FR3064675A1 - CALOPORATOR LIQUID OUTPUT HOUSING AND THERMAL MANAGEMENT DEVICE OF A VEHICLE MOTOR POWERTRAIN - Google Patents
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Abstract
Boîtier (12) pour un dispositif de gestion thermique d'un moteur avec une chambre interne de répartition de liquide caloporteur (127) ayant au moins une entrée, un premier conduit interne de sortie (129) de raccordement à un by-pass du moteur thermique, un deuxième conduit interne de sortie (130) de raccordement à une entrée d'un refroidisseur du dispositif, un troisième conduit interne de sortie (131) de raccordement à une entrée d'un aérotherme du dispositif, et un thermostat à double effet (120) commandant en fonction de sa position des communications entre la chambre interne de répartition et les premier et deuxième conduits internes de sortie, le troisième conduit interne de sortie comporte une entrée (131a) située dans le premier conduit interne de sortie, de sorte que le thermostat à double effet commande aussi en fonction de sa position une communication fluidique entre la chambre interne de répartition et le troisième conduit interne de sortie.Housing (12) for a thermal management device of a motor with an internal heat transfer liquid distribution chamber (127) having at least one inlet, a first internal outlet duct (129) for connection to an engine bypass thermal device, a second internal outlet duct (130) for connection to an inlet of a cooler of the device, a third internal outlet duct (131) for connection to an inlet of a heater of the device, and a double-acting thermostat (120) controlling according to its position of the communications between the internal distribution chamber and the first and second internal outlet ducts, the third internal outlet duct has an inlet (131a) located in the first internal outlet duct, so that the double-acting thermostat also controls, depending on its position, fluid communication between the internal distribution chamber and the third internal outlet duct.
Description
Titulaire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.Holder (s): PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.
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Mandataire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.Agent (s): PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Public limited company.
BOITIER DE SORTIE DE LIQUIDE CALOPORTEUR ET DISPOSITIF DE GESTION THERMIQUE D'UN GROUPE MOTOPROPULSEUR DE VEHICULE.HEAT LIQUID OUTPUT BOX AND THERMAL MANAGEMENT DEVICE OF A VEHICLE DRIVE GROUP.
FR 3 064 675 - A1 (5/) Boîtier (12) pour un dispositif de gestion thermique d'un moteur avec une chambre interne de répartition de liquide caloporteur (127) ayant au moins une entrée, un premier conduit interne de sortie (129) de raccordement à un by-pass du moteur thermique, un deuxième conduit interne de sortie (130) de raccordement à une entrée d'un refroidisseur du dispositif, un troisième conduit interne de sortie (131) de raccordement à une entrée d'un aérotherme du dispositif, et un thermostat à double effet (120) commandant en fonction de sa position des communications entre la chambre interne de répartition et les premier et deuxième conduits internes de sortie, le troisième conduit interne de sortie comporte une entrée (131a) située dans le premier conduit interne de sortie, de sorte que le thermostat à double effet commande aussi en fonction de sa position une communication fluidique entre la chambre interne de répartition et le troisième conduit interne de sortie.FR 3 064 675 - A1 (5 /) Housing (12) for a device for thermal management of an engine with an internal coolant distribution chamber (127) having at least one inlet, a first internal outlet duct (129 ) of connection to a bypass of the heat engine, a second internal outlet duct (130) for connection to an inlet of a cooler of the device, a third internal outlet duct (131) for connection to an inlet of a unit heater, and a double-acting thermostat (120) controlling, depending on its position, the communications between the internal distribution chamber and the first and second internal outlet ducts, the third internal outlet duct has an inlet (131a) located in the first internal outlet duct, so that the double-acting thermostat also controls, depending on its position, fluid communication between the internal distribution chamber and the third internal duct Release.
BOÎTIER DE SORTIE DE LIQUIDE CALOPORTEUR ET DISPOSITIF DE GESTION THERMIQUE D’UN GROUPE MOTOPROPULSEUR DE VÉHICULE [001] L’invention concerne de manière générale le domaine de l’automobile. Plus particulièrement, l’invention se rapporte à un boîtier de sortie de liquide caloporteur. L’invention se rapporte à aussi à un dispositif de gestion thermique d’un groupe motopropulseur à moteur thermique de véhicule de transport, dans lequel est monté le boîtier de sortie de liquide caloporteur.HEAT LIQUID OUTPUT BOX AND THERMAL MANAGEMENT DEVICE OF A VEHICLE DRIVE GROUP [001] The invention relates generally to the automotive field. More particularly, the invention relates to a heat transfer liquid outlet box. The invention also relates to a thermal management device for a powertrain with a thermal engine of a transport vehicle, in which the coolant outlet box is mounted.
[002] Dans le contexte de la réduction de la pollution et des émissions de CO2, les constructeurs automobiles se doivent de satisfaire aux réglementations environnementales telles que les normes européennes d'émission, dites normes « Euro >>, qui imposent de fortes baisses des limites acceptables pour les rejets polluants.In the context of the reduction of pollution and CO 2 emissions, car manufacturers must comply with environmental regulations such as European emission standards, called "Euro" standards, which impose sharp reductions acceptable limits for pollutant releases.
[003] Une voie possible identifiée par les constructeurs est la réduction des régimes moyens de rotation du moteur thermique dite « downspeeding >> en anglais. Cependant, cette réduction des régimes moyens de rotation du moteur thermique induit une réduction des débits de liquide caloporteur dans le dispositif de gestion thermique du groupe motopropulseur qui peut affecter le refroidissement de celui-ci. En effet, le régime de rotation de la pompe à eau, dont dépend le débit du liquide caloporteur au sein du moteur thermique, et le régime de rotation du moteur thermique sont généralement liés par un rapport d’entraînement fixe.One possible way identified by the manufacturers is the reduction of the average revs of the thermal engine called "downspeeding" in English. However, this reduction in the average speeds of rotation of the thermal engine induces a reduction in the flow rates of heat-transfer liquid in the thermal management device of the powertrain which can affect the cooling thereof. Indeed, the rotation speed of the water pump, on which the flow of the heat-transfer liquid within the heat engine depends, and the rotation speed of the heat engine are generally linked by a fixed drive ratio.
[004] Les différentes contraintes de performances, de compacité et environnementales conduisent à implanter dans les motorisations thermiques des technologies qui ajoutent davantage de flux thermiques, telles que la recirculation des gaz d’échappement dite EGR, l’intégration du collecteur d’échappement dans la culasse, la réduction ou l’élimination des modes de combustion dans des conditions non stœchiométriques pour les moteurs à allumage commandé (réglementation dite RDE pour « Real Drive Emissions >> en anglais). La maîtrise du refroidissement du groupe motopropulseur est indispensable pour conserver les performances de celui-ci en termes de fiabilité et de durabilité, de rendement, de consommation de carburant et de limitation des émissions polluantes. Ces flux thermiques supplémentaires à dissiper peuvent imposer un accroissement de la vitesse de rotation de la pompe à eau (rendue alors indépendante du régime de rotation du moteur thermique, ou redimensionnée en conséquence) pour avoir un débit suffisant de liquide caloporteur et/ou un dimensionnement de l’échangeur thermique de refroidissement moteur dans une classe supérieure, ce qui impacte les coûts, et/ou une augmentation du régime de rotation du groupe moto-ventilateur (GMV) pour accroître le débit d’air extérieur à travers le échangeur thermique de refroidissement du moteur thermique mais, ce faisant, alors en augmentant potentiellement au-delà d’un niveau acceptable le bruit émis par le GMV à l’extérieur du véhicule et le bruit et les vibrations transmis à l’intérieur du véhicule. Dans des situations de vie du véhicule où la maîtrise du refroidissement est problématique, le contrôle moteur peut n’avoir d’autre choix que de dégrader volontairement le rendement du moteur thermique pour en limiter les prestations et pour maîtriser les flux thermiques dissipés (enrichissement en carburant du mélange air/carburant injecté dans la chambre de combustion et/ou dans les tubulures d’admission du moteur thermique, dégradation de l’avance à l’allumage du mélange, paramètres d’injection, etc.), ce qui augmenterait la consommation en carburant et les émissions polluantes, au détriment du maintien des performances du moteur thermique.The different performance, compactness and environmental constraints lead to the implantation in thermal engines of technologies which add more heat fluxes, such as the recirculation of the exhaust gases called EGR, the integration of the exhaust manifold in the cylinder head, the reduction or the elimination of the combustion modes under non-stoichiometric conditions for spark-ignition engines (regulation known as RDE for "Real Drive Emissions" in English). Controlling the powertrain's cooling is essential to maintain its performance in terms of reliability and durability, efficiency, fuel consumption and limitation of polluting emissions. These additional heat flows to be dissipated can impose an increase in the speed of rotation of the water pump (then made independent of the speed of rotation of the heat engine, or resized accordingly) to have a sufficient flow of heat-transfer liquid and / or a dimensioning. of the engine cooling heat exchanger in a higher class, which impacts costs, and / or an increase in the rotation speed of the motor-driven fan unit (GMV) to increase the flow of outside air through the heat exchanger of cooling of the heat engine, but in doing so potentially increasing the noise emitted by the GMV outside the vehicle and the noise and vibrations transmitted inside the vehicle beyond an acceptable level. In vehicle life situations where the control of cooling is problematic, engine control may have no other choice than to deliberately degrade the efficiency of the heat engine to limit the benefits and to control the dissipated heat flux (enrichment in fuel from the air / fuel mixture injected into the combustion chamber and / or into the combustion engine intake manifolds, deterioration of the ignition ignition advance, injection parameters, etc.), which would increase the fuel consumption and polluting emissions, to the detriment of maintaining the performance of the engine.
[005] Un composant clé nécessaire au pilotage du dispositif de gestion thermique est le boîtier de sortie de liquide caloporteur, appelé « boîtier de sortie d’eau >> ou « boîtier BSE >> par l’homme du métier. Les documents FR2995013 et FR2995015 décrivent des dispositifs de gestion thermique dans lesquels sont intégrés des boîtiers BSE. Le boîtier BSE comporte habituellement un thermostat à double effet et un clapet pressostatique pour commander la circulation du liquide caloporteur dans le dispositif de gestion thermique. Les boîtiers BSE de l’état de la technique n’apportent pas de solution satisfaisante à la problématique exposée plus haut.[005] A key component necessary for controlling the thermal management device is the coolant outlet box, called "water outlet box" or "BSE box" by a person skilled in the art. The documents FR2995013 and FR2995015 describe thermal management devices in which BSE boxes are integrated. The BSE box usually includes a double-acting thermostat and a pressostatic valve to control the circulation of the heat transfer liquid in the thermal management device. The BSE boxes of the state of the art do not provide a satisfactory solution to the problem set out above.
[006] Il existe donc un besoin pour un boîtier de sortie de liquide caloporteur perfectionné et un dispositif de gestion thermique autorisant un refroidissement thermique plus performant d’un groupe motopropulseur à moteur thermique dans un véhicule de transport.There is therefore a need for an improved coolant outlet box and a thermal management device allowing more efficient thermal cooling of a powertrain with a thermal engine in a transport vehicle.
[007] Selon un premier aspect, l’invention concerne un boîtier de sortie de liquide caloporteur apte à être intégré dans un dispositif de gestion thermique d’un groupe motopropulseur d’un véhicule, le groupe motopropulseur incluant un moteur thermique, comportant une chambre interne de répartition de liquide caloporteur ayant au moins une entrée de liquide caloporteur, un premier conduit interne de sortie agencé pour un raccordement à un tube de by-pass du moteur thermique, un deuxième conduit interne de sortie agencé pour un raccordement à une entrée d’un échangeur thermique de refroidissement du dispositif de gestion thermique, un troisième conduit interne de sortie agencé pour un raccordement à une entrée d’un aérotherme du dispositif de gestion thermique, et un thermostat à double effet commandant en fonction de sa position des communications fluidiques entre la chambre interne de répartition de liquide caloporteur et les premier et deuxième conduits internes de sortie. Conformément à l’invention, le troisième conduit interne de sortie comporte une entrée située dans le premier conduit interne de sortie, de sorte que le thermostat à double effet commande aussi en fonction de sa position une communication fluidique entre la chambre interne de répartition de liquide caloporteur et le troisième conduit interne de sortie.According to a first aspect, the invention relates to a heat transfer liquid outlet housing adapted to be integrated in a thermal management device of a powertrain of a vehicle, the powertrain including a heat engine, comprising a chamber internal distribution of heat transfer liquid having at least one entry of heat transfer liquid, a first internal outlet duct arranged for connection to a bypass tube of the heat engine, a second internal outlet duct arranged for connection to an inlet of '' a heat exchanger for cooling the thermal management device, a third internal outlet duct arranged for connection to an input of an air heater of the thermal management device, and a double-acting thermostat controlling, depending on its position, the fluid communications between the internal coolant distribution chamber and the first and second conduits s internal output. According to the invention, the third internal outlet duct has an inlet located in the first internal outlet duct, so that the double-acting thermostat also controls, depending on its position, fluid communication between the internal liquid distribution chamber. coolant and the third internal outlet duct.
[008] Selon une caractéristique particulière de l‘invention, le boîtier comprend un clapet pressostatique monté dans le premier conduit interne de sortie, et l’entrée du troisième conduit interne de sortie est située en amont du clapet pressostatique et en aval d’un clapet du thermostat à double effet.According to a particular characteristic of the invention, the housing comprises a pressostatic valve mounted in the first internal outlet conduit, and the inlet of the third internal outlet conduit is located upstream of the pressostatic valve and downstream of a double-acting thermostat valve.
[009] Selon une autre caractéristique particulière, les éléments thermosensibles du thermostat à double effet et d’une sonde de température sont situés dans la chambre interne de répartition de liquide caloporteur, en aval d’une zone de mélange des entrées de liquide caloporteur.According to another particular characteristic, the heat-sensitive elements of the double-acting thermostat and of a temperature probe are located in the internal coolant distribution chamber, downstream of a zone for mixing the coolant inlets.
[0010] Selon un autre aspect, l’invention concerne un dispositif de gestion thermique d’un groupe motopropulseur d’un véhicule, le groupe motopropulseur incluant un moteur thermique, comportant un circuit de circulation de liquide caloporteur dans lequel sont compris des moyens d’échange thermique comprenant un échangeur thermique de refroidissement et un aérotherme, un boîtier de sortie de liquide caloporteur, une pompe de circulation de liquide caloporteur et des conduits de raccordement. Conformément à l’invention, le boîtier de sortie de liquide caloporteur est tel que décrit brièvement cidessus.According to another aspect, the invention relates to a device for thermal management of a powertrain of a vehicle, the powertrain including a heat engine, comprising a circuit for circulation of heat transfer liquid in which are included means d heat exchange comprising a cooling heat exchanger and an air heater, a coolant outlet box, a coolant circulation pump and connection conduits. According to the invention, the heat transfer liquid outlet box is as briefly described above.
[0011] Selon une caractéristique particulière, le thermostat à double effet du boîtier de sortie de liquide caloporteur est assujetti à la température du liquide caloporteur traversant la chambre interne de répartition de liquide caloporteur, sortant du moteur thermique et de différents dispositifs, et commande une pleine communication fluidique entre la chambre interne de répartition de liquide caloporteur et le troisième conduit interne de sortie lorsque la température du liquide caloporteur sortant du moteur thermique est inférieure à un seuil de température prédéterminé.According to a particular characteristic, the double-acting thermostat of the coolant outlet box is subject to the temperature of the coolant passing through the internal coolant distribution chamber, leaving the engine and various devices, and controls a full fluid communication between the internal coolant distribution chamber and the third internal outlet duct when the temperature of the coolant leaving the heat engine is below a predetermined temperature threshold.
[0012] Selon une autre caractéristique particulière, le thermostat à double effet du boîtier de sortie de liquide caloporteur est assujetti à la température du liquide caloporteur traversant la chambre interne de répartition de liquide caloporteur, sortant du moteur thermique et de différents dispositifs, et commande une communication fluidique progressivement réduite entre la chambre interne de répartition de liquide caloporteur et le troisième conduit interne de sortie lorsque la température du liquide caloporteur sortant du moteur thermique est supérieure au seuil de température prédéterminé et que la position du thermostat à double effet progresse d’une position de fermeture vers une position de pleine ouverture.According to another particular characteristic, the double-acting thermostat of the coolant outlet box is subject to the temperature of the coolant passing through the internal distribution chamber of coolant, leaving the engine and various devices, and control a progressively reduced fluid communication between the internal coolant distribution chamber and the third internal outlet duct when the temperature of the coolant leaving the heat engine is above the predetermined temperature threshold and the position of the double-acting thermostat increases by a closed position to a full open position.
[0013] Selon encore une autre caractéristique particulière, le thermostat à double effet du boîtier de sortie de liquide caloporteur est assujetti à la température du liquide caloporteur traversant la chambre interne de répartition de liquide caloporteur, sortant du moteur thermique et de différents dispositifs, et bloque toute communication fluidique entre la chambre interne de répartition de liquide caloporteur et le troisième conduit interne de sortie lorsque la température du liquide caloporteur sortant du moteur thermique est supérieure au seuil de température prédéterminé et que le thermostat à double effet est dans une position de pleine ouverture.According to yet another particular characteristic, the double-acting thermostat of the coolant outlet box is subject to the temperature of the coolant passing through the internal coolant distribution chamber, leaving the heat engine and various devices, and blocks all fluid communication between the internal coolant distribution chamber and the third internal outlet duct when the temperature of the coolant leaving the heat engine is above the predetermined temperature threshold and the double-acting thermostat is in the full position opening.
[0014] L’invention concerne aussi un véhicule comprenant un groupe motopropulseur à moteur thermique et un dispositif de gestion thermique tel que décrit brièvement ci-dessus.The invention also relates to a vehicle comprising a powertrain with a thermal engine and a thermal management device as briefly described above.
[0015] D’autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-dessous d’une forme de réalisation particulière de l’invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :Other advantages and characteristics of the present invention will appear more clearly on reading the detailed description below of a particular embodiment of the invention, with reference to the accompanying drawings, in which:
- la Fig.1 est un schéma simplifié d’un groupe motopropulseur à moteur thermique dans lequel est intégré un dispositif de gestion thermique selon l’invention ;- Fig.1 is a simplified diagram of a powertrain with thermal engine in which is integrated a thermal management device according to the invention;
- les Figs.2 et 3 montrent des schémas simplifiés d’un boîtier BSE selon la technique antérieure et d’un boîtier BSE selon l’invention ; et- Figs.2 and 3 show simplified diagrams of a BSE box according to the prior art and of a BSE box according to the invention; and
- Fig.4a à 4f montrent des schémas simplifiés d’une partie du boîtier BSE selon l’invention, pour six modes de fonctionnement différents du dispositif de gestion thermique.- Fig.4a to 4f show simplified diagrams of a part of the BSE box according to the invention, for six different operating modes of the thermal management device.
[0016] En référence aux Figs.1 à 4f, il est maintenant décrit ci-dessous une forme de réalisation particulière d’un dispositif de gestion thermique selon l’invention destiné à équiper un groupe motopropulseur à moteur thermique 1 d’un véhicule de transport.Referring to Figs.1 to 4f, it is now described below a particular embodiment of a thermal management device according to the invention intended to equip a powertrain with thermal engine 1 of a vehicle transport.
[0017] A la Fig.1, le circuit de circulation de liquide caloporteur du dispositif de gestion thermique dans le groupe motopropulseur 1 est indiqué par des flèches en trait plein.In Fig.1, the heat transfer liquid circulation circuit of the thermal management device in the powertrain 1 is indicated by arrows in solid lines.
[0018] Comme montré à la Fig.1, le groupe motopropulseur 1 comprend un bloc de moteur thermique 10, une transmission 11, un boîtier de sortie de liquide caloporteur dit boîtier BSE 12, un aérotherme 13, un échangeur thermique de refroidissement 14 équipé d’un groupe moto-ventilateur 140 et différents dispositifs 15 tels qu’un ou plusieurs échangeurs de refroidissement de l’huile de lubrification du moteur thermique, de la boîte de vitesses 110, des carter et paliers d’un turbocompresseur, etc. L’échangeur thermique de refroidissement 14 et l’aérotherme 13 forment des moyens d’échange thermique inclus dans le circuit de circulation de liquide caloporteur. La boîte de vitesses 110 peut typiquement être une boîte de vitesses automatique dite BVA, ou une boîte à double embrayage dite DCT.As shown in Fig.1, the powertrain 1 comprises a heat engine block 10, a transmission 11, a heat transfer liquid outlet housing said BSE housing 12, an air heater 13, a cooling heat exchanger 14 equipped of a motor-fan unit 140 and various devices 15 such as one or more exchangers for cooling the lubrication oil of the heat engine, of the gearbox 110, of the casings and bearings of a turbocharger, etc. The cooling heat exchanger 14 and the air heater 13 form heat exchange means included in the circulation circuit of the heat transfer liquid. The gearbox 110 can typically be an automatic gearbox called BVA, or a double clutch box called DCT.
[0019] Des conduits de raccordement 16 pour la circulation du liquide caloporteur dans le dispositif de gestion thermique raccordent l’aérotherme 13, l’échangeur 14 et les différents dispositifs 15 au boîtier BSE 12. Une pompe à eau 100 pour la circulation du liquide caloporteur et un tuyau de dérivation 101, dit « tuyau de by-pass », sont également prévus.Connection pipes 16 for the circulation of the heat transfer liquid in the thermal management device connect the air heater 13, the exchanger 14 and the various devices 15 to the BSE box 12. A water pump 100 for the circulation of the liquid coolant and a branch pipe 101, called "bypass pipe", are also provided.
[0020] Le boîtier BSE 12 recueille le débit de liquide caloporteur en sortie du moteur thermique 10 par une voie principale V1 en provenance de la culasse, et par des voies secondaires V2 qui sont disposées en parallèle de la culasse. Le boîtier BSE 12 assure la répartition du liquide caloporteur recueilli vers l’échangeur 14 pour l’évacuation des calories dans l’air extérieur, vers l’aérotherme 13 pour le réchauffement de l’habitacle du véhicule et, éventuellement, vers un échangeur (non représenté) dédié au refroidissement des gaz d’échappement recirculés. A cette fin, le boîtier BSE 12 intègre un thermostat double effet et avantageusement un clapet pressostatique dont les fonctions sont détaillées ci-après.The BSE box 12 collects the flow of heat transfer liquid at the outlet of the heat engine 10 by a main channel V1 from the cylinder head, and by secondary channels V2 which are arranged in parallel with the cylinder head. The BSE box 12 distributes the heat transfer liquid collected towards the exchanger 14 for the evacuation of calories in the outside air, towards the air heater 13 for the heating of the passenger compartment of the vehicle and, possibly, towards an exchanger ( not shown) dedicated to cooling the recirculated exhaust gases. To this end, the BSE 12 box incorporates a double-acting thermostat and advantageously a pressostatic valve, the functions of which are detailed below.
[0021] Dans les dispositifs de gestion thermique selon la technique antérieure, l’entité inventive a constaté que lorsque le moteur thermique et le véhicule sont dans les conditions de fonctionnement telles que le thermostat soit en ouverture intermédiaire ou en pleine ouverture, la part importante du débit de liquide issu du moteur thermique et dérivée à travers l’aérotherme n’y subit pas (ou rarement) un refroidissement, puisqu’alors le chauffage de l’habitacle n’est alors jamais (ou rarement) requis dans les situations de vie associées. Cette portion de fluide caloporteur, issue directement du moteur thermique et envoyée à travers l’aérotherme, est nécessaire :In thermal management devices according to the prior art, the inventive entity has found that when the engine and the vehicle are in operating conditions such that the thermostat is in intermediate opening or in full opening, the important part of the liquid flow rate coming from the heat engine and diverted through the air heater does not undergo (or rarely) cooling there, since heating of the passenger compartment is then never (or rarely) required in situations of associated life. This portion of heat transfer fluid, coming directly from the heat engine and sent through the air heater, is necessary:
[0022] - Thermostat fermé, pour assurer ou fortement contribuer au chauffage de l’habitacle, d’autant plus que le moteur thermique est alors en phase de montée en température et que le confort thermique de l’habitacle est alors en phase de convergence ;- Closed thermostat, to ensure or greatly contribute to the heating of the passenger compartment, especially since the heat engine is then in temperature rise phase and the thermal comfort of the passenger compartment is then in convergence phase ;
[0023] - Et thermostat en régulation, pour maintenir le confort thermique par la fourniture de calories à l’habitacle, la température du liquide de refroidissement en sortie moteur étant alors conventionnellement entre 80°C et 90°C(voire 105°C pour une motorisation avec thermostat piloté alors positionné sur son seuil haut de régulation).- And regulating thermostat, to maintain thermal comfort by supplying calories to the passenger compartment, the temperature of the coolant at the engine outlet then being conventionally between 80 ° C and 90 ° C (or even 105 ° C for motorization with thermostat controlled then positioned on its high regulation threshold).
[0024] En revanche, alors que le thermostat est en position d’ouverture intermédiaire et en pleine ouverture, les conditions extérieures (température ambiante, etc.) et d’exploitation du véhicule (vitesse, fonctionnement de la climatisation, remorquage, pente, altitude, etc.) et du moteur thermique (températures de ses fluides : eau, huile, air d’admission ; régime, charge, etc.) sont telles que non seulement une circulation d’autant de fluide caloporteur issu du moteur thermique à travers l’aérotherme (pour ne pas y être refroidi par l’air admis ou recirculé dans l’habitacle) n’est pas nécessaire, mais surtout qu’alors le moteur thermique et, dans certains cas, d’autres organes tels qu’une boîte de vitesses automatique dont l’échangeur eau/huile requiert un débit de liquide de refroidissement important en sortie de l’échangeur thermique pour le refroidissement de l’huile de lubrification de la transmission, requièrent un refroidissement important.On the other hand, while the thermostat is in the intermediate opening position and in full opening, the external conditions (ambient temperature, etc.) and of operation of the vehicle (speed, operation of the air conditioning, towing, slope, altitude, etc.) and of the heat engine (temperatures of its fluids: water, oil, intake air; speed, load, etc.) are such that not only a circulation of as much heat transfer fluid coming from the heat engine through the air heater (not to be cooled by the air admitted or recirculated into the passenger compartment) is not necessary, but above all that then the heat engine and, in some cases, other organs such as a automatic gearbox whose water / oil exchanger requires a large flow of coolant at the outlet of the heat exchanger for the cooling of the transmission lubricating oil, requires impo cooling being.
Les Figs.2 et 3 montrent respectivement un schéma de principe d’un boîtier BSE 12A selon la technique antérieure et un schéma de principe d’un boîtier BSE 12 selon l’invention.Figs. 2 and 3 respectively show a block diagram of a BSE 12A box according to the prior art and a block diagram of a BSE 12 box according to the invention.
[0025] Dans ces figures, les flèches en trait pointillé indiquent des directions d’écoulement du liquide caloporteur dans le boîtier BSE dont la circulation est réglée par les positions du thermostat à double effet et du clapet thermostatique. On notera aussi que le thermostat à double effet et le clapet thermostatique inclus dans le boîtier BSE 12 de l’invention restent similaires à ceux inclus dans le boîtier BSE 12A de la technique antérieure et gardent les mêmes repères de référence 120 et 121, respectivement.In these figures, the arrows in dotted lines indicate directions of flow of the heat transfer liquid in the BSE box, the circulation of which is regulated by the positions of the double-acting thermostat and the thermostatic valve. It will also be noted that the double-acting thermostat and the thermostatic valve included in the BSE 12 box of the invention remain similar to those included in the BSE 12A box of the prior art and keep the same reference marks 120 and 121, respectively.
[0026] De manière connue, le thermostat à double effet 120 comprend essentiellement un clapet de conduit d’échangeur 120a, un clapet de conduit de by-pass 120b, un actionneur thermosensible 120c et des ressorts de rappel.In known manner, the double-acting thermostat 120 essentially comprises an exchanger duct valve 120a, a bypass duct valve 120b, a thermosensitive actuator 120c and return springs.
[0027] Le clapet de conduit d’échangeur 120a commande le passage du fluide caloporteur de la chambre interne de répartition 127 du boîtier BSE vers un conduit interne d’échangeur 130 de celui-ci. Le clapet de conduit de by-pass 120b commande le passage du fluide caloporteur d’une chambre interne de répartition 127 du boîtier BSE vers un conduit interne de by-pass 129 de celui-ci.The exchanger duct valve 120a controls the passage of the heat transfer fluid from the internal distribution chamber 127 of the BSE box to an internal exchanger duct 130 of the latter. The bypass duct valve 120b controls the passage of the heat transfer fluid from an internal distribution chamber 127 of the BSE box to an internal bypass duct 129 thereof.
[0028] La position des clapets 120a, 120b est commandée par l’actionneur thermosensible 120c. De manière typique, l’actionneur thermosensible 120c est une capsule à cire. La capsule à cire 120c baigne dans le liquide caloporteur traversant la chambre de répartition 127 et commande donc la position des clapets 120a et 120b en fonction de la température du liquide caloporteur dans la chambre de répartition 127.The position of the valves 120a, 120b is controlled by the thermosensitive actuator 120c. Typically, the thermosensitive actuator 120c is a wax capsule. The wax capsule 120c is immersed in the heat transfer liquid passing through the distribution chamber 127 and therefore controls the position of the valves 120a and 120b as a function of the temperature of the heat transfer liquid in the distribution chamber 127.
[0029] De manière connue, le clapet pressostatique 121 commande le passage du liquide caloporteur dans un conduit interne de by-pass 129 du boîtier BSE. L’actionnement du clapet pressostatique 121 est fonction de la différence entre la pression dans le conduit de by-pass 129, en aval du clapet 121, et la pression en amont du clapet 121. Un ressort de rappel 121a est taré pour une ouverture du clapet lorsque la différence de pression excède une pression de tarage.In known manner, the pressostatic valve 121 controls the passage of the heat transfer liquid in an internal bypass duct 129 of the BSE box. The actuation of the pressostatic valve 121 is a function of the difference between the pressure in the by-pass duct 129, downstream of the valve 121, and the pressure upstream of the valve 121. A return spring 121a is calibrated for an opening of the valve when the pressure difference exceeds a set pressure.
[0030] Comme montré aux Figs.2 et 3, le boîtier BSE comporte des voies d’entrée 122, 123a et 123b et des voies de sortie 124, 125 et 126.As shown in Figs.2 and 3, the BSE box has input channels 122, 123a and 123b and output channels 124, 125 and 126.
[0031] La voie d’entrée 122 est prévue pour recueillir le liquide caloporteur sortant (repère V1, Fig.1) de la culasse du moteur thermique 10. Le liquide caloporteur entre dans le boîtier BSE par la voie d’entrée 122 et remplit le volume disponible dans la chambre interne de répartition 127 du boîtier BSE.The inlet channel 122 is provided for collecting the outgoing heat transfer liquid (reference V1, Fig.1) from the cylinder head of the heat engine 10. The heat transfer liquid enters the BSE box through the inlet path 122 and fills the volume available in the internal distribution chamber 127 of the BSE box.
[0032] La voie d’entrée 123a est prévue pour recueillir le liquide caloporteur provenant des différents dispositifs 15 (repère V2, Fig.1). Le liquide caloporteur entrant dans le boîtier BSE par la voie d’entrée 123a se mélange avec celui provenant de la voie d’entrée 122 et remplit le volume disponible dans la chambre de répartition 127.The entry path 123a is provided for collecting the heat transfer liquid from the various devices 15 (reference V2, Fig.1). The heat transfer liquid entering the BSE box via the inlet channel 123a mixes with that coming from the inlet channel 122 and fills the volume available in the distribution chamber 127.
[0033] La voie d’entrée 123b est prévue pour recueillir le liquide caloporteur provenant de l’échangeur thermique de refroidissement 14. Dans le boîtier BSE, un conduit interne de raccordement fluidique 128, montré en trait pointillé aux Figs.2 et 3, est prévu pour mettre en communication fluidique la voie d’entrée 123b avec le conduit interne de bypass 129. Le liquide caloporteur provenant de la voie d’entrée 123b s’écoule donc directement vers le conduit de by-pass 129 et la voie de sortie 124, sans se mélanger avec le liquide caloporteur présent dans la chambre de répartition 127.The inlet channel 123b is provided for collecting the heat transfer liquid coming from the cooling heat exchanger 14. In the BSE box, an internal fluid connection conduit 128, shown in dotted lines in FIGS. 2 and 3, is provided to put the inlet channel 123b into fluid communication with the internal bypass duct 129. The heat transfer liquid coming from the inlet channel 123b therefore flows directly to the bypass duct 129 and the outlet channel 124, without mixing with the heat transfer liquid present in the distribution chamber 127.
[0034] La voie de sortie 124 correspond à un orifice de sortie du conduit de by-pass 129. La voie de sortie 124 est destinée à être raccordée au tube de by-pass 101 et alimente la pompe à eau 100 avec le liquide caloporteur sortant qui, selon le mode de fonctionnement du dispositif de gestion thermique, provient de la voie d’entrée d’échangeur 123b à travers le conduit interne 128 et le conduit de by-pass 129 et/ou de la chambre de répartition 127 à travers le clapet pressostatique 121 et le conduit de by-pass 129.The outlet channel 124 corresponds to an outlet orifice of the bypass conduit 129. The outlet channel 124 is intended to be connected to the bypass tube 101 and supplies the water pump 100 with the heat transfer liquid. outlet which, depending on the operating mode of the thermal management device, comes from the exchanger inlet channel 123b through the internal duct 128 and the bypass duct 129 and / or from the distribution chamber 127 through the pressostatic valve 121 and the bypass duct 129.
[0035] La voie de sortie 125 correspond à un orifice de sortie d’un conduit de sortie d’échangeur 130. La voie de sortie 125 est destinée à être raccordée à une entrée de l’échangeur thermique 14 et alimente celui-ci avec le liquide caloporteur à refroidir. Le liquide caloporteur sortant par la voie 125 provient de la chambre de répartition 127. La circulation du liquide caloporteur de la chambre de répartition 127 vers la voie de sortie 125 est commandée par la position du thermostat à double effet 120, en particulier via la position occupée par le clapet 120a.The outlet channel 125 corresponds to an outlet orifice of a heat exchanger outlet duct 130. The outlet track 125 is intended to be connected to an inlet of the heat exchanger 14 and supplies the latter with the heat transfer liquid to be cooled. The heat transfer liquid leaving via the channel 125 comes from the distribution chamber 127. The circulation of the heat transfer liquid from the distribution chamber 127 to the outlet channel 125 is controlled by the position of the double-acting thermostat 120, in particular via the position occupied by the valve 120a.
[0036] La voie de sortie 126 correspond à un conduit interne d’aérotherme du boîtier BSE et est destinée à être raccordée à une entrée de l’aérotherme 13 de manière à alimenter celui-ci avec le liquide caloporteur.The outlet channel 126 corresponds to an internal air heater duct of the BSE box and is intended to be connected to an inlet of the air heater 13 so as to supply the latter with the heat transfer liquid.
[0037] Comme montré à la Fig.2, dans le boîtier BSE 12A selon la technique antérieure, le conduit interne d’aérotherme 131A est en communication fluidique avec la chambre de répartition 127. La communication fluidique du conduit interne d’aérotherme 131A est disposée en parallèle, d’une part du conduit interne de by-pass 129 et de la voie de sortie 124 et, d’autre part du conduit de sortie d’échangeur 130 et de la voie de sortie 125. Cette communication fluidique est permanente et ne dépend pas de la position des clapets 120a et 120b du thermostat à double effet 120. Il en découle que la circulation du liquide caloporteur dans le circuit de l’aérotherme 13 n’est jamais bloquée quel que soit le mode de fonctionnement du dispositif de gestion thermique.As shown in Fig.2, in the BSE housing 12A according to the prior art, the internal air heater duct 131A is in fluid communication with the distribution chamber 127. The fluid communication of the internal air heater duct 131A is disposed in parallel, on the one hand of the internal bypass duct 129 and the outlet channel 124 and, on the other hand of the exchanger outlet duct 130 and the outlet channel 125. This fluid communication is permanent and does not depend on the position of the valves 120a and 120b of the double-acting thermostat 120. It follows that the circulation of the heat transfer liquid in the circuit of the air heater 13 is never blocked whatever the operating mode of the device thermal management.
[0038] Comme montré à la Fig.3, dans le boîtier BSE 12 selon l’invention, le conduit interne d’aérotherme 131 comporte une entrée 131a et donc est en communication fluidique avec le conduit de by-pass 129, en amont du clapet pressostatique 121. Lorsque le clapet de conduit de by-pass 120b du thermostat à double effet 120 est ouvert (état montré à la Fig.3), le conduit d’aérotherme 131 est en communication fluidique avec la chambre de répartition 127 et le liquide caloporteur peut alors circuler de la chambre de répartition 127 vers l’aérotherme 13. Lorsque le clapet de conduit de by-pass 120b du thermostat à double effet 120 est fermé et interdit l’accès au conduit de by-pass 129, le conduit d’aérotherme 131 est isolé de la chambre de répartition 127 et toute circulation de liquide caloporteur de la chambre de répartition 127 vers l’aérotherme 13 est bloquée.As shown in Fig.3, in the BSE 12 housing according to the invention, the internal air heater duct 131 has an inlet 131a and therefore is in fluid communication with the bypass duct 129, upstream of the pressostatic valve 121. When the bypass pass valve 120b of the double-acting thermostat 120 is open (state shown in FIG. 3), the air heater duct 131 is in fluid communication with the distribution chamber 127 and the coolant can then flow from the distribution chamber 127 to the air heater 13. When the bypass duct valve 120b of the double-acting thermostat 120 is closed and prevents access to the bypass duct 129, the duct heater 131 is isolated from the distribution chamber 127 and any circulation of heat transfer liquid from the distribution chamber 127 to the heater 13 is blocked.
[0039] Comme montré à la Fig.3, dans le boîtier BSE 12 selon l’invention, les éléments thermosensibles 120c et 132, respectivement du thermostat à double effet et de la sonde de température de liquide caloporteur, devront de préférence être disposés dans la chambre de répartition 127, sensiblement en aval de la zone de mélange homogène des sorties de liquide caloporteur de la culasse (repère V1, Fig.1) et des différents dispositifs 15 (repère V2, Fig.1). Les éléments thermosensibles 120c et 132 sont disposés dans un débit suffisant de liquide caloporteur, afin de garantir leur thermosensibilisation par une température du liquide caloporteur représentative de l’état thermique du moteur 10 et des différents dispositifs 15, et afin de s’affranchir de toute sensibilité de leur fonctionnement aux positions du clapet pressostatique 121 et des clapets 120a et 120b du thermostat à double effet 120.As shown in Fig.3, in the BSE 12 housing according to the invention, the heat-sensitive elements 120c and 132, respectively of the double-acting thermostat and the temperature sensor of the heat transfer liquid, should preferably be arranged in the distribution chamber 127, substantially downstream of the homogeneous mixing zone of the coolant outlets from the cylinder head (mark V1, Fig.1) and the various devices 15 (mark V2, Fig.1). The heat-sensitive elements 120c and 132 are arranged in a sufficient flow of heat-transfer liquid, in order to guarantee their heat-sensitization by a temperature of the heat-transfer liquid representative of the thermal state of the engine 10 and of the various devices 15, and in order to dispense with any sensitivity of their operation to the positions of the pressostatic valve 121 and of the valves 120a and 120b of the double-acting thermostat 120.
[0040] En référence aux Figs.4a à 4f, le fonctionnement du boîtier BSE 12 et du dispositif de gestion thermique selon l’invention est maintenant détaillé à travers six modes de fonctionnement MF1 à MF6.Referring to Figs.4a to 4f, the operation of the BSE 12 box and the thermal management device according to the invention is now detailed through six operating modes MF1 to MF6.
[0041] Le premier mode de fonctionnement MF1 de la Fig.4a correspond à un régime thermique transitoire du moteur 10 dans lequel la vitesse de rotation Nmot du moteur thermique est inférieure à un seuil de vitesse NmotTH- Le moteur thermique 10 est alors en cours de montée en température et le thermostat à double effet 120 est fermé, c’est-à-dire, que le clapet de conduit d’échangeur 120a ferme le passage du liquide caloporteur LR à travers le conduit de sortie d’échangeur 130 et la voie de sortie 125 du BSE 12 vers l’échangeur thermique de refroidissement 14. On notera que la température TM du liquide caloporteur LR présent dans la chambre de répartition 127 est ici inférieure à un seuil de température TTH qui correspond à une température nominale d’actionnement de la capsule à cire 120c. Le débit du liquide caloporteur LR, froid ou tiède, en sortie du moteur 10 est recueilli dans la chambre de répartition 127 du boîtier BSE 12 et, dans cette configuration fonctionnelle, est distribué vers l’aérotherme 13 uniquement, en thermosensibilisant au passage la sonde de température d’eau (non représentée) et la capsule à cire 120c. En effet, la fermeture du thermostat 120 laisse ouverte la voie vers le conduit de by-pass 129, le clapet de conduit de by-pass 120b du thermostat 120 étant ouvert, et donc vers le conduit d’aérotherme 131 situé en amont du clapet pressostatique 121. Le conduit de bypass 129 est obstrué en aval du conduit d’aérotherme 131 par le clapet pressostatique 121 tant que la pression qui sollicite celui-ci reste inférieure à un seuil de pression. Cette pression est dépendante du régime moteur et le clapet pressostatique 121 est fermé pour une vitesse de rotation Nmot < NmotTH du moteur, NmotTH étant typiquement comprise entre 1500 à 2500 tr/mn. Ainsi, tout le débit du liquide caloporteur LR est dirigé uniquement vers l’aérotherme 13, ce qui favorise la montée en température de l’habitacle et permet de maintenir au juste nécessaire le débit de liquide caloporteur traversant la culasse.The first mode of operation MF1 of FIG. 4a corresponds to a transient thermal regime of the engine 10 in which the speed of rotation Nmot of the engine is less than a speed threshold Nmot T H- The engine 10 is then during temperature rise and the double-acting thermostat 120 is closed, that is to say that the exchanger duct valve 120a closes the passage of the heat transfer liquid LR through the exchanger outlet duct 130 and the outlet channel 125 from the BSE 12 to the cooling heat exchanger 14. It will be noted that the temperature T M of the heat transfer liquid LR present in the distribution chamber 127 is here below a temperature threshold T TH which corresponds to a nominal operating temperature of the wax capsule 120c. The flow of coolant liquid LR, cold or lukewarm, at the outlet of the motor 10 is collected in the distribution chamber 127 of the BSE box 12 and, in this functional configuration, is distributed towards the air heater 13 only, by thermosensitizing in passing the probe of water temperature (not shown) and the wax capsule 120c. Closing the thermostat 120 leaves the way open to the bypass duct 129, the bypass duct valve 120b of the thermostat 120 being open, and therefore to the air heater duct 131 located upstream of the valve pressostatic 121. The bypass duct 129 is obstructed downstream of the air heater duct 131 by the pressostatic valve 121 as long as the pressure which urges the latter remains below a pressure threshold. This pressure is dependent on the engine speed and the pressostatic valve 121 is closed for a rotation speed Nmot <Nmot T H of the engine, Nmot T H being typically between 1500 to 2500 rpm. Thus, all the flow of heat transfer liquid LR is directed only to the air heater 13, which promotes the rise in temperature of the passenger compartment and keeps the flow of heat transfer liquid passing through the cylinder head just as necessary.
[0042] Dans ce premier mode de fonctionnement MF1, le dispositif de gestion thermique selon l’invention procure des prestations équivalentes à celles de l’état de la technique.In this first mode of operation MF1, the thermal management device according to the invention provides benefits equivalent to those of the state of the art.
[0043] Le deuxième mode de fonctionnement MF2 de la Fig.4b, correspond à un régime thermique transitoire du moteur 10 dans lequel la vitesse de rotation Nmot du moteur thermique est supérieure au seuil NmotTH- Le moteur thermique 10 est alors toujours en cours de montée en température et son thermostat 120 reste fermé. La température TM du liquide caloporteur LR reste inférieure au seuil TTh d’actionnement de la capsule de cire 120c. Le débit du liquide caloporteur LR, froid ou tiède, en sortie du moteur 10 est recueilli dans la chambre de répartition 127 et, dans cette configuration fonctionnelle, est distribué vers le conduit de by-pass 129 (débit LR1) et vers le conduit d’aérotherme 131 (débit LR2), toujours en thermosensibilisant au passage la sonde de température d’eau et la capsule de cire 120c. L’accès au conduit de by-pass 129, en aval du conduit d’aérotherme 131, est alors ouvert par le clapet pressostatique 121 qui est soumis à une pression supérieure à son seuil de pression d’ouverture. L’ouverture du clapet pressostatique 121, alors que le thermostat 120 est fermé, permet d’assurer le débit interne important du liquide caloporteur dans le moteur 10 en le dirigeant, par le tube de by-pass 101, directement à l’entrée de la pompe à eau 100, sans que la pression importante n’altère l’aérotherme 13 et ne compromette l’étanchéité du circuit caloporteur.The second operating mode MF2 of FIG. 4b corresponds to a transient thermal regime of the engine 10 in which the speed of rotation Nmot of the engine is greater than the threshold Nmot T H- The engine 10 is then always in temperature rise and its thermostat 120 remains closed. The temperature T M of the heat transfer liquid LR remains below the threshold T T h of actuation of the wax capsule 120c. The flow of coolant liquid LR, cold or lukewarm, at the outlet of the motor 10 is collected in the distribution chamber 127 and, in this functional configuration, is distributed to the by-pass duct 129 (flow LR1) and to the duct d air heater 131 (LR2 flow), always by thermosensitizing the water temperature sensor and the wax capsule 120c. Access to the bypass duct 129, downstream of the air heater duct 131, is then opened by the pressostatic valve 121 which is subjected to a pressure greater than its opening pressure threshold. The opening of the pressostatic valve 121, while the thermostat 120 is closed, makes it possible to ensure the significant internal flow of the heat-transfer liquid in the motor 10 by directing it, by the by-pass tube 101, directly at the inlet of the water pump 100, without the high pressure altering the air heater 13 and compromising the sealing of the heat transfer circuit.
[0044] Dans ce deuxième mode de fonctionnement MF2, le dispositif de gestion thermique selon l’invention procure des prestations équivalentes à celles de l’état de la technique. En particulier, le débit de liquide caloporteur en interne moteur est, dans ce deuxième mode de fonctionnement MF2 et à régime de rotation identique du moteur thermique 10, supérieur à ce qu’il est dans le premier mode de fonctionnement MF1.In this second mode of operation MF2, the thermal management device according to the invention provides benefits equivalent to those of the state of the art. In particular, the internal heat transfer fluid flow rate in this second operating mode MF2 and at the same speed of rotation of the heat engine 10 is greater than that in the first operating mode MF1.
[0045] La Fig.4c montre le troisième mode de fonctionnement MF3 qui intervient après la fin de la montée en température du moteur 10. Le mode MF3 correspond à un régime thermique établi du moteur 10, en phase de régulation thermostatique, dans lequel la vitesse de rotation Nmot du moteur thermique 10 est inférieure au seuil Nmot™ : le clapet pressostatique 121 est alors fermé. Dans ce mode de fonctionnement MF3, la température TM du liquide caloporteur LR dans la chambre de répartition 127 est légèrement supérieure au seuil T™ d’actionnement de la capsule de cire 120c. Le thermostat 120 est dans une position intermédiaire entre la position de fermeture et la position de pleine ouverture, à savoir, dans une position de début d’ouverture ou petite ouverture (entre 0,3 et 2mm). Le passage de la chambre de répartition 127 vers le conduit de by-pass 129 est en début de fermeture par le clapet de conduit de by-pass 120b du thermostat double effet 120, mais reste en pratique presque grand ouvert et n’empêche pas le passage d’un débit de fluide caloporteur LR3 dans le conduit d’aérotherme 131. Le clapet pressostatique 121, en aval du clapet 120b et du conduit d’aérotherme 131, est fermé et obstrue totalement un retour de liquide caloporteur du boîtier BSE 12 vers la pompe 100. Dans ce mode MF3, la petite ouverture du clapet de conduit d’échangeur 120a du thermostat double effet 120 autorise la circulation d’un faible débit de fluide caloporteur LR4 à travers le conduit de sortie d’échangeur 130 et la voie de sortie 125 du BSE 12 vers l’échangeur thermique de refroidissement 14. Le tube de by-pass 101 est ici alimenté par un mélange de liquide caloporteur dont une part (faible à cause de la petite ouverture du thermostat 120) provient de l’échangeur thermique 14 à travers la voie d’entrée 123b (cf. Fig.3) et l’autre part provient de la sortie de l’aérotherme 13. Le thermostat 120 étant en petite ouverture et le régime moteur étant faible, la pression régnant dans la chambre de répartition 127 est trop faible pour ouvrir le clapet pressostatique 121.Fig.4c shows the third operating mode MF3 which occurs after the end of the temperature rise of the motor 10. The MF3 mode corresponds to an established thermal regime of the motor 10, in the thermostatic regulation phase, in which the rotation speed Nmot of the heat engine 10 is lower than the threshold Nmot ™: the pressostatic valve 121 is then closed. In this operating mode MF3, the temperature T M of the heat transfer liquid LR in the distribution chamber 127 is slightly higher than the threshold T ™ of actuation of the wax capsule 120c. The thermostat 120 is in an intermediate position between the closed position and the full opening position, that is, in a position of opening start or small opening (between 0.3 and 2mm). The passage from the distribution chamber 127 to the bypass duct 129 is at the start of closing by the bypass duct valve 120b of the double-acting thermostat 120, but in practice remains almost wide open and does not prevent the passage of a flow of heat transfer fluid LR3 in the air heater duct 131. The pressostatic valve 121, downstream of the valve 120b and the air heater duct 131, is closed and completely obstructs a return of heat transfer liquid from the BSE 12 housing to the pump 100. In this mode MF3, the small opening of the exchanger duct valve 120a of the double-acting thermostat 120 allows the circulation of a small flow of heat-transfer fluid LR4 through the exchanger outlet duct 130 and the track outlet 125 of the BSE 12 to the cooling heat exchanger 14. The bypass tube 101 is here supplied with a mixture of heat transfer liquid, part of which (small because of the small opening of the thermostat 120) comes from the interchange r thermal 14 through input channel 123b (cf. Fig.3) and the other part comes from the outlet of the air heater 13. The thermostat 120 is in small opening and the engine speed is low, the pressure in the distribution chamber 127 is too low to open the pressostatic valve 121.
[0046] Dans ce troisième mode de fonctionnement MF3, le dispositif de gestion thermique selon l’invention procure des prestations équivalentes à celles de l’état de la technique.In this third mode of operation MF3, the thermal management device according to the invention provides benefits equivalent to those of the state of the art.
[0047] La Fig.4d montre le quatrième mode de fonctionnement MF4 qui correspond à un régime thermique établi du moteur 10, en phase de régulation thermostatique, dans lequel la vitesse de rotation Nmot du moteur thermique 10 est supérieure au seuil Nmot™ : le clapet pressostatique 121 est ici ouvert. Le thermostat à double effet 120 est dans une position de régulation (entre 0,3 et 2 mm d’ouverture), à savoir, dans une position de début d’ouverture ou de petite ouverture, intermédiaire entre la position de fermeture et la position de pleine ouverture. Dans ce mode MF4, la température TM du liquide caloporteur LR dans la chambre de répartition 127 est légèrement supérieure au seuil T™ d’actionnement de la capsule de cire 120c. La petite ouverture du clapet de conduit d’échangeur 120a du thermostat double effet 120 autorise la circulation d’un faible débit de fluide caloporteur LR5 à travers le conduit de sortie d’échangeur 130 et la voie de sortie 125 du BSE 12 vers l’échangeur thermique de refroidissement 14. Le clapet de conduit de by-pass 120b est en début de fermeture mais reste bien ouvert et laisse passer un débit de liquide caloporteur LR6 de la chambre de répartition 127 dans le conduit d’aérotherme 131 vers l’aérotherme 13. Le clapet pressostatique 121 étant ici en pleine ouverture, le passage est dégagé pour un débit de liquide caloporteur LR7 de la chambre de répartition 127 vers la pompe 100, à travers le conduit interne de by-pass 129 et le tube de by-pass 101. Le tube de by-pass 101 alimente alors la pompe 100 avec un mélange de liquide caloporteur dont une part provient de l’échangeur thermique 14 (en faible proportion car le thermostat 120 n’est qu’en petite ouverture), une deuxième part provient de la chambre de répartition 127 à travers le conduit de by-pass 129 et une troisième part provient de la sortie de l’aérotherme 13.Fig.4d shows the fourth operating mode MF4 which corresponds to an established thermal regime of the engine 10, in the thermostatic regulation phase, in which the rotation speed Nmot of the thermal engine 10 is greater than the threshold Nmot ™: the pressostatic valve 121 is here open. The double-acting thermostat 120 is in a regulation position (between 0.3 and 2 mm opening), namely, in a position of opening opening or small opening, intermediate between the closing position and the position full opening. In this mode MF4, the temperature T M of the heat transfer liquid LR in the distribution chamber 127 is slightly greater than the threshold T ™ of actuation of the wax capsule 120c. The small opening of the exchanger duct valve 120a of the double-acting thermostat 120 allows the circulation of a low flow of heat-transfer fluid LR5 through the exchanger outlet duct 130 and the outlet path 125 of the BSE 12 towards the cooling heat exchanger 14. The bypass duct valve 120b is at the start of closing but remains well open and lets a flow of heat transfer liquid LR6 from the distribution chamber 127 in the air heater duct 131 to the air heater 13. The pressostatic valve 121 being here in full opening, the passage is cleared for a flow of heat-transfer liquid LR7 from the distribution chamber 127 to the pump 100, through the internal by-pass duct 129 and the by-pass tube 101 . The bypass tube 101 then supplies the pump 100 with a mixture of heat transfer liquid, part of which comes from the heat exchanger 14 (in small proportion since the thermostat 120 is only in small opening), a second part comes from from the distribution chamber 127 through the bypass duct 129 and a third part comes from the outlet of the air heater 13.
[0048] Dans ce quatrième mode de fonctionnement MF4, le dispositif de gestion thermique selon l’invention procure des prestations équivalentes à celles de l’état de la technique.In this fourth mode of operation MF4, the thermal management device according to the invention provides benefits equivalent to those of the state of the art.
[0049] La Fig.4e montre le cinquième mode de fonctionnement MF5 qui correspond à un régime thermique établi du moteur 10, dans lequel la vitesse de rotation Nmot du moteur thermique 10 est supérieure au seuil Nmot™ : le clapet pressostatique 121 est alors ouvert. Le thermostat double effet 120 est ici davantage ouvert qu’en figures 4c ou 4d mais pas encore en pleine ouverture, dans une position intermédiaire entre la position de fermeture et la position de pleine ouverture, plus précisément, entre la position de régulation (entre 0,3 et 2 mm d’ouverture) du mode MF4 et la position de pleine ouverture (entre 7 à 10 mm d’ouverture) qui est celle du mode de fonctionnement MF6 décrit plus bas. Dans ce mode MF5, la température TM du liquide caloporteur LR dans la chambre de répartition 127 est nettement supérieure au seuil T™ d’actionnement de la capsule de cire 120c. L’ouverture du clapet de conduit d’échangeur 120a autorise maintenant la circulation d’un débit de fluide caloporteur LR8, plus important que les débits LR4 et LR5 respectivement des modes de fonctionnement MF3 (Fig.4c) et MF4 (Fig.4d), à travers le conduit de sortie d’échangeur 130 et la voie de sortie 125 du BSE 12 vers l’échangeur thermique de refroidissement 14. A mesure que s’ouvre le thermostat double effet 120 et le clapet 120a, le clapet de conduit de by-pass 120b se ferme, en amont du conduit d’aérotherme 131, et réduit le passage d’un débit de liquide caloporteur LR9 vers le conduit de by-pass 129 et le conduit d’aérotherme 131. Dans le conduit de by-pass 129, le débit de liquide caloporteur LR9 se partage entre un débit LR10 vers le tube de by-pass 101 (le clapet pressostatique 121 étant ici ouvert) et un débit LR11 dans le conduit d’aérotherme 131 vers l’aérotherme 13.Fig.4e shows the fifth operating mode MF5 which corresponds to an established thermal regime of the engine 10, in which the rotational speed Nmot of the thermal engine 10 is greater than the threshold Nmot ™: the pressostatic valve 121 is then opened . The double-acting thermostat 120 is here more open than in FIGS. 4c or 4d but not yet in full opening, in an intermediate position between the closed position and the full opening position, more precisely, between the regulation position (between 0 , 3 and 2 mm opening) of the MF4 mode and the full opening position (between 7 to 10 mm opening) which is that of the MF6 operating mode described below. In this mode MF5, the temperature T M of the heat transfer liquid LR in the distribution chamber 127 is much higher than the threshold T ™ of actuation of the wax capsule 120c. The opening of the exchanger duct valve 120a now authorizes the circulation of a heat transfer fluid flow LR8, greater than the flows LR4 and LR5 of the operating modes MF3 (Fig.4c) and MF4 (Fig.4d) respectively. , through the exchanger outlet duct 130 and the outlet path 125 from the BSE 12 to the cooling heat exchanger 14. As the double-acting thermostat 120 and the valve 120a open, the duct valve bypass 120b closes, upstream of the air heater duct 131, and reduces the passage of a heat transfer liquid flow LR9 to the bypass duct 129 and the air heater duct 131. In the by- duct pass 129, the flow of heat-transfer liquid LR9 is divided between a flow LR10 towards the bypass tube 101 (the pressostatic valve 121 being open here) and a flow LR11 in the air heater duct 131 towards the air heater 13.
[0050] Dans l’état de la technique, dans cette configuration fonctionnelle où le thermostat à double effet 120 occupe une position intermédiaire entre une position de régulation thermostatique et une position de pleine ouverture, la part du liquide caloporteur traversant le moteur thermique 10 et qui a subi un refroidissement peut s’avérer faible, surtout si le liquide caloporteur traversant l’aérotherme 13 n’y a subi aucun échange thermique avec l’air entrant ou recirculé de l’habitacle (compte-tenu des besoins de climatisation de l’habitacle et notamment de la commande du pulseur d’air et des volets de distribution d’air du groupe de climatisation).In the prior art, in this functional configuration where the double-acting thermostat 120 occupies an intermediate position between a thermostatic regulation position and a fully open position, the share of the heat transfer liquid passing through the heat engine 10 and which has undergone cooling may prove to be weak, especially if the heat transfer liquid passing through the air heater 13 has not undergone any heat exchange with the air entering or recirculated from the passenger compartment (taking into account the air conditioning needs of the cabin and in particular the control of the air blower and the air distribution flaps of the air conditioning unit).
[0051] Conformément à l’invention, la position du conduit d’aérotherme 131 par rapport au conduit de by-pass 129 et au clapet 120b du thermostat à double effet 120 réduit ici fortement, par rapport à l’état de la technique (dans lequel le débit de liquide caloporteur traversant l’aérotherme est conçu pour être globalement indépendant de la position du thermostat à double effet), le débit de liquide caloporteur issu du moteur thermique 10 et envoyé vers l’aérotherme 13, afin de privilégier, à mesure que le thermostat double effet 120 s’ouvre, le refroidissement du moteur thermique 10 en redirigeant vers l’échangeur thermique 14 le débit de liquide caloporteur non transmis à travers l’aérotherme 13. Grâce à l’invention, il est ainsi possible, dans ce mode MF5, d’accroître la part de débit de liquide caloporteur issu de l’échangeur thermique 14 et ayant subi un refroidissement avec l’air extérieur, dans le débit global de liquide caloporteur transmis au moteur thermique 10 pour son refroidissement.According to the invention, the position of the air heater duct 131 relative to the bypass duct 129 and to the valve 120b of the double-acting thermostat 120 reduced here sharply, compared to the state of the art ( in which the flow of heat transfer liquid passing through the air heater is designed to be globally independent of the position of the double-acting thermostat), the flow of heat transfer liquid from the heat engine 10 and sent to the air heater 13, in order to favor, as the double-acting thermostat 120 opens, the cooling of the heat engine 10 by redirecting towards the heat exchanger 14 the flow of heat transfer liquid not transmitted through the air heater 13. Thanks to the invention, it is thus possible, in this mode MF5, to increase the share of heat transfer liquid flow rate coming from the heat exchanger 14 and having undergone cooling with the outside air, in the global flow of heat transfer liquid rtor transmitted to the heat engine 10 for cooling.
[0052] La Fig.4f montre le sixième mode de fonctionnement MF6 qui correspond à un régime thermique établi du moteur 10 tel que le thermostat à double effet 120 est alors en position de pleine ouverture. Le moteur 10 est alors très chaud et la température TM du liquide caloporteur LR dans la chambre de répartition 127 est largement supérieure au seuil TTh d’actionnement de la capsule de cire 120c. Dans ce sixième mode MF6, le clapet 120b du thermostat à double effet 120 est complètement fermé et obstrue le passage de la chambre de répartition 127 vers le conduit de by-pass 129 et le conduit d’aérotherme 131. Le clapet de conduit d’échangeur 120a est lui totalement ouvert et le débit de liquide caloporteur LR entrant dans la chambre de répartition 127, en provenance du moteur thermique 10 et des différents dispositifs 15, est alors totalement dirigé à travers le conduit de sortie d’échangeur 130 et la voie de sortie 125 du BSE 12 vers l’échangeur thermiqueFig.4f shows the sixth operating mode MF6 which corresponds to an established thermal regime of the engine 10 such that the double-acting thermostat 120 is then in the fully open position. The engine 10 is then very hot and the temperature T M of the heat transfer liquid LR in the distribution chamber 127 is much higher than the threshold T T h of actuation of the wax capsule 120c. In this sixth mode MF6, the valve 120b of the double-acting thermostat 120 is completely closed and obstructs the passage from the distribution chamber 127 to the by-pass duct 129 and the air heater duct 131. The duct damper exchanger 120a is fully open and the flow of heat transfer liquid LR entering the distribution chamber 127, coming from the heat engine 10 and the various devices 15, is then completely directed through the exchanger outlet duct 130 and the track outlet 125 from BSE 12 to the heat exchanger
14.14.
[0053] Dans l’état de la technique, dans cette configuration fonctionnelle avec le thermostat à double effet 120 en position de pleine ouverture, le boîtier BSE dérive à travers l’aérotherme 13 une partie importante du débit de liquide caloporteur en entrée du boîtier BSE, partie importante de débit qui n’est pas ici nécessaire et qui ne bénéficie pas, ou bien rarement, d’un refroidissement. Or le moteur thermique 10 et les différents dispositifs 15 requièrent dans ce cas un refroidissement important.In the prior art, in this functional configuration with the double-acting thermostat 120 in the fully open position, the BSE box drifts through the air heater 13 a significant part of the flow of heat transfer liquid at the inlet of the box BSE, an important part of the flow which is not necessary here and which does not benefit, or very rarely, from cooling. However, the heat engine 10 and the various devices 15 in this case require significant cooling.
[0054] Conformément à l’invention, dans cette configuration fonctionnelle, du fait de la fermeture du conduit d’aérotherme 131 disposé en aval du clapet 120b du thermostat double effet 120, le débit de liquide caloporteur traversant la chambre de répartition 127 est totalement dirigé à travers le conduit de sortie d’échangeur 130 et la voie de sortie 125 du BSE 12 vers l’échangeur thermique 14, ce qui augmente de manière importante le refroidissement du moteur thermique 10 et des différents dispositifs 15.According to the invention, in this functional configuration, due to the closing of the air heater duct 131 disposed downstream of the valve 120b of the double-acting thermostat 120, the flow of heat transfer liquid passing through the distribution chamber 127 is completely directed through the exchanger outlet duct 130 and the outlet path 125 from the BSE 12 to the heat exchanger 14, which significantly increases the cooling of the heat engine 10 and of the various devices 15.
[0055] Bien entendu, l’invention ne se limite pas à la forme de réalisation particulière qui a été décrite ici à titre d’exemple. L’homme du métier, selon les applications de l’invention, pourra y apporter différentes modifications et variantes qui entrent dans la portée des revendications ci-annexées.Of course, the invention is not limited to the particular embodiment which has been described here by way of example. A person skilled in the art, depending on the applications of the invention, can make various modifications and variants which fall within the scope of the appended claims.
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