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Patent Searching and Data


Title:
ENGINE COOLING DUCT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/106232
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the cooling of internal combustion engines. More specifically, the invention relates to a duct (8) for cooling an internal combustion engine, which connects two chambers (6) and (7) through which a cooling fluid flows. The inventive duct (8) comprises means for creating turbulence in the cooling fluid flowing through said duct (8).

Inventors:
ORVAL PATRICK (FR)
RACAMIER CHRISTIAN (FR)
Application Number:
PCT/FR2005/050256
Publication Date:
November 10, 2005
Filing Date:
April 18, 2005
Export Citation:
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Assignee:
RENAULT SA (FR)
ORVAL PATRICK (FR)
RACAMIER CHRISTIAN (FR)
International Classes:
F01P3/02; F02F1/10; (IPC1-7): F02F1/10; F01P3/02
Foreign References:
DE1751408A11971-07-01
EP0223158A11987-05-27
FR2609501A11988-07-15
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 656 (M - 1521) 6 December 1993 (1993-12-06)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1995, no. 07 31 August 1995 (1995-08-31)
Attorney, Agent or Firm:
Religieux, Vincent (Sce 0267 - TCR GRA 1 55, avenue du Golf GUYANCOURT, FR)
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Claims:
Revendications
1. Conduit (8) de refroidissement d'un moteur à combustion Interne reliant deux chambres (6) et (7), à l'intérieur duquel circule un îtuide de refroidissement» caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de turbulence du flux de fluide de refroidissement.
2. Conduit (8) selon la revendication 1S caractérisé en ce que les moyens de turbulence sont dimensionnés pour conférer une rugosité d'au moins de 100 μm.
3. Conduit (8) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de turbulence sont réalisés sur tout ou partie du conduit (8).
4. Conduit (8) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de turbulence du flux comportent un filetage (9).
5. Conduit (8) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est disposé dans la cloison (5) séparant deux cylindres adjacents (2) et (3) du moteur.
6. Pièce de moteur à combustion interne présentant aux moins deux chambres (6) et (7) dans lesquelles circule un fluide de refroidissement, les chambres (6) et (7) étant reliées par au moins un conduit (8) dans lequel circule aussi le fluide de refroidissement, caractérisé en ce que (e conduit (8) comporte des moyens de turbulence du flux du fluide de refroidissement circulant à l'intérieur, Moteur à combustion interne comportant au moins deux pièces présentant chacune au moins une chambre, et présentant un conduit (8) reliant une chambre de la première pièce à une chambre de la deuxième pièce, caractérisé en ce que le conduit (8) comporte des moyens de turbulence du flux de fluide de refroidissement qui circule à l'intérieur de ce conduit (8).
7. Procédé de fabrication d'un conduit (8) de refroidissement de moteur à combustion interne, le conduit (8) étant en relation avec au moins une chambre dans laquelle circule un fluide de refroidissement, le procédé comportant une étape de perçage du conduit (8), caractérisé en ce que le procédé comporte une étape de mise en forme de moyens de turbulence du flux de fluide de refroidissement circulant dans ce conduit (8). 9) Procédé de fabrication d'un conduit (8) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape de mise en forme de moyens de turbulence est une étape de taraudage du conduit (8).
Description:
CONDUIT DE REFROIDISSEMENT MOTEUR

La présente invention concerne l'évacuation de chaleur d'un matériau en contact avec un fluide réfrigérant, et plus particulièrement le refroidissement des pièces d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, comme par exemple le refroidissement de la cloison séparant deux cylindres adjacents d'un carter cylindres de moteur à combustion interne. Un carter cylindre est une pièce fixe d'un moteur à combustion interne. Il est généralement réalisé par moulage, et présente des cavités, appelées chambres, dans lesquelles circule un fluide pour refroidir les cylindres. Cependant la cloison séparant deux cylindres adjacents n'est en contact avec le fluide de refroidissement que sur une petite surface. Dans le but d'améliorer le refroidissement de la cloison, on réalise des perçages mettant en relation les deux chambres d'eau. Le brevet FR 2609501 décrit un conduit de refroidissement percé dans la cloison séparant deux cylindres adjacents dont une extrémité est en relation avec une première chambre d'eau du carter cylindre, et dont l'autre débouche dans une deuxième chambre d'eau. Pour augmenter le refroidissement de la cloison, on joue sur l'architecture des chambres et sur des ajutages qui permettent de générer une différence de pression plus importante, ce qui engendre une augmentation de la vitesse d'écoulement du fluide de refroidissement dans le conduit. Cependant la conception devient très complexe et augmente les pertes de charge globales que la pompe à eau doit compenser, et les échanges de chaleur entre le matériau et le liquide de refroidissement peuvent rester insuffisants. L'invention vise à pallier les inconvénients de l'état de la technique. Dans ce but elle fournit un conduit de refroidissement comportant des moyens créant une turbulence de l'écoulement. Ces moyens augmentent la surface d'échange entre le fluide de refroidissement et le matériau. Ils contribuent à l'élimination de la couche limite en perturbant l'écoulement du liquide de refroidissement en contact avec la paroi du matériau. Les moyens de turbulences procurent à la surface du conduit qui est en contact avec le fluide de refroidissement une rugosité d'au moins 100 μm. Les moyens de turbulences peuvent être réalisés sur tout ou partie du conduit Ces moyens de turbulence peuvent consister en un filetage. L'avantage d'utiliser un filetage est qu'il provient d'une opération d'usinage simple qui suit l'opération de perçage du conduit. De plus, on peut régler la hauteur des filets du filetage au moment de l'opération de taraudage de manière à avoir le meilleur compromis entre les échanges thermique et ta vitesse d'écoulement en fonction du diamètre du conduit et de la différence de pression entre les deux chambres. Ce conduit peut être en relation avec deux chambres d'une même pièce, ou il peut être en relation avec des chambres de pièces différentes du moteur. Les chambres sont considérées comme distinctes, c'est-à-dire que le fluide de refroidissement circulant dans ces chambres n'est pas à la même valeur de pression. Par exemple il peut être en relation avec une chambre de la culasse et avec une chambre du carter cylindre. L'invention fournit aussi à cet effet une pièce de moteur à combustion interne présentant aux moins deux chambres dans lesquelles circule un fluide de refroidissement, les chambres étant reliées par au moins un conduit dans lequel circule aussi le fluide de refroidissement, le conduit comportant des moyens de turbulence du flux du fluide de refroidissement circulant à l'intérieur. L'invention fournit également à cet effet un moteur à combustion interne comportant au moins deux pièces présentant chacune au moins une chambre, et présentant au moins un conduit reliant une chambre de la première pièce à une chambre de la deuxième pièce, caractérisé en ce que le conduit comporte des moyens de turbulence au flux de fluide de refroidissement qui circule à l'intérieur de ce conduit. L'invention fournit également un procédé de fabrication d'un conduit de refroidissement réalisé dans une pièce de véhicule automobile, le conduit étant en relation avec au moins une chambre dans laquelle circule un fluide de refroidissement, le procédé comportant une étape de perçage du conduit dans la pièce et une étape de - mise en forme de moyens de turbulence du flux circulant dans ce conduit. L'étape de mise en forme peut être une étape de filetage du conduit. La présente invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple et nullement limitatif, et illustré par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus partielle d'un carter cylindres montrant la position d'un conduit percé dans la cloison séparant deux cylindres adjacents. - la figure 2 est une vue en coupe de la cloison de séparation dans laquelle est percé le conduit selon l'invention. La figure 1 montre en vue de dessus une partie d'un carter cylindre 1 de moteur à combustion interne, Le carter cylindre 1 est une pièce moulée en acier, en fonte, ou encore en aluminium. Il comporte des parois extérieures 2, et au moins deux cylindres creux 3 et 4 prévus pour recevoir les pistons du moteur. Les cylindres 3 et 4 sont adjacents longitudinalement, c'est-à-dire dans le sens de la longueur du carter cylindres 1. Une cloison 5 les sépare. Dans certains arrangements, pour diminuer l'encombrement longitudinal du moteur, les cylindres adjacents peuvent se toucher. Dans ces cas, la cloison de séparation représente la partie commune aux deux cylindres adjacents. Des chambres 6 et 7 sont disposées de chaque côtés de l'ensemble constitué des cylindres 3 et 4. Un fluide circule dans les chambres 6 et 7 pour refroidir les cylindres 3 et 4. Les chambres 6 et 7 sont considérées comme distinctes, c'est-à-dire que le fluide de refroidissement circulant dans ces chambres n'est pas à la même valeur de pression. En référence aussi à la figure 2, la cloison 5 présente un conduit 8 qui relie les deux chambres d'eau 6 et 7. Le conduit 8 permet d'améliorer le refroidissement de la cloison 5. La différence de pression du fluide de refroidissement entre les chambres 6 et 7 permette d'en faire circuler une partie dans le conduit 8. Dans cet exemple de réalisation, le conduit 8 est réalisé par perçage de ta cloison 5. Pour le perçage de ia cloison 5, en fonction de l'inclinaison du conduit à réaliser, on peut prévoir un orifice de passage du forêt dans les parois extérieures 2. L'orifice de passage peut être obturé par la suite avec un insert 10. Selon l'invention, le conduit 8 percé à l'intérieur de la cloison 5 comporte des moyens de turbulence du flux de fluide de refroidissement circulant dans ce conduit Ces moyens correspondent ici à un filetage 9 réalisé par taraudage du conduit 8. Cette opération suit l'opération de perçage. Le filetage 9 peut être réalisé sur tout ou partie de la longueur du conduit. La hauteur des filets du filetage 9 doit au moins permettre d'obtenir une rugosité moyenne de 100 μm. La crête des filets du filetage 9 peut être de forme saillante, ou arrondie pour limiter la baisse de l'écoulement dans le conduit. Ces moyens de turbulence permettent de réduire l'épaisseur de la couche limite du flux de fluide de refroidissement. Ces moyens permettent également d'augmenter les surfaces d'échange entre le matériau de la cloison 5 et le fluide de refroidissement et donc d'améliorer le refroidissement de la cloison 5- Ces moyens sont particulièrement avantageux dans les zones dont les contraintes thermomécaniques sont fortes et dont l'encombrement est limité. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le conduit peut être constitué d'un tube inséré à la coulée du carter cylindre, II peut aussi être inséré par emmanchement dans un perçage de la cloison.