qui comprend 20 un échangeur eau/huile 15, et d'une branche d'échangeur air/eau 16 comprenant un échangeur d'air de suralimentation 17. La circulation et la régulation de débit du liquide de refroidissement dans les branches radiateur 4, by-pass 7 et aérotherme 12 du circuit de refroidissement 18 est contrôlée par une vanne thermostatique 19 à trois voies.The valve body comprises, for example, a flange for attachment to the motor, for example a cylinder head of the engine. The implementation of the invention will be better understood with the aid of the detailed description which is set out below with reference to the appended drawing in which: FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a cooling circuit; a motor vehicle engine comprising a coolant distribution valve according to the invention; FIG. 2 is a perspective bottom view of an exemplary dispensing valve according to the invention; FIG. 3 is a partial three-quarter perspective view of the dispensing valve of FIG. 2; FIG. 4 is an exploded and perspective view of the dispensing valve of FIGS. 2 and 3; Figure 5 is a cutaway view of the dispensing valve of Figure 2; Figure 6 is a view similar to Figure 5 taken at another angle; FIGS. 7 to 10 are diagrammatic cross-sectional views of the dispensing valve of the preceding figures, which illustrate four different operating positions of this valve; - Figure 11 is a partial perspective view of an alternative embodiment of a drive rod of the valve. As illustrated in FIG. 1, a cooling circuit 18 for a motor vehicle engine 2 comprises a water pump 3 designed to circulate cooling liquid through the engine 2, and a branch 4 commonly called a radiator branch and provided with a radiator 5. A bypass branch 7, commonly called "bypass", deflects the coolant towards the pump 3. This circuit 18 is completed by a motor degassing branch 8 15 and a radiator degassing branch 9 connecting the output of the radiator 5 to a degassing jar 11 (in the case of a diesel engine), as well as a heater branch 12 comprising a heater or cabin exchanger 13. Other branches integrating additional systems are grafted onto the same circuit 18: it is a water / oil exchanger branch 14 which comprises a water / oil exchanger 15, and an air / water exchanger branch 16 comprising a EXCHA The circulation and the flow control of the coolant in the radiator 4, bypass 7 and heater 12 branches of the cooling circuit 18 is controlled by a three-way thermostatic valve 19.

25 Comme indiqué sur la figure 2, la vanne 19 comporte un corps de vanne 27 creux présentant une bride 33 de fixation à une culasse du moteur 2. Une chambre de distribution 30, de forme générale sensiblement cylindrique, est ménagée dans le corps de vanne 27 et prévue pour recevoir du liquide de refroidissement en provenance du moteur 2 par une ouverture 29 30 pratiquée dans le corps de vanne 27. Une paroi latérale de la chambre de distribution 30 présente, à une même hauteur axiale mais décalées angulairement, trois lumières latérales 26, 26' et 26" conduisant chacune, par l'intermédiaire d'une tubulure de sortie 28, 28' et 28" (mieux visible sur la figure 3) du corps de vanne 27, vers une des branches 7, 12 et 4 du circuit de 35 refroidissement 18.As shown in FIG. 2, the valve 19 comprises a hollow valve body 27 having a flange 33 for fastening to a cylinder head of the engine 2. A distribution chamber 30, of generally cylindrical general shape, is formed in the valve body. 27 and provided to receive coolant from the engine 2 through an opening 29 30 formed in the valve body 27. A side wall of the distribution chamber 30 has, at the same axial height but angularly offset, three side lights 26, 26 'and 26 "each leading, via an outlet pipe 28, 28' and 28" (better visible in Figure 3) of the valve body 27, to one of the branches 7, 12 and 4 of the cooling circuit 18.

2908155 6 Une sonde de température 55 est disposée sur le corps de vanne 27 de manière à déboucher dans la chambre de distribution 30 pour y mesurer la température du liquide de refroidissement. Comme visible en figure 4, le corps de vanne 27 loge un obturateur 5 tournant 22 de forme annulaire monté rotatif dans la chambre de distribution 30, et de diamètre extérieur sensiblement inférieur au diamètre intérieur de la chambre 30. Une tige 37 d'entraînement en rotation, de forme cylindrique filetée, est montée mobile en translation axiale dans un trou central 23 de l'obturateur tournant 22 dont la paroi cylindrique est taraudée de manière 10 complémentaire au filetage de la tige 37. La tige 37 est immobilisée en rotation. Un mouvement de translation axiale de la tige 37 provoque par conséquent une rotation de l'obturateur tournant 22. Une variante de réalisation de la tige d'entraînement en rotation 37 est illustrée sur la figure 11. Le filetage 59 de la tige 37 présente de courtes 15 portions sensiblement rectilignes 60 orientées selon l'axe de la tige 37, de manière à définir une ou plusieurs positions angulaires "stables" de l'obturateur tournant 22 dans lesquelles la rotation de l'obturateur tournant 22 est temporairement interrompue tandis que se poursuit la translation axiale de la tige 37. Des portions intermédiaires, inclinées ou incurvées de manière 20' appropriée, permettent d'adoucir les transitions entre le filetage 59 proprement dit et les portions rectilignes 60. Le trou central 23 est entouré d'un fond ajouré 25 de l'obturateur tournant 22 qui permet le passage de liquide de refroidissement au travers de l'obturateur tournant 22.A temperature sensor 55 is disposed on the valve body 27 to open into the dispensing chamber 30 to measure the temperature of the coolant. As can be seen in FIG. 4, the valve body 27 houses a rotary shutter 22 of annular shape rotatably mounted in the distribution chamber 30, and of outside diameter substantially smaller than the inside diameter of the chamber 30. A drive rod 37 rotation, of threaded cylindrical shape, is movably mounted in axial translation in a central hole 23 of the rotating shutter 22, the cylindrical wall of which is threaded in a manner complementary to the thread of the rod 37. The rod 37 is immobilized in rotation. An axial translational movement of the rod 37 therefore causes a rotation of the rotating shutter 22. An embodiment variant of the rotary drive rod 37 is illustrated in FIG. 11. The threading 59 of the rod 37 presents short 15 substantially rectilinear portions 60 oriented along the axis of the rod 37, so as to define one or more "stable" angular positions of the rotating shutter 22 in which the rotation of the rotating shutter 22 is temporarily interrupted while continues the axial translation of the rod 37. Intermediate portions, inclined or curved appropriately 20, can soften the transitions between the thread 59 itself and the rectilinear portions 60. The central hole 23 is surrounded by a bottom aperture 25 of the rotating shutter 22 which allows the passage of coolant through the rotating shutter 22.

25 Une lumière latérale 24 est ménagée dans la jupe cylindrique de l'obturateur tournant 22 (voir figures 4 à 6), de manière à pouvoir coïncider avec une ou plusieurs des lumières latérales 26, 26' et 26" de la chambre de distribution 30 en vue d'autoriser un débit de liquide de refroidissement dans la ou les branches correspondantes 7, 12 et 4 du circuit de refroidissement 18.A lateral lumen 24 is formed in the cylindrical skirt of the rotating shutter 22 (see FIGS. 4 to 6) so as to coincide with one or more of the side lumens 26, 26 'and 26 "of the dispensing chamber 30. in order to allow a flow of cooling liquid into the corresponding branch or branches 7, 12 and 4 of the cooling circuit 18.

30 La position angulaire variable de l'obturateur tournant 22 dans la chambre de distribution 30 (et plus particulièrement la mise en correspondance ou non de la lumière latérale 24 de l'obturateur tournant 22 avec une, deux ou trois des lumières latérales 26, 26' ou 26" de la chambre de distribution 30) permet ainsi d'obtenir des débits de liquide de refroidissement variables dans 35 les différentes branches 7, 12 et 4 du circuit 18.The variable angular position of the rotating shutter 22 in the distribution chamber 30 (and more particularly the matching or not of the lateral light 24 of the rotating shutter 22 with one, two or three of the side lights 26, 26 or 26 "of the distribution chamber 30) thus makes it possible to obtain variable coolant flows in the various branches 7, 12 and 4 of the circuit 18.

2908155 7 L'étanchéité entre la paroi extérieure de l'obturateur tournant 22 et le corps de vanne 27 est assurée au moyen de moulages formant des barrières d'étanchéité 32 qui sont des chicanes. Des joints d'étanchéité y sont associés pour améliorer l'étanchéité.The sealing between the outer wall of the rotating shutter 22 and the valve body 27 is provided by means of moldings forming sealing barriers 32 which are baffles. Seals are associated to improve the seal.

5 La translation axiale de la tige 37 est commandée, proportionnellement à la température du liquide de refroidissement dans la chambre 30, par un actionneur linéaire solidaire de la tige 37 et réalisé sous la forme d'une cartouche de laiton 43 contenant une cire thermo-dilatable de sorte que la cartouche 43 est de longueur variable selon la température de son 10 environnement. La cartouche thermo-dilatable 43 est tarée de sorte que sa course de dilatation soit maximale lorsqu'une température critique de sécurité moteur est atteinte. La cartouche thermo-dilatable 43 est logée dans un compartiment de commande 20 de la chambre de distribution 30. Le compartiment de 15 commande 20 est séparé du reste de la chambre de distribution 30 par une cloison 35 et comporte un couvercle 21 (omis sur la figure 3 pour en faciliter la lecture) sur lequel est prévue une tubulure de sortie 45. Afin de permettre une circulation en continu du liquide de refroidissement autour de la cartouche thermo-dilatable 43, une partie du 20 liquide venant de l'ouverture 29 est évacuée, à travers un orifice de communication 44 pratiqué dans la cloison 35 et via la tubulure de sortie 45, vers le bocal de dégazage 11 par exemple. La figure 7 montre la vanne 19 en position fermée lorsque le moteur 2 est froid (au démarrage du véhicule): l'obturateur tournant 22 est 25 dans une position de chauffage du moteur 2 qui empêche le liquide de refroidissement de circuler vers les branches 4 et 12 du circuit 18, afin de réduire le temps de montée en température du moteur 2. Seule une légère fuite de liquide de refroidissement peut être autorisée dans la branche by-pass 7. Lorsqu'une température de tarage prédéterminée de la cartouche 30 thermo-dilatable 43, par exemple 40 C, est atteinte, celle-ci se dilate et déplace axialement la tige d'entraînement 37 laquelle entraîne en rotation, par son filetage, l'obturateur tournant 22, de sorte que la lumière latérale 24 de l'obturateur tournant 22 vient d'abord en correspondance avec la lumière latérale 26 de la chambre de distribution 30 de manière à laisser circuler du 35 liquide de refroidissement dans la branche by-pass 7, puis également en 2908155 8 correspondance avec la lumière latérale 26' de manière à laisser circuler du liquide de refroidissement dans la branche aérotherme 12 (voir figure 8). A une température de, par exemple, 85 C, la lumière latérale 24 de l'obturateur tournant 22 vient partiellement aussi en correspondance avec la 5 lumière latérale 26" de la chambre de distribution 30 de manière à laisser également circuler un peu de liquide de refroidissement dans la branche radiateur 4 du circuit 18 (voir figure 9). A une température de, par exemple, 95 C, la lumière latérale 24 de l'obturateur tournant 22 vient entièrement en correspondance avec la lumière 10 latérale 26" de la chambre 30 de manière à laisser circuler du liquide de refroidissement dans la branche radiateur 4 du circuit 18. Enfin, à une température critique de sécurité moteur de, par exemple, 115 C, la lumière 24 de l'obturateur 22 coïncide uniquement avec la lumière latérale 26" dans une position de refroidissement du moteur 2, de sorte 15 que le liquide de refroidissement ne circule que dans la branche radiateur 4 (voir figure 10). Lorsque la cire thermo-dilatable de la cartouche 43 refroidit, un ressort de rappel 31 assiste au retour de l'obturateur tournant 22 et de la tige 37 en position initiale. Le ressort 31 est ici un ressort de torsion sur la figure 6, 201 mais pourrait aussi être un ressort de compression agissant directement sur l'extrémité de la tige 37. Dans une variante non représentée, les lumières latérales 26 et 26" de la chambre de distribution 30, qui conduisent respectivement vers la branche de dérivation 7 et vers la branche radiateur 4 du circuit de 25 refroidissement 18, sont disposées symétriquement par rapport à un axe central de la chambre de distribution 30. Cette disposition met en réaction les deux efforts liés à la différence de pression entre l'entrée 29 et la pression dans les tubulures 28 et 28" qui ont alors tendance à s'annuler (vanne fermée). II est aussi possible de déclencher la dilatation de la cartouche 43 à 30 une température de liquide de refroidissement inférieure à la température de "tarage" de la cartouche 43, par des moyens de chauffage (non représentés) prévus dans le compartiment 20 et commandés par un calculateur 56, en fonction de la température mesurée par la sonde 55. En régulant le moteur 2 à une température supérieure, par exemple environ 100 C, il est ainsi possible 35 de réduire la pollution et la consommation en carburant.The axial translation of the rod 37 is controlled, in proportion to the temperature of the cooling liquid in the chamber 30, by a linear actuator integral with the rod 37 and made in the form of a brass cartridge 43 containing a thermosealing wax. expandable so that the cartridge 43 is of variable length depending on the temperature of its environment. The heat-expansion cartridge 43 is calibrated so that its expansion stroke is maximum when a critical engine safety temperature is reached. The heat-expandable cartridge 43 is housed in a control compartment 20 of the distribution chamber 30. The control compartment 20 is separated from the rest of the distribution chamber 30 by a partition 35 and comprises a cover 21 (omitted from the 3 to facilitate reading) on which an outlet pipe 45 is provided. In order to allow a continuous circulation of the coolant around the heat-expandable cartridge 43, part of the liquid coming from the opening 29 is evacuated through a communication port 44 made in the partition 35 and via the outlet pipe 45 to the degassing jar 11 for example. FIG. 7 shows the valve 19 in the closed position when the engine 2 is cold (when the vehicle is started): the rotating shutter 22 is in a heating position of the engine 2 which prevents the cooling liquid from circulating towards the branches 4 and 12 of the circuit 18, in order to reduce the temperature rise time of the motor 2. Only a slight coolant leak can be allowed in the bypass branch 7. When a predetermined temperature setting of the thermo cartridge 30 -dilatable 43, for example 40 C, is reached, it expands and axially displaces the drive rod 37 which rotates, by its thread, the rotating shutter 22, so that the lateral light 24 of the The rotating shutter 22 first matches the side lumen 26 of the dispensing chamber 30 so as to allow coolant to circulate in the by-pass branch 7, and then also in the air outlet. 8 correspondence with the side light 26 'so as to let coolant circulate in the air heater branch 12 (see Figure 8). At a temperature of, for example, 85 ° C., the lateral lumen 24 of the rotating shutter 22 also partially matches the lateral lumen 26 "of the dispensing chamber 30 so as to also circulate a little liquid of cooling in the radiator branch 4 of the circuit 18 (see Fig. 9) At a temperature of, for example, 95 ° C., the lateral light 24 of the rotating shutter 22 is entirely in correspondence with the lateral light 26 "of the chamber 30 so as to circulate coolant in the radiator branch 4 of the circuit 18. Finally, at a critical engine safety temperature of, for example, 115 C, the light 24 of the shutter 22 coincides only with the side light 26 "in a cooling position of the engine 2, so that the coolant circulates only in the radiator branch 4 (see Figure 10) When the thermo-expandable wax of the carto As soon as the cooler 43 cools, a return spring 31 assists the return of the rotating shutter 22 and the rod 37 to the initial position. The spring 31 is here a torsion spring in Figure 6, 201 but could also be a compression spring acting directly on the end of the rod 37. In a variant not shown, the side lights 26 and 26 "of the chamber 30, which lead respectively to the branch branch 7 and the radiator branch 4 of the cooling circuit 18, are arranged symmetrically with respect to a central axis of the distribution chamber 30. This arrangement reacts the two efforts related to the pressure difference between the inlet 29 and the pressure in the pipes 28 and 28 "which then tend to cancel (valve closed). It is also possible to trigger the expansion of the cartridge 43 at a coolant temperature lower than the "setting" temperature of the cartridge 43, by heating means (not shown) provided in the compartment 20 and controlled by a calculator 56, as a function of the temperature measured by the probe 55. By regulating the engine 2 to a higher temperature, for example about 100 ° C., it is thus possible to reduce the pollution and the fuel consumption.

2908155 9 Bien que l'invention ait été décrite avec des exemples particuliers de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.Although the invention has been described with particular examples of embodiment, it is obvious that it is not limited thereto and that it includes all the technical equivalents of the means described and their combinations if they are within the scope of the invention.

Claims

1-. A multi-channel thermostatic valve (19) for selectively dispensing and regulating the flow rate of a coolant in at least three parallel branches (4, 7, 8, 9, 12, 14, 16) of a cooling circuit of a motor vehicle engine (2) comprising: a hollow valve body (27) in which is arranged a generally cylindrical distribution chamber (30) designed to receive cooling liquid from the engine (2); ) and in a side wall of which are provided, at the same axial height but angularly offset, at least three side lights (26, 26 'and 26 ") each leading to one of the branches of the cooling circuit; 1.5 - a rotating shutter recess (22) comprising a perforated bottom (25) and a cylindrical skirt, of outside diameter substantially smaller than the inside diameter of the chamber (30), and a lateral lumen (24) of which is likely to coincide with a or more of the side lumens (26, 26 'and 26 ") of the distribution chamber (30) so as to allow a flow of coolant into the corresponding one or more branches of the cooling circuit; means (37, 43) for rotating the rotating shutter (22) in proportion to the temperature of the cooling liquid in the chamber (30); Characterized in that the rotary drive means of the rotary shutter (22) comprise a threaded cylindrical rotating drive shaft (37) mounted to move axially in a central walled hole (23). cylindrical complementary shape of the rotating shutter (22), and whose axial translation is controlled, depending on the temperature of the coolant in the chamber (30), by a linear actuator integral with the rod (37) and realized in the form of a cartridge (43) heat-expandable in length.

2-. Multi-way thermostatic valve according to Claim 1, characterized in that the thread (59) of the rotary drive rod (37) has at least one substantially rectilinear portion (60) oriented along the axis 2908155 11 of the rod ( 37), so as to define one or more stable angular positions of the rotary shutter (22) in which the rotation of the rotary shutter (22) is temporarily interrupted while the axial translation of the driving rod ( 37). 5

3. A multi-way thermostatic valve according to claim 2, characterized in that the thread (59) of the drive rod (37) has intermediate, inclined or appropriately curved portions for softening the transitions between the thread (59). ) and the said rectilinear portion (60).

4-. Multi-channel thermostatic valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heat-expandable cartridge (43) is housed in a control compartment (20) of the distribution chamber (30) separated from the rest of the chamber dispensing means (30) by a partition (35) having at least one communication port (44), and in that the control compartment (20) has heating means controlled according to the temperature of the coolant present in the the distribution chamber (30).

5-. Multi-directional thermostatic valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that two of the side openings (26, 26 ") of the side wall of the distribution chamber (30), respectively leading to one of the branches (7; 14; 16) and to another of the branches (4; 12; 14; 16) of the cooling circuit (18) are arranged symmetrically with respect to a central axis of the distribution chamber (30).

6. Multi-directional thermostatic valve according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the valve body (27) has a flange (33) for attachment to the motor (2).