(19)
(11) EP 2 104 780 B1

(12) FASCICULE DE BREVET EUROPEEN

(45) Mention de la délivrance du brevet:
28.04.2010  Bulletin  2010/17

(21) Numéro de dépôt: 07858535.3

(22) Date de dépôt:  09.10.2007
(51) Int. Cl.: 
F01P 5/10(2006.01)
F01P 11/04(2006.01)
F01P 11/02(2006.01)
(86) Numéro de dépôt:
PCT/FR2007/052104
(87) Numéro de publication internationale:
WO 2008/062116 (29.05.2008 Gazette  2008/22)

(54)

MOTEUR THERMIQUE DE VEHICULE AUTOMOBILE COMPORTANT UN CONDUIT DE DEGAZAGE DE POMPE A EAU

VERBRENNUNGSMOTOR FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG MIT EINEM WASSERPUMPENENLÜFTUNGSLKANAL& x9;

THERMAL ENGINE FOR AN AUTOMOTIVE VEHICLE COMPRISING A WATER-PUMP BLEEDING DUCT


(84) Etats contractants désignés:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

(30) Priorité: 20.11.2006 FR 0654988

(43) Date de publication de la demande:
30.09.2009  Bulletin  2009/40

(73) Titulaire: Renault S.A.S.
92100 Boulogne-Billancourt (FR)

(72) Inventeur:
  • BENET, Frédéric
    78350 Jouy En Josas (FR)


(56) Documents cités: : 
EP-A1- 1 505 275
FR-A1- 2 736 385
FR-A1- 2 594 184
US-A- 5 970 928
   
       
    Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen).


    Description


    [0001] L'invention concerne un moteur thermique de véhicule automobile.

    [0002] L'invention concerne plus particulièrement un moteur thermique de véhicule automobile, du type qui comporte au moins un bloc cylindres qui comporte un premier circuit interne de circulation d'un liquide de refroidissement, du type dans lequel le premier circuit interne comporte un conduit interne d'alimentation dont un orifice d'entrée débouche dans une chambre de réception, ou "volute" d'un rotor d'une pompe à eau du moteur, sensiblement cylindrique, qui est formée dans le bloc, ladite chambre comportant dans une partie intermédiaire un orifice d'alimentation dont le niveau est agencé au dessus du niveau de l'orifice d'entrée du conduit interne d'alimentation du premier circuit interne.

    [0003] On connaît de nombreux exemples de moteurs thermiques de ce type.

    [0004] Un inconvénient connu de ce type de moteur est lié à l'agencement particulier de l'orifice d'alimentation de la chambre de réception ou "volute" de la pompe à eau par rapport à l'orifice d'entrée du premier circuit.

    [0005] En effet, dans cette configuration, lorsque l'on désire remplir par gravité le circuit de refroidissement, une poche d'air se forme dans la partie supérieure de la chambre de réception ou volute qui est située au dessus du niveau de l'orifice d'alimentation de ladite chambre de réception.

    [0006] Cette poche d'air résiduelle interdit l'amorçage de la pompe à eau lorsque le moteur est lancé, ce qui peut avoir pour conséquence une détérioration de la pompe à eau ou un défaut de circulation du liquide de refroidissement au sein du circuit de refroidissement du véhicule.

    [0007] II est donc nécessaire d'effectuer un remplissage sous pression du circuit de refroidissement pour réaliser un amorçage correct de la pompe à eau.

    [0008] Pour remédier à cet inconvénient, l'invention propose un moteur du type décrit précédemment comportant des moyens de purge de la partie supérieure de la chambre de réception ou volute de la pompe à eau.

    [0009] Dans ce but, l'invention propose un moteur thermique du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit supplémentaire de dégazage qui relie une partie supérieure de la chambre de réception ou volute de la pompe à eau à un élément du circuit de refroidissement du moteur pour permettre le remplissage complet par gravité de la chambre de réception lors du remplissage du premier circuit interne.

    [0010] Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
    • l'élément déterminé est une chambre qui est formée dans le bloc cylindres et qui fait partie du premier circuit interne,
    • le conduit supplémentaire est un conduit calibré formé dans le bloc cylindres,
    • le bloc cylindres est coiffé par une culasse un deuxième circuit interne de circulation d'un liquide de refroidissement communiquant avec le premier circuit interne par l'intermédiaire d'au moins un perçage formé dans un joint de culasse, et l'élément déterminé est ledit perçage du joint de culasse,
    • le conduit supplémentaire est formé dans le bloc cylindres et débouche dans le perçage du joint de culasse,
    • le conduit supplémentaire est venu de fonderie avec le bloc cylindres et est calibré par le joint de culasse,
    • le conduit supplémentaire est un perçage calibré réalisé dans le bloc cylindres,
    • l'élément déterminé est un conduit externe d'alimentation en liquide de refroidissement d'un organe du moteur, notamment un refroidisseur d'huile, ledit conduit externe étant accolé au bloc,
    • le conduit supplémentaire est formé dans le bloc cylindres et débouche dans le conduit externe par l'intermédiaire d'une lumière.


    [0011] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un bloc d'un moteur selon un état antérieur de la technique ;
    • la figure 2 est une vue schématique de détail en perspective d'un bloc d'un moteur selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 3 est une vue schématique de détail en perspective d'un bloc d'un moteur selon un second mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 4 est une vue schématique en coupe du moteur selon le second mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 5 est une vue schématique en perspective d'un bloc d'un moteur selon un troisième mode de réalisation de l'invention.


    [0012] Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires.

    [0013] On a représenté sur la figure 1 un moteur 10 de véhicule automobile comportant un bloc 11, appelé communément "bloc cylindres", coiffé d'une culasse 13.

    [0014] De manière connue, le bloc cylindres 11 comporte un premier circuit 12 interne de circulation d'un liquide de refroidissement qui est destiné par exemple à refroidir le bloc moteur 11 en permettant une circulation d'un liquide de refroidissement autour des cylindres 15 du moteur.

    [0015] De manière connue, le premier circuit interne 12 comporte un conduit interne d'alimentation 14 dont un orifice d'entrée 16 débouche dans une chambre de réception 18 aussi appelée "volute" qui est agencée dans le bloc 11 et qui est destinée à recevoir un rotor (non représenté) d'une pompe à eau équipant le moteur 10.

    [0016] De manière connue, la chambre de réception 18 est formée dans le bloc cylindres 11 et elle comporte dans une partie intermédiaire 20, agencée par exemple sensiblement au droit de l'axe "A" de rotation du rotor (non représenté) un orifice 22 d'alimentation destiné à permettre l'alimentation de la pompe à eau du moteur en liquide de refroidissement.

    [0017] Comme on peut le voir sur la figure 1, de manière connue, le niveau N1 de l'orifice 22 d'alimentation de la chambre 18 de réception est agencé au dessus du niveau N2 de l'orifice d'entrée 16 du conduit interne14 d'alimentation du premier circuit interne 12.

    [0018] Un inconvénient connu des moteurs thermiques 10 réalisés selon cette conception est lié précisément à la différence entre le niveau N1 de l'orifice d'alimentation 22 et le niveau N2 de l'orifice d'entrée 16 du premier circuit interne 12.

    [0019] En effet, lorsque l'on désire remplir par gravité un tel circuit de refroidissement, du fait de la différence entre les niveaux N1 et N2, une poche d'air se forme dans la partie supérieure 24 de la chambre de réception 18 qui est agencée au dessus de l'orifice 22 d'alimentation de la chambre 18 de réception.

    [0020] Cette poche d'air résiduelle interdit l'amorçage de la pompe à eau lorsque le moteur est lancé, ce qui peut avoir pour conséquence une détérioration de la pompe à eau ou un défaut de circulation du liquide de refroidissement au sein du circuit de refroidissement du véhicule.

    [0021] II est donc nécessaire d'effectuer un remplissage sous pression du circuit de refroidissement pour réaliser un amorçage correct de la pompe à eau, et une purge du circuit en autre point, ce qui complique l'opération de remplissage du circuit.

    [0022] Pour remédier à cet inconvénient l'invention propose un moteur 10 du type décrit précédemment, comportant des moyens de purge de la partie supérieure 24 de la chambre de réception 18 de la pompe à eau.

    [0023] Dans ce but, l'invention propose un moteur 10 thermique du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit 26 supplémentaire de dégazage qui relie la partie supérieure 24 de la chambre 18 de réception de la pompe à eau à un élément du circuit de refroidissement du moteur pour permettre le remplissage complet par gravité de la chambre 18 de réception lors du remplissage du premier circuit interne 12.

    [0024] Selon un premier mode de réalisation de l'invention qui a été représenté à la figure 2, l'élément déterminé auquel est relié le conduit supplémentaire 26 est une chambre 28 qui est formée dans le bloc cylindres 11 et qui fait partie du premier circuit interne 12. Cette chambre 28 est par exemple une chambre périphérique entourant un cylindre 15 du bloc cylindres 11.

    [0025] Dans ce mode de réalisation, le conduit supplémentaire 26 est de préférence un conduit 26 formé dans le bloc cylindres 11, et ce conduit 26 est calibré de manière à permettre une fuite de liquide de refroidissement à partir de la chambre 18 de réception de la pompe à eau qui soit suffisant pour permettre une purge de la poche d'air, et qui soit néanmoins suffisamment restreint pour ne pas entraver le fonctionnement de la pompe à eau.

    [0026] Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention qui a été représenté sur les vues de détail de la figure 3 et de la figure 4, l'invention tire avantageusement profit de la présence d'une culasse 13 du moteur qui coiffe le bloc cylindres 11.

    [0027] Un joint de culasse 32 est agencé entre une face supérieure 34 du bloc cylindres 11 et une face inférieure 36 de la culasse 13.

    [0028] Comme l'illustre la figure 4, le joint de culasse 32 comporte au moins un perçage 38 qui permet la communication du premier circuit interne 12 du bloc 11 avec un deuxième circuit interne 40 de la culasse 30.

    [0029] Dans cette configuration, l'élément déterminé auquel est relié le conduit supplémentaire 26 de dégazage est le perçage 38 du joint 32 de culasse.

    [0030] Par exemple, le conduit supplémentaire 26 de dégazage est formé dans le bloc cylindres 11 et il débouche dans la face supérieure 34 du bloc 11 par l'intermédiaire d'un orifice 30 qui est destiné à coïncider sensiblement avec le perçage 38 du joint de culasse 32.

    [0031] D'une manière analogue au mode de réalisation précédent, comme l'illustre la figure 4, le conduit supplémentaire 26 peut être avantageusement calibré par le joint de culasse 32 lui-même, celui-ci pouvant obstruer plus ou moins l'extrémité du conduit supplémentaire 26 constituée par l'orifice 30 de manière à réguler le débit de liquide de refroidissement circulant dans ledit conduit supplémentaire 26, ceci afin de permettre un dégazage suffisant de la poche d'air contenue dans la chambre 18 de réception sans toutefois entraver le fonctionnement de la pompe à eau.

    [0032] Avantageusement, il sera compris que dans ce mode de réalisation, le conduit supplémentaire 26 sera de préférence venu de fonderie avec le bloc cylindres 11, ce qui permet de ne réaliser son calibrage que par l'intermédiaire du joint 32 de culasse sans nécessiter d'usinage particulier dudit conduit 26.

    [0033] II sera aussi compris que, en variante, le conduit supplémentaire 26 peut être, d'une manière analogue au premier mode de réalisation de l'invention, un conduit calibré qui débouche pleinement dans le perçage 38 du joint de culasse, le calibrage du conduit supplémentaire 26, résultant alors d'un usinage dudit conduit 26, et notamment de son orifice d'extrémité 30, dans le bloc cylindres 11.

    [0034] Enfin, selon un troisième mode de réalisation de l'invention qui a été représenté à la figure 5, l'élément déterminé auquel est relié le conduit supplémentaire 26 de dégazage peut être un conduit externe 42 d'alimentation en liquide de refroidissement d'un organe du moteur, par exemple un refroidisseur d'huile 43, ledit conduit externe d'alimentation 42 étant accolé au bloc cylindres 11.

    [0035] Dans cette configuration, au moins une partie 44 de communication du conduit externe 42 comporte une paroi indépendante du bloc cylindres et une paroi faisant partie du bloc cylindres 11, qui communique avec le conduit supplémentaire 26 par l'intermédiaire d'une lumière 50. Cette conception permet avantageusement de se dispenser d'un raccordement du conduit supplémentaire 26 avec la partie 44 de communication du conduit externe 42, tout en garantissant une étanchéité parfaite.

    [0036] Le conduit 42 externe est alors délimité dans sa partie de communication 44 par sa paroi indépendante et par sa paroi formée à l'extérieur du bloc cylindres 11.

    [0037] L'invention permet donc avantageusement de réaliser un dégazage de la chambre 18 de réception d'une pompe à eau d'un moteur 10 de véhicule automobile, ce qui permet d'effectuer le remplissage par gravité du circuit de refroidissement sans nécessiter de mise sous pression dudit circuit de refroidissement.

    [0038] La maintenance d'un tel moteur 10 de véhicule automobile se trouve alors grandement facilitée.


    Revendications

    1. Moteur thermique (10) de véhicule automobile, du type qui comporte au moins un bloc cylindres (11) qui comporte un premier circuit interne (12) de circulation d'un liquide de refroidissement, du type dans lequel le premier circuit interne (12) comporte un conduit interne (14) d'alimentation dont un orifice (16) d'entrée débouche dans une chambre (18) de réception, ou "volute" d'un rotor d'une pompe à eau du moteur, sensiblement cylindrique, qui est formée dans le bloc (11), ladite chambre (18) comportant dans une partie intermédiaire (20) un orifice (22) d'alimentation dont le niveau (N1) est agencé au dessus du niveau (N2) de l'orifice d'entrée (16) du conduit interne (14) d'alimentation du premier circuit interne (12),
    caractérisé en ce qu'il comporte un conduit (26) supplémentaire de dégazage qui relie une partie supérieure (24) de la chambre (18) de réception ou volute de la pompe à eau à un élément du circuit de refroidissement du moteur pour permettre le remplissage complet par gravité de la chambre (18) de réception lors du remplissage du premier circuit interne (12).
     
    2. Moteur thermique (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément déterminé est une chambre (28) qui est formée dans le bloc cylindres (11) et qui fait partie du premier circuit interne (12).
     
    3. Moteur thermique (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le conduit supplémentaire (26) est un conduit (26) calibré formé dans le bloc cylindres (11).
     
    4. Moteur thermique (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc cylindres (11) est coiffé par une culasse (13), un deuxième circuit interne (40) de circulation d'un liquide de refroidissement communiquant avec le premier circuit (12) interne par l'intermédiaire d'au moins un perçage (38) formé dans un joint (32) de culasse, et en ce que l'élément déterminé est ledit perçage (38) du joint (32) de culasse.
     
    5. Moteur thermique (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le conduit (26) supplémentaire est formé dans le bloc cylindres (11) et débouche dans le perçage (38) du joint (32) de culasse.
     
    6. Moteur thermique (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le conduit (26) supplémentaire est venu de fonderie avec le bloc cylindres (11) et est calibré par le joint (32) de culasse.
     
    7. Moteur thermique (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le conduit (26) supplémentaire est un perçage calibré réalisé dans le bloc cylindres. (11)
     
    8. Moteur thermique (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément déterminé est un conduit externe (42) d'alimentation en liquide de refroidissement d'un organe du moteur, notamment un refroidisseur d'huile (43), ledit conduit externe (42) étant accolé au bloc.
     
    9. Moteur thermique (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le conduit supplémentaire (26) est formé dans le bloc cylindres (11) et débouche dans le conduit externe (42) par l'intermédiaire d'une lumière (50).
     


    Claims

    1. Heat engine (10) for a motor vehicle, of the type which comprises at least one cylinder block (11) which comprises a first internal circuit (12) for the circulation of a cooling liquid, of the type in which the first internal circuit (12) comprises an internal supply duct (14) an inlet orifice (16) of which opens into a reception chamber (18) or "volute", that is substantially cylindrical, of a rotor belonging to a water pump of the engine, which is formed in the block (11), said chamber (18) comprising in an intermediate portion (20) a supply orifice (22) the level (N1) of which is arranged above the level (N2) of the inlet orifice (16) of the internal supply duct (14) of the first internal circuit (12),
    characterized in that it comprises an additional venting duct (26) which connects an upper portion (24) of the reception chamber (18) or volute of the water pump to an element of the cooling circuit of the engine in order to allow the reception chamber (18) to be completely filled by gravity when the first internal circuit (12) is filled.
     
    2. Heat engine (10) according to the preceding claim,
    characterized in that the determined element is a chamber (28) which is formed in the cylinder block (11) and which forms part of the first internal circuit (12).
     
    3. Heat engine (10) according to the preceding claim, characterized in that the additional duct (26) is a calibrated duct (26) formed in the cylinder block (11).
     
    4. Heat engine (10) according to Claim 1, characterized in that the cylinder block (11) is capped by a cylinder head (13), a second internal circuit (40) for the circulation of a cooling liquid communicating with the first internal circuit (12) via at least one drill hole (38) formed in a cylinder head gasket (32), and in that the determined element is said drill hole (38) in the cylinder head gasket (32).
     
    5. Heat engine (10) according to the preceding claim, characterized in that the additional duct (26) is formed in the cylinder block (11) and opens into the drill hole (38) in the cylinder head gasket (32).
     
    6. Heat engine (10) according to the preceding claim, characterized in that the additional duct (26) is cast in one piece with the cylinder block (11) and is calibrated by the cylinder head gasket (32).
     
    7. Heat engine (10) according to Claim 5, characterized in that the additional duct (26) is a calibrated drill hole made in the cylinder block (11).
     
    8. Heat engine (10) according to Claim 1, characterized in that the determined element is an external duct (42) for supplying an engine member, notably an oil cooler (43), with cooling liquid, said external duct (42) being placed beside the block.
     
    9. Heat engine (10) according to the preceding claim, characterized in that the additional duct (26) is formed in the cylinder block (11) and opens into the external duct (42) via a hole (50).
     


    Ansprüche

    1. Verbrennungsmotor (10) für ein Kraftfahrzeug jener Art, die mindestens einen Zylinderblock (11) umfasst, der einen ersten inneren Kreislauf (12) zur Zirkulation einer Kühlflüssigkeit umfasst, jener Art, bei der der erste innere Kreislauf (12) einen inneren Versorgungskanal (14) umfasst, dessen Eingangsöffnung (16) in einer im Wesentlichen zylindrischen Aufnahmekammer (18) oder "Spirale" eines Rotors einer Wasserpumpe des Motors mündet, die in dem Block (11) ausgebildet ist, wobei die Kammer (18) in einem Zwischenteil (20) eine Versorgungsöffnung (22) umfasst, deren Höhe (N1) sich über der Höhe (N2) der Eingangsöffnung (16) des inneren Versorgungskanals (14) des ersten inneren Kreislaufs (12) befindet,
    dadurch gekennzeichnet, dass er einen zusätzlichen Kanal (26) zur Entlüftung umfasst, der einen oberen Teil (24) der Aufnahmekammer (18) oder der Spirale der Wasserpumpe mit einem Element des Kühlreislaufs des Motors verbindet, um das vollständige Füllen der Aufnahmekammer (18) durch Schwerkraft beim Füllen des ersten inneren Kreislaufs (12) zu gestatten.
     
    2. Verbrennungsmotor (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das bestimmte Element eine Kammer (28) ist, die in dem Zylinderblock (11) ausgebildet ist und einen Teil des ersten inneren Kreislaufs (12) bildet.
     
    3. Verbrennungsmotor (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Kanal (26) ein in dem Zylinderblock (11) ausgebildeter kalibrierter Kanal (26) ist.
     
    4. Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderblock (11) durch einen Zylinderkopf (13) abgedeckt ist, wobei ein zweiter innerer Kreislauf (40) zur Zirkulation einer Kühlflüssigkeit durch mindestens eine in einer Zylinderkopfdichtung (32) ausgebildete Bohrung (38) mit dem ersten inneren Kreislauf (12) in Verbindung steht, und dass das bestimmte Element die Bohrung (38) der Zylinderkopfdichtung (32) ist.
     
    5. Verbrennungsmotor (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Kanal (26) in dem Zylinderblock (11) ausgebildet ist und in der Bohrung (38) der Zylinderkopfdichtung (32) mündet.
     
    6. Verbrennungsmotor (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Kanal (26) durch Gießen mit dem Zylinderblock (11) hergestellt und durch die Zylinderkopfdichtung (32) kalibriert wird.
     
    7. Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Kanal (26) eine in dem Zylinderblock (11) ausgebildete kalibrierte Bohrung ist.
     
    8. Verbrennungsmotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bestimmte Element ein äußerer Kanal (42) zur Versorgung eines Motorglieds, insbesondere eines Ölkühlers (43), mit einer Kühlflüssigkeit ist, wobei der äußere Kanal (42) an dem Block angefügt ist.
     
    9. Verbrennungsmotor (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Kanal (26) in dem Zylinderblock (11) ausgebildet ist und durch einen Schlitz (50) in dem äußeren Kanal (42) mündet.
     




    Dessins