CONDUIT EXTERNE D'UNE SORTIE D'UNE VOLUTE D'UNE POMPE À FLUIDE CALOPORTEUR D'UN MOTEUR THERMIQUE D'UN VÉHICULE

Description

[0001] La présente invention concerne un moteur comprenant un carter-cylindres.

[0002] L'invention concerne également un véhicule notamment un véhicule automobile, comportant un tel moteur.

[0003] Dans l'état de la technique, un moteur thermique comporte habituellement un carter-cylindres fermé par une culasse. Pour le bon fonctionnement du moteur, ces carters doivent être refroidis. Pour ce faire, le moteur comprend un circuit de refroidissement dans lequel un fluide caloporteur est mis en circulation au moyen d'une pompe et qui, à son tour, est refroidi en traversant un radiateur. Une telle pompe comprend classiquement une volute dont une sortie est reliée par un conduit à un circuit interne du carter-cylindres comportant des chambres de refroidissement permettant une circulation de ce fluide autour des cylindres du moteur.

[0004] Un problème général d'un tel moteur, voir par exemple le moteur divulgué dans le document US5503117A, est lié au fait que la pompe et une partie du circuit de refroidissement dont le conduit reliant la sortie de la volute au circuit interne du carter-cylindres, sont classiquement agencées au niveau d'une face externe du moteur et présente alors un encombrement qui n'est pas adapté aux dimensions du compartiment moteur des véhicules d'aujourd'hui.

[0005] En effet, les constructeurs automobiles et/ou les motoristes cherchent actuellement à réaliser au vue des dimensions de tels compartiments, des moteurs de plus en plus compacts et présentant néanmoins des performances améliorées en terme de puissance et/ou de rendement qui impliquent souvent un accroissement de contraintes thermiques au niveau de ces derniers.

[0006] Dans l'optique de réduire cet encombrement, on connaît dans l'état de la technique une solution prévoyant une intégration de la pompe dans le carter-cylindres du moteur ainsi que du conduit reliant la sortie de volute de cette pompe au circuit interne du carter-cylindres.

[0007] Toutefois, une telle solution ne peut être mise en oeuvre que dans un nombre limité de carter-cylindres car sa réalisation dépend intrinsèquement du procédé de fonderie utilisé pour la fabrication de ce carter-cylindres.

[0008] La présente invention vise à pallier ces inconvénients liés à l'état de la technique.

[0009] Dans ce dessein, l'invention porte sur un moteur selon la revendication 1.

[0010] Dans d'autres modes de réalisation :

• le conduit externe comprend une deuxième composante formant avec la première composante un premier canal de circulation du fluide caloporteur vers au moins un dispositif du circuit de refroidissement ;
• la première composante forme avec la face externe du carter un deuxième canal de circulation du fluide caloporteur vers ladite entrée du circuit interne de circulation du fluide caloporteur défini dans le carter-cylindres ;
• la première composante comprend une zone de passage du fluide caloporteur du deuxième canal vers un premier canal ;
• une zone de passage du fluide caloporteur du deuxième canal vers un premier canal comprend au moins une ouverture ;
• la première composante et une deuxième composante sont deux pièces distinctes qui sont reliées l'une à l'autre de manière étanche ;
• la première composante et une deuxième composante forment ensemble une pièce monobloc, et
• le conduit externe est une pièce amovible et/ou une pièce rapportée.

[0011] Dans d'autres modes de réalisation :

• la face externe dudit carter comprend une cavité de montage dudit conduit externe ;
• le carter-cylindres est fabriqué selon un procédé de fonderie de type coulée haute pression ;
• le carter-cylindres est en aluminium ou en alliage d'aluminium ;
• la cavité de montage forme une cavité notamment pourvue de deux orifices correspondant respectivement à la sortie de la volute de la pompe à fluide caloporteur et à l'entrée du circuit interne de circulation du fluide caloporteur défini dans le carter-cylindres, et
• la cavité de montage comprend une zone de liaison au niveau de laquelle le conduit externe est relié mécaniquement et de manière étanche à la face externe du carter-cylindres.

[0012] L'invention concerne également un véhicule notamment un véhicule automobile comprenant un tel moteur.

[0013] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux figures, réalisé à titre d'exemple indicatif et non limitatif :

• la figure 1 représente en perspective une vue en coupe d'une partie d'un carter-cylindres comprenant une pompe de fluide caloporteur et un conduit externe selon le mode de réalisation de l'invention ;
• la figure 2 représente une vue en coupe d'une partie du carter-cylindres comprenant la pompe de fluide caloporteur et le conduit externe selon le mode de réalisation de l'invention, et
• la figure 3 représente une vue en coupe transversale selon une ligne III-III d'une partie du conduit externe agencé sur une face externe du carter-cylindres comprenant une zone de passage du fluide caloporteur selon le mode de réalisation de l'invention.

[0014] Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires.

[0015] On a représenté sur les figures 1 à 3, une partie d'un carter-cylindres 8 d'un moteur thermique d'un véhicule notamment un véhicule automobile comportant classiquement ce carter-cylindres 8 appelé communément « bloc cylindres », coiffé d'une culasse. Un tel carter-cylindres 8 peut-être, pour des raisons d'allègement, fabriqué en aluminium et pour des raisons économiques et de grande série peut être réalisé en fonderie de type coulée haute pression.

[0016] De manière connue, ce carter-cylindres 8 comporte un circuit interne 7 de circulation d'un fluide caloporteur autrement appelé « liquide de refroidissement » qui est destiné par exemple à refroidir le moteur en permettant une circulation de ce fluide autour des cylindres du moteur. Le circuit interne 7 comporte un conduit interne d'alimentation 15 formé d'au moins une chambre de refroidissement, dont une entrée 6 comprenant un orifice d'entrée, débouche dans une cavité de montage 14 de ce carter-cylindres 8.

[0017] Cette cavité de montage 14 comprend également une sortie 4 pourvue d'un orifice d'une volute 3 d'une pompe à fluide caloporteur 2 pour la mise en circulation de ce fluide sous pression dans un circuit de refroidissement de ce moteur. Cette sortie 4 est un orifice 4 communiquant avec la cavité de la volute 3 de la pompe 2. Une telle pompe 2 est de préférence agencée dans un logement défini dans le moteur et en particulier dans un logement défini dans le carter-cylindres 8 et ce, de manière à réduire l'encombrement du moteur. La volute 3 également appelée « chambre de haute-pression » de la pompe 2 est destinée à recevoir une aube 17, ou une turbine, contribuant à la circulation du fluide sous pression dans le circuit de refroidissement. Cette aube 17 est montée sur une extrémité 16 d'un axe de pompe traversant de part et d'autre un corps de pompe (non représenté). Cette volute 3 est formée dans le carter-cylindres 8 et elle comporte dans une partie intermédiaire, agencée par exemple sensiblement au droit de l'axe de pompe une entrée d'alimentation (non représentée) pourvue d'un orifice destiné à permettre l'alimentation de la pompe 2 du moteur en fluide caloporteur.

[0018] Sur les figures 1 à 3, ce carter-cylindres 8 comprend également un conduit externe 1 de la sortie 4 de la volute 3 de la pompe 2 qui est fixé sur la face externe 9 de ce carter 8. Ce conduit externe 1 peut être une pièce amovible qui est rapportée sur la face externe 9. Le conduit externe 1 comprend des première et deuxième composantes 5a, 5b qui peuvent être deux pièces distinctes qui sont assemblées/reliées l'une avec l'autre de manière étanche. Dans une alternative, ces première et deuxième composantes 5a, 5b peuvent former ensemble une pièce monobloc.

[0019] Ce conduit externe 1 est agencé dans la cavité de montage 14 en étant lié mécaniquement et de manière étanche à la face externe 9 du carter-cylindres 8. Cette liaison mécanique est réalisée à partir d'une coopération entre des éléments de fixation notamment des éléments de vissage, avec une zone de liaison 10. Cette zone de liaison 10 est de préférence définie au niveau d'un bord périphérique de cette cavité de montage 14.

[0020] La première composante 5a est susceptible de guider le fluide caloporteur par un deuxième canal 11b de la sortie 4 de la volute vers l'entrée 6 du circuit interne 7 de circulation du fluide caloporteur défini dans le carter-cylindres 8. Autrement dit, la première composante 5a est susceptible de participer au guidage du fluide caloporteur de la sortie 4 de la volute vers l'entrée 6 du circuit interne 7. Cette première composante 5a de ce conduit externe 1 forme avec la deuxième composante 5b un premier canal 11a de circulation du fluide caloporteur vers au moins un dispositif du circuit de refroidissement. Un tel dispositif est un autre consommateur de fluide caloporteur du circuit de refroidissement qui peut être à titre d'exemple un échangeur de chaleur tel qu'un aérotherme ou encore à un échangeur d'huile moteur plus connu sous l'acronyme « EMO » pour y évacuer de la chaleur produite au niveau du carter d'huile moteur. Le premier canal 11a comprend une sortie 19 pourvue d'un orifice. Cette sortie 19 est comprise dans une partie de liaison 18 de la deuxième composante 5b qui présente une forme globalement cylindrique et sur laquelle partie 18 une extrémité d'un conduit de liaison, également appelées durites, peut être fixée afin de relier le conduit externe 1 au dispositif du circuit de refroidissement.

[0021] Dans une alternative du conduit externe 1, le circuit interne 7 peut comprendre un élément de contrôle (non représenté) de la circulation du fluide caloporteur sous pression. Cet élément de contrôle placé en aval de l'entrée 6, permet de gérer le débit au niveau des chambres de refroidissement du circuit interne 7. Cet élément de contrôle peut être une électrovanne, une vanne pilotée ou encore vanne thermostatique. Dans cette configuration, le conduit externe 1 est alors adapté à une circulation variable du fluide caloporteur pour le refroidissement du carter-cylindres 8. En effet, lorsque l'élément de contrôle est dans une position de fermeture du circuit interne 7, le débit du fluide passant dans le deuxième canal 11b décrit par la suite et qui continue à alimenter la sortie 19 pour ne pas interrompre la fourniture en fluide des autres consommateurs.

[0022] La première composante 5a de ce conduit externe 1 est susceptible de guider le fluide caloporteur de la sortie 4 de la volute 3 de la pompe 2 vers l'entrée 6 du circuit interne 7 comportant le conduit interne d'alimentation 15 formé d'au moins une chambre de refroidissement. Plus précisément, la première composante 5a forme avec la face externe 9 du carter 8 et en particulier avec la cavité de montage 14, le deuxième canal 11b de circulation du fluide caloporteur vers cette entrée 6 du circuit interne 7.

[0023] La première composante 5a de ce conduit externe 1 comprend une zone de passage 12 du fluide caloporteur du deuxième canal 11b vers le premier canal 11a. Cette zone de passage 12 est comprise de préférence sur une partie de cette première composante 5a pouvant être définie à équidistance des extrémités 24a, 24b de cette composante 5a visibles sur la figure 2. Cette zone de passage 12 est assurée par des ouvertures 13 visibles dans une section transversale de la zone de passage 12sur la figure 3 qui a essentiellement la forme d'un « U » inversé. La zone de passage 12 comprend des parois latérales 23 qui comprennent chacune une ouverture 13. Ces ouvertures 13 participent au passage du fluide caloporteur du deuxième canal 11b vers le premier canal 11a.

[0024] Ainsi en référence aux figures 2 et 3, dans ce carter-cylindres 8, lorsque la pompe 2 effectue une mise en circulation du fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement, le fluide est alors évacué de la pompe 2 via la sortie 4 de la volute 3 pour circuler sous pression dans le deuxième canal 11b selon le sens des flèches référencées 20. En circulant ainsi dans ce deuxième canal 11b, ce fluide est alors conduit à la fois vers le circuit interne 7 défini dans le carter-cylindres 8 via l'entrée 6, et vers au moins un dispositif du circuit de refroidissement en traversant la zone de passage 12 notamment les ouvertures 13 définies dans cette zone 12 conformément au sens des flèches référencées 21. Dans cette configuration, en traversant ainsi la zone de passage 12, le fluide passe alors du deuxième canal 11b vers le premier canal 11a jusqu'à être conduit vers le dispositif via la sortie référencée 19 et le conduit reliant la partie de liaison 18 de la deuxième composante 5b audit dispositif selon le sens de la flèche 22.

[0025] Un tel conduit externe 1 permet ainsi de canaliser le fluide caloporteur sous pression dans la continuité de la volute 3 de la pompe 2 pour minimiser la perte de charge. De plus, un tel conduit externe 1 est facilement reliable mécaniquement à la face externe 9 du carter-cylindres 8 et est en outre compatible avec des carter-cylindres 8 fabriqué selon différents procédés de fonderie et notamment selon un procédé de fonderie de type coulée haute pression.

Revendications

1. Moteur comprenant un carter-cylindres (8), le carter-cylindres comprenant un circuit de refroidissement pourvu d'une pompe à fluide caloporteur (2) et d'un conduit externe (1) d'une sortie (4) d'une volute (3) de la pompe à fluide caloporteur (2), caractérisé en ce que la tapompe à fluide caloporteur (2) est agencée dans un logement défini dans le carter-cylindres, le conduit externe (1) est compris sur une face externe (9) du carter-cylindres (8) du moteur et comporte une première composante (5a) susceptible de guider le fluide caloporteur de ladite sortie (4) vers une entrée (6) d'un circuit interne (7) de circulation du fluide caloporteur défini dans le carter-cylindres (8).

2. Moteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la conduite externe (1) comprend une deuxième composante (5b) formant avec la première composante (5a) un premier canal (11a) de circulation du fluide caloporteur vers au moins un dispositif du circuit de refroidissement.

3. Moteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première composante (5a) et la deuxième composante (5b) :

- sont deux pièces distinctes qui sont reliées l'une à l'autre de manière étanche, ou

- forment ensemble une pièce monobloc.

4. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première composante (5a) forme avec la face externe (9) du carter (8) un deuxième canal (11b) de circulation du fluide caloporteur vers ladite entrée (6) du circuit interne (7) de circulation du fluide caloporteur défini dans le carter-cylindres (8).

5. Moteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première composante (5a) comprend une zone de passage (12) du fluide caloporteur du deuxième canal (11b) vers le premier canal (11a).

6. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conduit externe (1) est une pièce amovible qui est rapportée sur la face externe (9).

7. Moteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que :

- la face externe (9) dudit carter (8) comprend une cavité de montage (14) dudit conduit externe (1), la cavité de montage (14) formant une cavité pourvue de deux orifices correspondant respectivement à la sortie (4) de la volute (3) de la pompe à fluide caloporteur (2) et à l'entrée (6) du circuit interne (7) de circulation du fluide caloporteur défini dans le carter-cylindres (8), la cavité de montage (14) comprenant une zone de liaison (10) au niveau de laquelle le conduit externe (1) est relié mécaniquement et de manière étanche à la face externe (9) du carter-cylindres (8), et/ou

- le carter-cylindres (8) est fabriqué selon un procédé de fonderie de type coulée haute pression, et/ou

- le carter-cylindres (8) est en aluminium ou en alliage d'aluminium.

8. Véhicule notamment un véhicule automobile comprenant un moteur selon l'une des revendications précédentes.

Ansprüche

1. Motor, umfassend ein Zylinderkurbelgehäuse (8), wobei das Zylinderkurbelgehäuse einen Kühlkreislauf umfasst, der mit einer Wärmeträgerfluidpumpe (2) und einer äußeren Leitung (1) von einem Auslass (4) einer Spirale (3) der Wärmeträgerfluidpumpe (2) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeträgerfluidpumpe (2) in einer im Zylinderkurbelgehäuse definierten Aufnahme angeordnet ist, wobei die äußere Leitung (1) auf einer Außenseite (9) des Zylinderkurbelgehäuses (8) des Motors vorgesehen ist und eine erste Komponente (5a) aufweist, die das Wärmeträgerfluid vom Auslass (4) zu einem Einlass (6) eines im Zylinderkurbelgehäuse (8) definierten inneren Kreislaufs (7) zur Zirkulation des Wärmeträgerfluids führen kann.

2. Motor nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Leitung (1) eine zweite Komponente (5b) umfasst, die mit der ersten Komponente (5a) einen ersten Kanal (11a) zur Zirkulation des Wärmeträgerfluids zu mindestens einer Vorrichtung des Kühlkreislaufs bildet.

3. Motor nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente (5a) und die zweite Komponente (5b):

- zwei separate Teile sind, die dicht miteinander verbunden sind, oder

- gemeinsam ein einstückiges Teil bilden.

4. Motor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente (5a) mit der Außenseite (9) des Gehäuses (8) einen zweiten Kanal (11b) zur Zirkulation des Wärmeträgerfluids zum Einlass (6) des im Zylinderkurbelgehäuse (8) definierten inneren Kreislaufs (7) zur Zirkulation des Wärmeträgerfluids bildet.

5. Motor nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente (5a) einen Bereich (12) für den Durchgang des Wärmeträgerfluids vom zweiten Kanal (11b) zum ersten Kanal (11a) bildet.

6. Motor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Leitung (1) ein an der Außenseite (9) angebrachtes abnehmbares Teil ist.

7. Motor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass:

- die Außenseite (9) des Gehäuses (8) einen Montagehohlraum (14) der äußeren Leitung (1) umfasst, wobei der Montagehohlraum (14) einen Hohlraum bildet, der mit zwei Öffnungen versehen ist, die dem Auslass (4) der Spirale (3) der Wärmeträgerfluidpumpe (2) bzw. dem Einlass (6) des im Zylinderkurbelgehäuse (8) definierten inneren Kreislaufs (7) zur Zirkulation des Wärmeträgerfluids entsprechen, wobei der Montagehohlraum (14) einen Verbindungsbereich (10) umfasst, an dem die äußere Leitung (1) mechanisch und dicht mit der Außenseite (9) des Zylinderkurbelgehäuses (8) verbunden ist, und/oder

- das Zylinderkurbelgehäuse (8) nach einem Hochdruckgussverfahren hergestellt ist und/oder

- das Zylinderkurbelgehäuse (8) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet ist.

8. Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend einen Motor nach einem der vorangehenden Ansprüche.

Claims

1. Engine comprising a cylinder block (8), the cylinder block comprising a cooling circuit provided with a heat transfer fluid pump (2) and an external duct (1) of an outlet (4) of a volute (3) of the heat transfer fluid pump (2), characterized in that the heat transfer fluid pump (2) is arranged in a recess defined in the cylinder block, the external duct (1) is comprised on an external face (9) of the cylinder block (8) of the engine and has a first component (5a) capable of guiding the heat transfer fluid from said outlet (4) to an inlet (6) of an internal circuit (7) for circulation of the heat transfer fluid, which circuit is defined in the cylinder block (8).

2. Engine according to the preceding claim, characterized in that the external duct (1) comprises a second component (5b) forming, with the first component (5a), a first channel (11a) for circulation of the heat transfer fluid to at least one device of the cooling circuit.

3. Engine according to the preceding claim, characterized in that the first component (5a) and the second component (5b):

- are two separate parts that are connected to one another in a sealed manner, or

- together form a one-piece part.

4. Engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the first component (5a) forms, with the external face (9) of the cylinder block (8), a second channel (11b) for circulation of the heat transfer fluid to said inlet (6) of the internal circuit (7) for circulation of the heat transfer fluid, which circuit is defined in the cylinder block (8).

5. Engine according to the preceding claim, characterized in that the first component (5a) comprises a zone (12) for passage of the heat transfer fluid from the second channel (11b) to the first channel (11a).

6. Engine according to any one of the preceding claims, characterized in that the external duct (1) is a removable part that is attached to the external face (9).

7. Engine according to one of the preceding claims, characterized in that:

- the external face (9) of said cylinder block (8) comprises a cavity (14) for mounting said external duct (1), the mounting cavity (14) forming a cavity provided with two orifices corresponding respectively to the outlet (4) of the volute (3) of the heat transfer fluid pump (2) and to the inlet (6) of the internal circuit (7) for circulation of the heat transfer fluid, which circuit is defined in the cylinder block (8), the mounting cavity (14) comprising a connecting zone (10) at which the external duct (1) is mechanically connected, in a sealed manner, to the external face (9) of the cylinder block (8), and/or

- the cylinder block (8) is manufactured according to a casting method of the high-pressure casting type, and/or

- the cylinder block (8) is made of aluminium or aluminium alloy.

8. Vehicle, in particular a motor vehicle, comprising an engine according to one of the preceding claims.

Dessins