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FR3049649A1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE COMPRISING A THERMOACOUSTIC SYSTEM - Google Patents

INTERNAL COMBUSTION ENGINE COMPRISING A THERMOACOUSTIC SYSTEM Download PDF

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FR3049649A1
FR3049649A1 FR1652877A FR1652877A FR3049649A1 FR 3049649 A1 FR3049649 A1 FR 3049649A1 FR 1652877 A FR1652877 A FR 1652877A FR 1652877 A FR1652877 A FR 1652877A FR 3049649 A1 FR3049649 A1 FR 3049649A1
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thermoacoustic
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heat exchanger
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Abstract

Moteur (2) à combustion interne muni d'un collecteur (31) d'échappement, d'un circuit (5) de refroidissement dans lequel circule un liquide de refroidissement, un radiateur (15), et d'un système (20) thermoacoustique comprenant : - un résonateur (21) comportant un gaz sous pression, - un émetteur (29) d'ondes acoustiques apte à produire une onde acoustique à l'intérieur du résonateur, - au moins deux modules (24, 25) thermoacoustique agencés à l'intérieur du résonateur, les deux modules étant composés respectivement d'une structure (26) poreuse bordée par un échangeur (27) chaud et un échangeur (28) froid, moteur dans lequel l'échangeur chaud du premier module thermoacoustique est relié à un circuit (8) radiateur prolongeant le circuit de refroidissement au travers d'un boîtier (6) de sortie eau et joignant le radiateur, l'échangeur chaud du second module étant relié au collecteur d'échappement.Internal combustion engine (2) having an exhaust manifold (31), a cooling circuit (5) in which a coolant, a radiator (15) circulates, and a system (20) thermoacoustic device comprising: - a resonator (21) comprising a gas under pressure, - an emitter (29) of acoustic waves capable of producing an acoustic wave inside the resonator, - at least two thermoacoustic modules (24, 25) arranged inside the resonator, the two modules being respectively composed of a porous structure (26) bordered by a heat exchanger (27) and a cold heat exchanger (28), wherein the heat exchanger of the first thermoacoustic module is connected a radiator circuit (8) extending the cooling circuit through a water outlet housing (6) and joining the radiator, the hot heat exchanger of the second module being connected to the exhaust manifold.

Description

MOTEUR A COMBUSTION INTERNE COMPRENANT UN SYSTEME THERMOACOUSTIQUEINTERNAL COMBUSTION ENGINE COMPRISING A THERMOACOUSTIC SYSTEM

[0001] L'invention a trait aux machines thermoacoustiques. L’invention concerne également les véhicules, en particulier automobiles, comprenant une machine thermoacoustique.The invention relates to thermoacoustic machines. The invention also relates to vehicles, in particular automobiles, comprising a thermoacoustic machine.

[0002] Une machine thermoacoustique est un convertisseur thermoacoustique-électrique (ou thermo-acousto-mécanique), qui amplifie tout d’abord une onde acoustique via la thermique, et peut, soit amplifier une énergie acoustique à partir de la consommation d'une certaine quantité de chaleur, soit consommer de l'énergie acoustique afin de pomper de la chaleur d'un milieu froid vers un milieu chaud.[0002] A thermoacoustic machine is a thermoacoustic-electrical (or thermo-acousto-mechanical) converter, which first amplifies an acoustic wave via the thermal, and can either amplify acoustic energy from the consumption of a a certain amount of heat, or consume acoustic energy to pump heat from a cold environment to a warm environment.

[0003] Les machines thermoacoustiques sont des machines thermiques cycliques échangeant de l’énergie avec des sources extérieures sous forme de travail et de chaleur, le travail étant de nature acoustique. Dans ces machines, l’interaction des oscillations thermiques et acoustiques d’un fluide au voisinage de parois solides soumises à un fort gradient de température engendre une amplification de l’onde acoustique via la thermique.[0003] Thermoacoustic machines are cyclic thermal machines exchanging energy with external sources in the form of work and heat, the work being of an acoustic nature. In these machines, the interaction of thermal and acoustic oscillations of a fluid in the vicinity of solid walls subjected to a high temperature gradient generates an amplification of the acoustic wave via the thermal.

[0004] L’on distingue conventionnellement les machines thermoacoustiques à ondes stationnaires (« standing-wave thermoacoustic System » en anglais) et les machines thermoacoustiques de Stirling, dites à ondes progressives (« travelling-wave thermoacoustic System » en anglais).[0004] Conventionally, thermoacoustic stationary wave machines ("standing-wave thermoacoustic System" in English) and thermoacoustic machines of Stirling, known as "traveling-wave thermoacoustic System", are conventionally distinguished.

[0005] Les machines thermoacoustiques à ondes stationnaires comprennent un guide d’onde, un empilement de plaques (dénommé stack), et des échangeurs de chaleur, typiquement deux échangeurs placés de part et d’autre du stack. Les moteurs thermoacoustiques à ondes stationnaires sont modélisés thermiquement par un cycle de Brayton.Stationary wave thermoacoustic machines comprise a waveguide, a stack of plates (called stack), and heat exchangers, typically two exchangers placed on either side of the stack. Stationary wave thermoacoustic motors are thermally modeled by a Brayton cycle.

[0006] Les machines thermoacoustiques à ondes progressives comprennent un guide d’onde, un empilement de plaques (dénommé régénérateur) et des échangeurs de chaleur. Les moteurs thermoacoustiques à ondes progressives sont modélisés thermiquement par un cycle de Stirling.[0006] The traveling wave thermoacoustic machines comprise a waveguide, a stack of plates (referred to as a regenerator) and heat exchangers. The traveling wave thermoacoustic motors are thermally modeled by a Stirling cycle.

[0007] L’ensemble formé par deux échangeurs thermiques placés de part et d’autre d’un stack ou régénérateur est souvent dénommé cellule d’amplification acoustique.The assembly formed by two heat exchangers placed on either side of a stack or regenerator is often called acoustic amplification cell.

[0008] L’empilement (stack ou régénérateur) est réalisé en un matériau présentant une capacité calorifique élevée et une faible conductivité thermique, par exemple acier inoxydable, matériau composite, céramique. L’empilement est conventionnellement formé de fines grilles ou plaques d’acier inoxydable, d’autres géométries ayant été proposées (par exemple mousses de carbone, enroulement de plaque d’acier).The stack (stack or regenerator) is made of a material having a high heat capacity and low thermal conductivity, for example stainless steel, composite material, ceramic. The stack is conventionally formed of fine grids or stainless steel plates, other geometries having been proposed (for example carbon foams, steel plate winding).

[0009] Pour une présentation générale des machines thermoacoustiques, on peut se reporter au document Jin et al, Thermoacoustic prime movers and refrigerators : thermally powered engines without moving components, Energy 93, pp. 828-853, 2015.[0009] For a general presentation of the thermoacoustic machines, reference can be made to the document Jin et al, Thermoacoustic prime movers and refrigerators: Heat-powered engines without moving components, Energy 93, pp. 828-853, 2015.

[0010] Il a rarement été proposé dans l’art antérieur, de récupérer l’énergie thermique d’un gaz chaud par une machine thermoacoustique. Le document Tijani et al (Applied Thermal Engineering, pp. 866-870, 2013) décrit la récupération d’énergie thermique d’un flux d’air à 620°C par une machine thermoacoustique Stirling. Le document Haddad et al (Some efficient solutions to recover low and medium waste heat : competitiveness of the thermoacoustic thechnolgy, Energy Procedia 50, pp. 1056-1069, 2014) décrit la récupération de l’énergie thermique des gaz d’échappement de moteurs à combustion interne à l’aide d’une machine thermoacoustique à trois cellules d’amplification acoustiques, placées en série, l’énergie étant convertie en électricité.It has rarely been proposed in the prior art to recover the thermal energy of a hot gas by a thermoacoustic machine. The document Tijani et al (Applied Thermal Engineering, pp. 866-870, 2013) describes the recovery of thermal energy from an air flow at 620 ° C. by a Stirling thermoacoustic machine. The document Haddad et al (Energy Efficiency Solutions to Recover Low and Medium Waste Heat: Competitiveness of the Thermoacoustic Technology, Energy Procedia 50, pp. 1056-1069, 2014) describes the recovery of thermal energy from engine exhaust gases. with internal combustion using a thermoacoustic machine with three acoustic amplification cells placed in series, the energy being converted into electricity.

[0011] Le document JP2009216045 décrit un système de récupération de l'énergie à l'échappement d'un moteur. Lorsque le moteur est froid, un échangeur de chaleur est actionné et commandé, un dispositif thermoacoustique étant actionné dans un mode pompe à chaleur. Lorsque le moteur est chaud, le dispositif thermoacoustique est exploité et géré dans un mode moteur.JP2009216045 discloses a system for recovering the energy at the exhaust of an engine. When the engine is cold, a heat exchanger is operated and controlled, a thermoacoustic device being operated in a heat pump mode. When the engine is warm, the thermoacoustic device is operated and managed in a motor mode.

[0012] Le système décrit dans le document JP2009216045 ne va pas sans inconvénients. En particulier, le besoin de montée rapide de la température du moteur nécessite d'utiliser un dispositif de récupération thermique à l'échappement (RTE).The system described in JP2009216045 does not go without drawbacks. In particular, the need for rapid rise in engine temperature requires the use of an exhaust thermal recovery device (RTE).

[0013] Un premier objectif est de proposer un système thermoacoustique aménagé dans un moteur, utilisant comme source chaude les gaz d'échappement du moteur et comprenant un moyen permettant d’assurer une rapide montée en température du moteur.A first objective is to propose a thermoacoustic system arranged in an engine, using as a hot source engine exhaust gas and comprising a means for ensuring a rapid rise in engine temperature.

[0014] Un deuxième objectif est de proposer un système thermoacoustique aménagé dans un moteur, utilisant comme source chaude les gaz d'échappement du moteur et comprenant un moyen augmentant le rendement total du système thermoacoustique.A second objective is to provide a thermoacoustic system arranged in an engine, using as a hot source engine exhaust gas and comprising a means increasing the total efficiency of the thermoacoustic system.

[0015] A ces fins, il est proposé, en premier lieu, un moteur à combustion interne muni d'une bloc cylindre présentant une pluralité de cylindres, d'un collecteur d'échappement, d'un circuit de refroidissement dans lequel circule un liquide de refroidissement, d’un radiateur, et d'un système thermoacoustique comprenant : - un résonateur comportant un gaz sous pression, - un émetteur d'ondes acoustiques, apte à produire une onde acoustique à l'intérieur du résonateur, - au moins deux modules thermoacoustique, agencés à l'intérieur du résonateur, les deux modules étant composés respectivement d'une structure poreuse bordée par un échangeur chaud et un échangeur froid, et permettant de laisser passer l'onde acoustique et d'amplifier son énergie acoustique, - un convertisseur d'énergie, apte à convertir l'énergie acoustique d'une onde acoustique en énergie électrique, moteur dans lequel l'échangeur chaud du premier module thermoacoustique est relié à un circuit radiateur prolongeant le circuit de refroidissement au travers d'un boîtier de sortie eau et joignant le radiateur, l'échangeur chaud du second module étant relié au collecteur d'échappement.For these purposes, it is proposed, in the first place, an internal combustion engine provided with a cylinder block having a plurality of cylinders, an exhaust manifold, a cooling circuit in which circulates a coolant, a radiator, and a thermoacoustic system comprising: - a resonator comprising a gas under pressure, - an acoustic wave emitter, capable of producing an acoustic wave inside the resonator, - at least two thermoacoustic modules, arranged inside the resonator, the two modules being respectively composed of a porous structure bordered by a hot exchanger and a cold exchanger, and allowing to pass the acoustic wave and amplify its acoustic energy, a power converter capable of converting the acoustic energy of an acoustic wave into electrical energy, in which the hot heat exchanger of the first thermoacoustic module is connected to a circulator a radiator extending the cooling circuit through a water outlet housing and joining the radiator, the hot heat exchanger of the second module being connected to the exhaust manifold.

[0016] Un tel moteur comprend un système thermoacoustique permettant de récupérer l'énergie thermique du moteur à sa sortie pour la réutiliser.Such an engine includes a thermoacoustic system for recovering the thermal energy of the engine at its output for reuse.

[0017] Ce système thermoacoustique permet de gérer la vitesse de montée en température du moteur selon les besoins.This thermoacoustic system makes it possible to manage the speed of temperature rise of the engine according to the needs.

[0018] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : - le moteur comprend un circuit de chauffage habitacle prolongeant le circuit de refroidissement en passant par le boîtier de sortie eau, comprenant un ajutage et une unité de chauffage habitacle ; le moteur comprend un circuit de recirculation prolongeant le circuit de refroidissement en passant par le boîtier de sortie eau ; - le circuit radiateur comprend une première bifurcation mise en place au moyen d'une électrovanne et d'un raccord hydraulique, apte à éviter l'utilisation du radiateur ; - le circuit radiateur comprend une seconde bifurcation mise en place au moyen de deux électrovannes, apte à conduire le liquide de refroidissement directement à la première bifurcation sans passer par l'échangeur chaud du premier module ; - les échangeurs froids des modules thermoacoustiques sont reliés à un circuit de refroidissement annexe, dans lequel un liquide de refroidissement circule, comprenant une pompe annexe ; - le circuit de refroidissement annexe est relié à l'entrée et la sortie du radiateur au moyen de deux raccords hydrauliques ; - un échangeur de chaleur annexe est disposé entre la sortie du radiateur et la pompe annexe ; - le circuit de refroidissement annexe est séparé en deux flux au moyen d'un raccord hydraulique disposé entre l'échangeur froid du premier module et l'échangeur froid du second module ; - un échangeur de chaleur annexe est disposé en parallèle du radiateur au moyen de deux électrovannes ; - le circuit de chauffage habitacle comprend deux électrovannes disposées à l'entrée et la sortie d’une unité de chauffage habitacle et le circuit de refroidissement annexe comprend une électrovanne, de sorte à joindre la sortie de l'unité de chauffage habitacle à l'entrée du radiateur et de joindre l'entrée de l'unité de chauffage au circuit de refroidissement annexe ; - le circuit de refroidissement, le circuit de chauffage habitacle et le circuit de refroidissement annexe comprennent respectivement une électrovanne, de sorte à conduire le liquide de refroidissement du circuit de refroidissement annexe au circuit de refroidissement, et de sorte à conduire le liquide de refroidissement en sortie d’une unité de chauffage habitacle au circuit de refroidissement annexe, entre l'échangeur froid du premier module et l'échangeur froid du second module.Various additional features may be provided, alone or in combination: the engine comprises a passenger compartment heating circuit extending the cooling circuit through the water outlet housing, comprising a nozzle and a cabin heating unit; the engine comprises a recirculation circuit extending the cooling circuit through the water outlet housing; - The radiator circuit comprises a first bifurcation implemented by means of a solenoid valve and a hydraulic connector, adapted to avoid the use of the radiator; - The radiator circuit comprises a second bifurcation implemented by means of two solenoid valves, adapted to conduct the cooling liquid directly to the first bifurcation without passing through the hot heat exchanger of the first module; the cold exchangers of the thermoacoustic modules are connected to an auxiliary cooling circuit, in which a coolant circulates, comprising an auxiliary pump; the auxiliary cooling circuit is connected to the inlet and the outlet of the radiator by means of two hydraulic connections; an auxiliary heat exchanger is arranged between the radiator outlet and the auxiliary pump; the auxiliary cooling circuit is separated into two flows by means of a hydraulic connection disposed between the cold exchanger of the first module and the cold exchanger of the second module; an auxiliary heat exchanger is arranged in parallel with the radiator by means of two solenoid valves; the passenger compartment heating circuit comprises two solenoid valves arranged at the inlet and the outlet of a cabin heating unit and the auxiliary cooling circuit comprises a solenoid valve, so as to join the exit of the cabin heating unit to the radiator inlet and join the inlet of the heating unit to the auxiliary cooling circuit; the cooling circuit, the passenger compartment heating circuit and the auxiliary cooling circuit respectively comprise a solenoid valve, so as to conduct the coolant of the cooling circuit annexed to the cooling circuit, and so as to conduct the coolant in output of a cabin heating unit to the auxiliary cooling circuit, between the cold exchanger of the first module and the cold exchanger of the second module.

[0019] Il est proposé, en second lieu, un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne tel que présenté ci-dessus.It is proposed, secondly, a motor vehicle comprising an internal combustion engine as presented above.

[0020] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un véhicule automobile (en traits pointillés) comprenant moteur à combustion interne (en traits gras continus) ; - la figure 2 est une vue schématique du moteur à combustion interne de la figure 1 comprenant un système thermoacoustique ; - la figure 3 est une vue schématique d'un module thermoacoustique; - la figure 4 est une vue schématique du moteur à combustion interne de la figure 1 comprenant un système thermoacoustique selon un premier mode de réalisation ; - la figure 5 est une vue schématique du moteur à combustion interne de la figure 1 comprenant un système thermoacoustique selon un deuxième mode de réalisation ; - la figure 6 est un graphique illustrant la température dans un circuit de refroidissement annexe du système thermoacoustique de la figure 1 en fonction de la vitesse du véhicule automobile ; - la figure 7 est une vue schématique du moteur à combustion interne de la figure 1 comprenant un système thermoacoustique selon un troisième mode de réalisation ; - la figure 8 est une vue schématique du moteur à combustion interne de la figure 1 comprenant un système thermoacoustique selon un quatrième mode de réalisation ; - la figure 9 est une vue schématique du moteur à combustion interne de la figure 1 comprenant un système thermoacoustique selon un cinquième mode de réalisation ; - la figure 10 est une vue schématique du moteur à combustion interne de la figure 1 comprenant un système thermoacoustique selon un sixième mode de réalisation ; - la figure 11 est une vue schématique du moteur à combustion interne de la figure 1 comprenant un système thermoacoustique selon un septième mode de réalisation ; - la figure 12 est une vue schématique du moteur à combustion interne de la figure 1 comprenant un système thermoacoustique selon un huitième mode de réalisation ; - la figure 13 est une vue schématique du moteur à combustion interne de la figure 1 comprenant un système thermoacoustique selon un neuvième mode de réalisation ; - la figure 14 est une vue schématique du moteur à combustion interne de la figure 1 comprenant un système thermoacoustique selon un dixième mode de réalisation.Other features and advantages of the invention will appear more clearly and concretely on reading the following description of embodiments, which is made with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. a perspective view of a motor vehicle (in broken lines) including an internal combustion engine (in solid bold lines); FIG. 2 is a schematic view of the internal combustion engine of FIG. 1 comprising a thermoacoustic system; FIG. 3 is a schematic view of a thermoacoustic module; FIG. 4 is a schematic view of the internal combustion engine of FIG. 1 comprising a thermoacoustic system according to a first embodiment; FIG. 5 is a schematic view of the internal combustion engine of FIG. 1 comprising a thermoacoustic system according to a second embodiment; FIG. 6 is a graph illustrating the temperature in an auxiliary cooling circuit of the thermoacoustic system of FIG. 1 as a function of the speed of the motor vehicle; FIG. 7 is a schematic view of the internal combustion engine of FIG. 1 comprising a thermoacoustic system according to a third embodiment; FIG. 8 is a schematic view of the internal combustion engine of FIG. 1 comprising a thermoacoustic system according to a fourth embodiment; FIG. 9 is a schematic view of the internal combustion engine of FIG. 1 comprising a thermoacoustic system according to a fifth embodiment; FIG. 10 is a schematic view of the internal combustion engine of FIG. 1 comprising a thermoacoustic system according to a sixth embodiment; - Figure 11 is a schematic view of the internal combustion engine of Figure 1 comprising a thermoacoustic system according to a seventh embodiment; FIG. 12 is a schematic view of the internal combustion engine of FIG. 1 comprising a thermoacoustic system according to an eighth embodiment; FIG. 13 is a schematic view of the internal combustion engine of FIG. 1 comprising a thermoacoustic system according to a ninth embodiment; - Figure 14 is a schematic view of the internal combustion engine of Figure 1 comprising a thermoacoustic system according to a tenth embodiment.

[0021] La figure 1 illustre un véhicule 1 automobile comprenant un moteur 2 à combustion interne.Figure 1 illustrates an automobile vehicle 1 comprising an internal combustion engine 2.

[0022] Tel que illustré sur la figure 2, le moteur 2 comprend un bloc cylindre 3 dans lequel est creusé une pluralité de cylindres 4.As illustrated in FIG. 2, the engine 2 comprises a cylinder block 3 in which a plurality of cylinders 4 is hollowed out.

[0023] Une combustion a lieu dans les cylindres 4, suite à l'inflammation d'un mélange air/carburant.Combustion takes place in the cylinders 4, following the ignition of an air / fuel mixture.

[0024] Le moteur 2 comprend un circuit 5 de refroidissement approvisionnant le bloc cylindre 3 en liquide de refroidissement. Ce liquide de refroidissement, lorsqu'il rentre dans le bloc cylindre 3, enveloppe les cylindres 4 pour les refroidir, puis se dirige vers un boîtier 6 de sortie eau.The engine 2 comprises a cooling circuit 5 supplying the cylinder block 3 in cooling liquid. This coolant, when it enters the cylinder block 3, envelops the cylinders 4 to cool, then heads to a housing 6 of water outlet.

[0025] Le boîtier 6 de sortie eau permet de faire circuler le liquide de refroidissement en sortie du bloc cylindre 3, en passant par trois circuits: - un circuit 7 de chauffage habitacle, - un circuit 8 radiateur, - et un circuit 9 de recirculation.The water outlet housing 6 makes it possible to circulate the cooling liquid at the outlet of the cylinder block 3, via three circuits: a cabin heating circuit 7, a radiator circuit, and a circuit 9 of recirculation.

[0026] Le circuit 5 de refroidissement comprend une pompe 10, permettant d'acheminer le liquide de refroidissement au bloc cylindre 3.The cooling circuit 5 comprises a pump 10, for conveying the cooling liquid to the cylinder block 3.

[0027] Le liquide de refroidissement provient à la fois du circuit 7 de chauffage habitacle, du circuit 8 radiateur et du circuit 9 de recirculation.The coolant comes from both the cabin heating circuit 7, the radiator circuit 8 and the recirculation circuit 9.

[0028] Le circuit 7 de chauffage habitacle est toujours ouvert, et comprend un ajutage 11 permettant de régler le débit du liquide de refroidissement qui passe au travers.The cabin heating circuit 7 is always open, and comprises a nozzle 11 for adjusting the flow rate of the coolant that passes through.

[0029] Le circuit 7 de chauffage habitacle comprend une unité 12 de chauffage habitacle, assurant un échange de chaleur, permettant de chauffer l'air d'un habitacle 13 du véhicule 1 automobile, en utilisant le liquide de refroidissement comme source chaude.The cabin heating circuit 7 comprises a cabin heating unit 12, providing a heat exchange, for heating the air of a passenger compartment 13 of the vehicle 1, using the coolant as a hot source.

[0030] A titre d’exemple, l'unité 12 de chauffage habitacle est mise en face d'un ventilateur soufflant de l'air froid. L'échange de chaleur entre cet air froid et le liquide de refroidissement qui est à une température supérieure à la température de l'air froid soufflé par le ventilateur, va réchauffer l'air de l'habitacle 13.For example, the cabin heating unit 12 is placed in front of a fan blowing cold air. The heat exchange between the cold air and the coolant which is at a temperature above the temperature of the cold air blown by the fan, will warm the air of the passenger compartment 13.

[0031] Une fois que sa température aura baissé, suite à son passage dans l'unité 12 de chauffage habitacle, le liquide de refroidissement est acheminé, en sortie de l'unité 12 de chauffage habitacle, jusqu'au circuit 5 de refroidissement.Once its temperature has dropped, following its passage through the cabin heating unit 12, the coolant is conveyed at the outlet of the cabin heater unit 12 to the cooling circuit 5.

[0032] Le circuit 8 radiateur est alimenté au moyen d'un thermostat 14, par exemple contenu dans le boîtier 6 de sortie eau. A titre d’exemple, le thermostat 14 comprend une cire qui se dilate lorsqu'elle est chauffée ou est commandé électriquement. Le thermostat 14 permet de bloquer le liquide de refroidissement, tant que celui-ci n'a pas atteint une température programmée. Une fois cette température atteinte, le thermostat 14 s'ouvre et permet de relier le circuit 5 de refroidissement à un radiateur 15.The radiator circuit 8 is powered by means of a thermostat 14, for example contained in the water outlet housing 6. For example, the thermostat 14 comprises a wax that expands when heated or is electrically controlled. The thermostat 14 makes it possible to block the coolant until it has reached a programmed temperature. Once this temperature is reached, the thermostat 14 opens and connects the cooling circuit 5 to a radiator 15.

[0033] Le radiateur 15 assure un échangeur de chaleur, permettant d'évacuer la chaleur du liquide de refroidissement pour la rejeter à l'air ambiant.The radiator 15 provides a heat exchanger, for evacuating the heat of the coolant to reject it to the ambient air.

[0034] Le liquide de refroidissement passe par le radiateur 15, sa température en sortie du radiateur 15 étant inférieure à sa température en entrée du radiateur 15, et est ensuite acheminé vers le circuit 5 de refroidissement, en passant par un boîtier 16 de dégazage, permettant de faire circuler le liquide de refroidissement sous pression et de retirer les bulles de gaz contenues dans le liquide de refroidissement.The coolant passes through the radiator 15, its temperature output of the radiator 15 being lower than its inlet temperature of the radiator 15, and is then routed to the cooling circuit 5, through a casing 16 degassing , for circulating the cooling liquid under pressure and removing the gas bubbles contained in the coolant.

[0035] Le circuit 8 radiateur comprend une première bifurcation 17 gérée par une électrovanne 18, permettant d'ajuster le débit selon les besoins. Ainsi, le liquide de refroidissement peut ne pas passer par le radiateur 15, pour rejoindre directement le circuit 5 de refroidissement. Lorsque la température du liquide de refroidissement est faible en sortie du bloc cylindre 3, le circuit 9 de recirculation achemine directement le liquide de refroidissement vers le circuit 5 de refroidissement, le thermostat 14 étant en position fermée.The radiator circuit 8 comprises a first bifurcation 17 managed by a solenoid valve 18, to adjust the flow rate as required. Thus, the coolant may not pass through the radiator 15 to directly join the cooling circuit 5. When the temperature of the coolant is low at the outlet of the cylinder block 3, the recirculation circuit 9 directly conveys the coolant to the cooling circuit 5, the thermostat 14 being in the closed position.

[0036] Les circuits 7, 8, 9 comprennent des raccords 19 hydrauliques permettant la jonction entre les circuits 7, 8, 9 et les bifurcations.The circuits 7, 8, 9 comprise hydraulic connectors 19 for the junction between the circuits 7, 8, 9 and the bifurcations.

[0037] Le moteur 2 comprend un système 20 thermoacoustique. Dans les modes de réalisations représentés, le système 20 thermoacoustique comprend un résonateur 21 formé d'un corps tubulaire présentant une première extrémité 22 et une seconde extrémité 23.The engine 2 comprises a thermoacoustic system 20. In the embodiments shown, the thermoacoustic system 20 comprises a resonator 21 formed of a tubular body having a first end 22 and a second end 23.

[0038] Le résonateur 21 intègre, à l'intérieur de son corps, deux modules thermoacoustique, un premier module 24 disposé à proximité de la première extrémité 22 et un second module 25 disposé à proximité de la seconde extrémité 23.The resonator 21 integrates, inside its body, two thermoacoustic modules, a first module 24 disposed near the first end 22 and a second module 25 disposed near the second end 23.

[0039] Chaque module 24, 25 thermoacoustique est respectivement composé d'une structure 26 poreuse (communément désignée par "stack") bordée par deux échangeurs de chaleur, un échangeur 27 chaud alimenté par une source chaude, et un échangeur 28 froid alimenté par une source froide.Each thermoacoustic module 24, 25 is respectively composed of a porous structure 26 (commonly called "stack") bordered by two heat exchangers, a hot exchanger 27 fed by a hot source, and a cold exchanger 28 fed by a cold source.

[0040] A titre d’exemple, la structure 26 poreuse comprend un empilement de plaques, formant réseau de trous permettant le passage d'une onde sonore et agissant comme une peau thermique qui permet de diffuser la chaleur.For example, the porous structure 26 comprises a stack of plates, forming a network of holes for the passage of a sound wave and acting as a thermal skin that diffuses heat.

[0041] Un gaz sous pression est confiné dans le résonateur 21, et est excité par l'application d'une puissance acoustique, au moyen d'un émetteur 29 d'ondes sonores. Une onde acoustique d'entrée We est ainsi produite à la première extrémité 22 du résonateur 21.A pressurized gas is confined in the resonator 21, and is excited by the application of an acoustic power, by means of a transmitter 29 of sound waves. An input acoustic wave We is thus produced at the first end 22 of the resonator 21.

[0042] L’onde acoustique We se déplace dans les structures 26 poreuses de chaque module 24, 25 thermoacoustique, elle est chauffée d'un côté puis refroidie de l'autre grâce à l'ensemble des échangeurs 26, 27 de chaleur, et décrivent alors un cycle thermodynamique. L'onde acoustique appliquée à l'entrée de chaque structure 26 poreuse sera amplifiée par l'effet de la température.The acoustic wave We moves in the porous structures 26 of each module 24, 25 thermoacoustic, it is heated on one side and then cooled on the other through all the exchangers 26, 27 of heat, and then describe a thermodynamic cycle. The acoustic wave applied to the inlet of each porous structure 26 will be amplified by the effect of the temperature.

[0043] Le système 20 comprend un convertisseur 30 d'énergie acoustique, disposé à la seconde extrémité 23 du résonateur 21, permettant de transformer l'énergie de l'onde acoustique créée dans le résonateur 21 en énergie électrique ou mécanique (en utilisant par exemple un haut-parleur ou une turbine bi-directionnelle).The system 20 comprises an acoustic energy converter 30, disposed at the second end 23 of the resonator 21, for transforming the energy of the acoustic wave created in the resonator 21 into electrical or mechanical energy (using example a loudspeaker or a bi-directional turbine).

[0044] L’amplification de l’onde acoustique d'entrée We est définie par un facteur f, il est égal au rapport entre l’énergie acoustique à l’entrée d’un module thermoacoustique sur l’énergie acoustique de l’onde acoustique de sortie W1 du premier module 24.The amplification of the input acoustic wave We is defined by a factor f, it is equal to the ratio between the acoustic energy at the input of a thermoacoustic module on the acoustic energy of the wave. acoustic output W1 of the first module 24.

[0045] Le facteur f est proportionnel au rapport entre la température entre la source chaude (Tchaud) et la source froide (Tfroid) à une constante près qui dépend de caractéristiques thermo-physiques comme le type de gaz, la viscosité du gaz, la pression, la porosité de la structure 26 poreuse.The factor f is proportional to the ratio between the temperature between the hot source (Tchaud) and the cold source (Tfroid) to a constant that depends on thermo-physical characteristics such as the type of gas, the viscosity of the gas, the pressure, the porosity of the porous structure.

[0046] Toute l’énergie thermique de l’onde acoustique d'entrée We ne peut pas totalement être transformée en énergie acoustique, une partie Qc doit être évacuée au moyen de l'échangeur 28 froid de chaque module 24, 25 vers l'air ambiant, comme schématisé en figure 3.All the thermal energy of the input acoustic wave We can not be totally transformed into acoustic energy, a part Qc must be evacuated by means of the cold exchanger 28 of each module 24, 25 to the ambient air, as shown schematically in Figure 3.

[0047] L'échangeur 27 chaud du premier module 24 est relié directement au circuit 8 radiateur. Ainsi, le liquide de refroidissement circulant dans ce circuit 8 radiateur sert de source chaude au premier module 24.The heat exchanger 27 of the first module 24 is directly connected to the circuit 8 radiator. Thus, the coolant circulating in this radiator circuit serves as a hot source for the first module 24.

[0048] L'échangeur 27 chaud du premier module 24 apporte de l'énergie thermique Qh à l'onde acoustique d'entrée We pour amplifier son intensité. Ainsi, l’intensité de l’onde acoustique W1 en sortie du premier module 24 sera supérieure à l’onde acoustique We.The heat exchanger 27 of the first module 24 brings thermal energy Qh to the input acoustic wave We to amplify its intensity. Thus, the intensity of the acoustic wave W1 at the output of the first module 24 will be greater than the acoustic wave We.

[0049] Le moteur 2 comprend un collecteur 31 d'échappement, permettant d'évacuer les gaz d'échappement issus de la combustion à l'intérieur des cylindres 4. Le collecteur 31 d'échappement comprend avantageusement un dispositif de traitement (non représenté) permettant de réduire la nocivité des gaz d'échappement, par exemple un filtre à particules et/ou un système de réduction catalytique sélective et/ou un dispositif de traitement des oxydes d’azote.The engine 2 comprises an exhaust manifold 31, for discharging the exhaust gas from the combustion inside the cylinders 4. The exhaust manifold 31 advantageously comprises a treatment device (not shown ) for reducing the harmfulness of the exhaust gas, for example a particulate filter and / or a selective catalytic reduction system and / or a device for treating nitrogen oxides.

[0050] L'échangeur 27 chaud du second module 25 est relié directement au collecteur 31 d'échappement. Ainsi, les gaz d'échappement du moteur servent de source chaude au second module 25.The heat exchanger 27 of the second module 25 is directly connected to the exhaust manifold 31. Thus, the engine exhaust gases serve as a hot source for the second module 25.

[0051] L'échangeur 27 chaud apporte de l'énergie thermique Qh à l'onde acoustique W1 pour amplifier son intensité. Ainsi, l’intensité de l’onde acoustique W2 en sortie du second module 25 sera supérieure à l’onde acoustique W1.The heat exchanger 27 brings thermal energy Qh to the acoustic wave W1 to amplify its intensity. Thus, the intensity of the acoustic wave W2 at the output of the second module 25 will be greater than the acoustic wave W1.

[0052] Chaque module 24, 25 va amplifier l’onde acoustique issue du module 24, 25 précédent, We devient W1 en traversant le premier module 24, W1 devient W2 en traversant le second module 25. Chaque passage d'onde acoustique dans les modules 24, 25 est symbolisé par une flèche noire sur les figures.Each module 24, 25 will amplify the acoustic wave from the previous module 24, 25, We becomes W1 through the first module 24, W1 becomes W2 through the second module 25. Each acoustic wave passage in the modules 24, 25 is symbolized by a black arrow in the figures.

[0053] Dans les modes de réalisation représentés, le système 20 thermoacoustique comprend deux modules 24, 25 en série. Dans d’autres modes de réalisation, non représentés, le système thermoacoustique comprend plus de deux modules, et notamment plus de deux modules placés en série.In the embodiments shown, the thermoacoustic system 20 comprises two modules 24, 25 in series. In other embodiments, not shown, the thermoacoustic system comprises more than two modules, including more than two modules placed in series.

[0054] Dans certaines mises en œuvre, les modules 24, 25 sont sensiblement identiques. Dans d’autres mises en œuvre, les modules 24, 25 présentent des performances différentes, et assurent des amplifications différentes.In some implementations, the modules 24, 25 are substantially identical. In other implementations, the modules 24, 25 have different performances, and provide different amplifications.

[0055] Le système 20 acoustique permet d'évacuer une grande partie, voire la totalité de l'énergie thermique du liquide de refroidissement en sortie du boîtier 6 de sortie eau, si bien qu'il n'est pas nécessaire de faire passer le liquide de refroidissement par le radiateur 15, d'où la présence de la première bifurcation 17 sur le circuit 8 radiateur.The acoustic system makes it possible to evacuate a large part, or even all of the thermal energy of the cooling liquid at the outlet of the water outlet housing 6, so that it is not necessary to pass the coolant by the radiator 15, hence the presence of the first bifurcation 17 on the circuit 8 radiator.

[0056] La structure générale ayant été présentée, l’on décrit maintenant des modes particuliers de réalisation.The general structure having been presented, we now describe particular embodiments.

[0057] Dans ces modes particuliers de réalisation, les échanges de chaleur ayant lieu au niveau du radiateur 15, et au niveau d’un échangeur 33 de chaleur annexe, sont symbolisés par une ou plusieurs flèches blanches, sur les figures 4 à 14.In these particular embodiments, the heat exchange taking place at the level of the radiator 15, and at a heat exchanger 33 of annex heat, are symbolized by one or more white arrows, in Figures 4 to 14.

[0058] Selon un premier et un deuxième modes de réalisations, illustrés en figures 4 et 5, l’ensemble de l’architecture décrite en référence à la figure 2 est reprise et le système 20 thermoacoustique comprend un circuit 32 de refroidissement annexe, utilisant un échangeur 33 de chaleur annexe, faisant circuler un liquide dans le circuit 32 de refroidissement annexe, au moyen d'une pompe 34 annexe.According to a first and a second embodiment, illustrated in FIGS. 4 and 5, the entire architecture described with reference to FIG. 2 is repeated and the thermoacoustic system 20 comprises an auxiliary cooling circuit 32, using a heat exchanger 33 annex, circulating a liquid in the circuit 32 of auxiliary cooling, by means of a pump 34 annex.

[0059] L'utilisation d'un liquide à la place d'un gaz permet d'accroître l'efficacité des échangeurs 28 froids, l'échange de chaleur entre deux liquides requérant moins de surface de contact. On pourra ainsi diminuer la taille des échangeurs 28 froids.The use of a liquid instead of a gas increases the efficiency of the cold exchangers 28, the heat exchange between two liquids requiring less contact surface. It will thus be possible to reduce the size of the cold exchangers.

[0060] Le premier et le deuxième mode de réalisations sont identiques, à une différence près : dans le deuxième mode de réalisation, illustré en figure 5, le circuit 8 radiateur comprend une seconde bifurcation 35 gérée par des électrovannes 18, cette seconde bifurcation étant ajoutée à l’architecture présentée en figure 2.The first and second embodiments are identical, with one difference: in the second embodiment, illustrated in Figure 5, the radiator circuit 8 comprises a second bifurcation 35 managed by solenoid valves 18, this second bifurcation being added to the architecture presented in Figure 2.

[0061] Cette seconde bifurcation 35 permet de garder l'énergie thermique du liquide de refroidissement, en ne l'utilisant pas pour approvisionner l'échangeur 27 chaud du premier module 24.This second bifurcation 35 keeps the thermal energy of the coolant, not using it to supply the heat exchanger 27 of the first module 24.

[0062] La figure 6 est un graphique illustrant la température dans le circuit 5 de refroidissement annexe du système 20 thermoacoustique, en fonction de la vitesse du véhicule automobile, selon le deuxième mode de réalisation de la figure 5.FIG. 6 is a graph illustrating the temperature in the auxiliary cooling circuit 5 of the thermoacoustic system 20, as a function of the speed of the motor vehicle, according to the second embodiment of FIG. 5.

[0063] Le graphique de la figure 6 illustre l'évolution de la température en trois points dans le circuit 32 de refroidissement, repérés sur la figure 5 par les références A, B et CThe graph of FIG. 6 illustrates the evolution of the temperature at three points in the cooling circuit 32, identified in FIG. 5 by the references A, B and C.

[0064] Le point A est l'emplacement le plus froid dans le circuit 32 de refroidissement annexe, et se trouve entre la pompe 34 annexe et l'échangeur 28 froid du premier module 24. La température TA à ce point A n'est pas altérée par l'échangeur 28 froid du premier module 24. La vitesse de déplacement du véhicule 1 automobile étant sans effet sensible sur cette température TA, la courbe d'évolution de la température au point A, en figure 6, est une droite horizontale.The point A is the coldest location in the cooling circuit 32 annex, and is between the pump 34 annex and the exchanger 28 cold first module 24. The temperature TA at this point A is not adversely affected by the cold exchanger 28 of the first module 24. Since the speed of movement of the automobile vehicle 1 has no appreciable effect on this temperature TA, the evolution curve of the temperature at point A in FIG. .

[0065] Le point B est localisé entre l'échangeur 28 froid du premier module 24 et l'échangeur 28 froid du second module 25. La température TB au point B est supérieure à la température TA au point A, un échange de chaleur ayant eu lieu, le liquide de refroidissement s'étant réchauffé à son passage dans l'échangeur 28 froid du premier module 24. Plus le véhicule 1 automobile aura une vitesse de déplacement élevée, plus la température au point B sera haute.The point B is located between the cold exchanger 28 of the first module 24 and the cold exchanger 28 of the second module 25. The temperature TB at point B is greater than the temperature TA at point A, a heat exchange having The coolant has warmed up as it passes through the cold exchanger 28 of the first module 24. The higher the vehicle's vehicle speed, the higher the temperature at point B.

[0066] Le point C est localisé après l'échangeur 28 froid du second module 25. La température Tc au point C est supérieure à la température TA, T b aux points A et B, car deux échanges de chaleur ont eu lieu, le liquide de refroidissement s'étant réchauffé à son passage dans l'échangeur 28 froid du premier module 24 puis réchauffé encore à son passage dans l'échangeur 28 froid du second module 25. Plus le véhicule 1 automobile aura une vitesse de déplacement élevée, plus la température Tc au point C sera haute.The point C is located after the cold exchanger 28 of the second module 25. The temperature Tc at point C is greater than the temperature TA, T b at points A and B, because two heat exchanges have taken place, the coolant having warmed as it passes through the cold exchanger 28 of the first module 24 and further warmed as it passes through the cold exchanger 28 of the second module 25. The higher the vehicle 1 vehicle will have a higher speed of movement, the more the temperature Tc at point C will be high.

[0067] Le troisième mode de réalisation, représenté en figure 7 est identique au deuxième mode représenté en figure 5, à une exception près : dans le troisième mode de réalisation, illustré en figure 7, le circuit 32 de refroidissement annexe est divisé en deux flux. Le premier flux part en direction de l'échangeur 28 froid du premier module 24, tandis que le second flux part en direction de l'échangeur 28 froid du second module 25.The third embodiment, shown in FIG. 7, is identical to the second embodiment shown in FIG. 5, with one exception: in the third embodiment, illustrated in FIG. 7, the auxiliary cooling circuit 32 is divided into two parts. flux. The first flow goes towards the cold exchanger 28 of the first module 24, while the second flow goes towards the cold exchanger 28 of the second module 25.

[0068] Cette architecture permet d'assurer une température plus faible au liquide circulant dans le circuit 32 de refroidissement annexe que la température du liquide circulant jusqu’à l'échangeur 28 froid du second module 25 selon les modes de réalisation précédents.This architecture ensures a lower temperature to the liquid flowing in the auxiliary cooling circuit 32 that the temperature of the liquid flowing to the cold exchanger 28 of the second module 25 according to the previous embodiments.

[0069] Ainsi, le rendement du système 20 thermoacoustique est amélioré.Thus, the efficiency of the thermoacoustic system 20 is improved.

[0070] Selon un quatrième mode de réalisation, illustré en figure 8, le radiateur 15 est utilisé comme source froide pour le circuit 32 de refroidissement annexe, la pompe 34 annexe étant reliée à la sortie du radiateur 15 au moyen d'un raccord 19 hydraulique, tandis que le circuit 5 de refroidissement annexe débouche à l'entrée du radiateur 15 au moyen d'un raccord 19 hydraulique. Ce mode de réalisation intègre un échangeur 33 de chaleur annexe, disposé en parallèle avec le radiateur 15, l'entrée et la sortie de cet échangeur 33 de chaleur annexe étant gérées par des électrovannes 18.According to a fourth embodiment, illustrated in FIG. 8, the radiator 15 is used as a cold source for the auxiliary cooling circuit 32, the attached pump 34 being connected to the radiator 15 outlet by means of a coupling 19. while the auxiliary cooling circuit 5 opens at the inlet of the radiator 15 by means of a hydraulic coupling 19. This embodiment incorporates an auxiliary heat exchanger 33, arranged in parallel with the radiator 15, the inlet and the outlet of this auxiliary heat exchanger 33 being managed by solenoid valves 18.

[0071] Selon un cinquième mode de réalisation, illustré en figure 9, on reprend l'architecture du quatrième mode de réalisation en y ajoutant des électrovannes 18 à l'entrée et la sortie de l'unité 12 de chauffage habitacle, ainsi qu'à la sortie du circuit 5 de refroidissement. Ce mode de réalisation intègre un échangeur 33 de chaleur annexe entre la pompe 34 annexe et le radiateur 15, dans le but de refroidir encore plus le liquide de refroidissement, dans le cas de vie où le radiateur 15 serait encore chaud.According to a fifth embodiment, illustrated in FIG. 9, the architecture of the fourth embodiment is repeated by adding solenoid valves 18 to the inlet and the outlet of the cabin heater unit 12, as well as at the outlet of the cooling circuit 5. This embodiment incorporates an auxiliary heat exchanger 33 between the pump 34 annex and the radiator 15, for the purpose of further cooling the cooling liquid, in the case of life where the radiator 15 is still hot.

[0072] Selon un sixième mode de réalisation, illustré en figure 10, on reprend l'architecture du cinquième mode de réalisation en y ajoutant échangeur 33 de chaleur annexe en parallèle avec le radiateur 15, l'entrée et la sortie de cet échangeur 33 de chaleur annexe étant gérées par des électrovannes 18.According to a sixth embodiment, illustrated in Figure 10, we take the architecture of the fifth embodiment by adding heat exchanger 33 annex in parallel with the radiator 15, the inlet and the outlet of this exchanger 33 of auxiliary heat being managed by solenoid valves 18.

[0073] Selon un septième mode de réalisation, illustré en figure 11, on reprend l'architecture du quatrième mode de réalisation, en y ajoutant des électrovannes 18 à la fin du circuit 32 de refroidissement annexe et à l'entrée du circuit 5 de refroidissement, de sorte à récupérer l'énergie thermique à l'échappement du moteur 2. Une autre électrovanne 18 est disposée à la sortie de l'unité 12 de chauffage habitacle, dans le but de reconduire le liquide de refroidissement dans le circuit 32 de refroidissement annexe, entre l'échangeur 28 froid du premier module 24 et l'échangeur 28 froid du second module 25. Ce mode de réalisation intègre un échangeur 33 de chaleur annexe entre la pompe 34 annexe et le radiateur 15, dans le but de refroidir encore plus le liquide de refroidissement, dans le cas de vie où le radiateur 15 serait encore chaud.According to a seventh embodiment, illustrated in FIG. 11, the architecture of the fourth embodiment is repeated, by adding solenoid valves 18 at the end of the auxiliary cooling circuit 32 and at the input of the circuit 5 of FIG. cooling, so as to recover the thermal energy at the exhaust of the engine 2. Another solenoid valve 18 is disposed at the outlet of the cabin heater unit 12, in order to carry the cooling liquid back into the circuit 32 of additional cooling, between the cold exchanger 28 of the first module 24 and the cold exchanger 28 of the second module 25. This embodiment incorporates a heat exchanger 33 annex between the annex pump 34 and the radiator 15, for the purpose of cooling still more the coolant, in the case of life where the radiator 15 would still be hot.

[0074] Selon un huitième mode de réalisation, illustré en figure 12, on reprend l'architecture du septième mode de réalisation, en y ajoutant un échangeur 33 de chaleur annexe entre la pompe 34 annexe et le radiateur 15, dans le but de refroidir encore plus le liquide de refroidissement, dans le cas de vie où le radiateur 15 serait encore chaud.According to an eighth embodiment, illustrated in FIG. 12, the architecture of the seventh embodiment is taken up, by adding an auxiliary heat exchanger 33 between the annex pump 34 and the radiator 15, for the purpose of cooling. still more the coolant, in the case of life where the radiator 15 would still be hot.

[0075] Selon un neuvième mode de réalisation, illustré en figure 13, on combine les architectures du septième mode de réalisation et du huitième mode de réalisation et on ajoute un échangeur 33 de chaleur annexe entre la pompe 34 annexe et le radiateur 15, dans le but de refroidir encore plus le liquide de refroidissement, dans le cas de vie où le radiateur 15 serait encore chaud.According to a ninth embodiment, illustrated in FIG. 13, the architectures of the seventh embodiment and of the eighth embodiment are combined and an additional heat exchanger 33 is added between the attached pump 34 and the radiator 15, in the purpose of further cooling the coolant, in the case of life where the radiator 15 would still be hot.

[0076] Selon un dixième mode de réalisation, illustré en figure 14, on combine les architectures du septième mode de réalisation et du dixième mode de réalisation , et on ajoute un échangeur 33 de chaleur annexe entre la pompe 34 annexe et le radiateur 15, dans le but de refroidir encore plus le liquide de refroidissement, dans le cas de vie où le radiateur 15 serait encore chaud.According to a tenth embodiment, illustrated in FIG. 14, the architectures of the seventh embodiment and the tenth embodiment are combined, and an additional heat exchanger 33 is added between the attached pump 34 and the radiator 15. for the purpose of further cooling the coolant, in the case of life where the radiator 15 would still be hot.

[0077] Le moteur 2 comprenant un système 20 thermoacoustique tel que décrit précédemment présente de nombreux avantages. En particulier, le moteur permet de : - récupérer l'énergie thermique à l'échappement du moteur 2, pour la réutiliser, - réduire la consommation de carburant, - diminuer les émissions de gaz polluants, - gérer l'afflux d'air chaud dans l'habitacle 13, - convertir l'énergie thermique du moteur 2 en énergie électrique ou mécanique, via le système 20 thermoacoustique.[0077] Engine 2 comprising a thermoacoustic system 20 as described above has many advantages. In particular, the engine makes it possible to: - recover the thermal energy at the exhaust of the engine 2, to reuse it, - reduce fuel consumption, - reduce the emissions of gaseous pollutants, - manage the influx of hot air in the passenger compartment 13, convert the thermal energy of the engine 2 into electrical or mechanical energy, via the thermoacoustic system.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Moteur (2) à combustion interne muni d'un bloc cylindre (3) présentant une pluralité de cylindres (4), d'un collecteur (31) d'échappement, d'un circuit (5) de refroidissement, dans lequel circule un liquide de refroidissement, d’un radiateur (15), et d'un système (20) thermoacoustique comprenant : un résonateur (21) comportant un gaz sous pression, un émetteur (29) d'ondes acoustiques, apte à produire une onde acoustique à l'intérieur du résonateur (21), au moins deux modules (24, 25) thermoacoustique, agencés à l'intérieur du résonateur (21), les deux modules (24, 25) étant composés respectivement d'une structure (26) poreuse, bordée par un échangeur (27) chaud et un échangeur (28) froid, et permettant de laisser passer l'onde acoustique et d'amplifier son énergie acoustique, un convertisseur (30) d'énergie, apte à convertir l'énergie acoustique d'une onde acoustique en énergie électrique, caractérisé en ce que l'échangeur (27) chaud du premier module (24) thermoacoustique est relié à un circuit (8) radiateur, prolongeant le circuit (5) de refroidissement au travers d'un boîtier (6) de sortie eau et joignant le radiateur (15), l'échangeur (27) chaud du second module (25) étant relié au collecteur (31) d'échappement.A combustion engine (2) having a cylinder block (3) having a plurality of cylinders (4), an exhaust manifold (31), a cooling circuit (5), wherein circulates a cooling liquid, a radiator (15), and a thermoacoustic system (20) comprising: a resonator (21) comprising a pressurized gas, an emitter (29) of acoustic waves, capable of producing a acoustic wave inside the resonator (21), at least two thermoacoustic modules (24, 25), arranged inside the resonator (21), the two modules (24, 25) being respectively composed of a structure ( 26), bordered by a heat exchanger (27) and a cold exchanger (28), and allowing the acoustic wave to pass through and to amplify its acoustic energy, an energy converter (30) capable of converting the acoustic wave acoustic energy of an acoustic wave in electrical energy, characterized in that the heat exchanger (27) of the first module (24) thermoacoustic is connected to a circuit (8) radiator, extending the cooling circuit (5) through a water outlet housing (6) and joining the radiator (15), the heat exchanger (27) of the second module (25) being connected to the exhaust manifold (31). 2. Moteur (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend un circuit (7) de chauffage habitacle prolongeant le circuit (5) de refroidissement en passant par le boîtier (6) de sortie eau, comprenant un ajutage (11) et une unité (12) de chauffage habitacle.2. Engine (2) according to claim 1, characterized in that it comprises a heating circuit (7) extending the cooling circuit (5) cooling through the housing (6) of water outlet, comprising a nozzle ( 11) and a cabin heater unit (12). 3. Moteur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un circuit (9) de recirculation prolongeant le circuit (5) de refroidissement en passant par le boîtier (6) de sortie eau.3. Motor (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a recirculation circuit (9) extending the cooling circuit (5) through the housing (6) water outlet. 4. Moteur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit (8) radiateur comprend une première bifurcation (17) mise en place au moyen d'une électrovanne (18) et d'un raccord (19) hydraulique, apte à éviter l'utilisation du radiateur (15).4. Motor (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the circuit (8) radiator comprises a first bifurcation (17) implemented by means of a solenoid valve (18) and a coupling ( 19), able to avoid the use of the radiator (15). 5. Moteur (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit (8) radiateur comprend une seconde bifurcation (35) mise en place au moyen de deux électrovannes (18), apte à conduire le liquide de refroidissement directement à la première bifurcation (17), sans passer par l'échangeur (27) chaud du premier module (24).5. Motor (2) according to the preceding claim, characterized in that the circuit (8) radiator comprises a second bifurcation (35) implemented by means of two solenoid valves (18), adapted to conduct the cooling liquid directly to the first bifurcation (17), without passing through the heat exchanger (27) of the first hot module (24). 6. Moteur (2) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les échangeurs (28) froids des modules thermoacoustiques (24, 25) sont reliés à un circuit (32) de refroidissement annexe, dans lequel un liquide de refroidissement circule, comprenant une pompe (34) annexe.6. Engine (2) according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the heat exchangers (28) of the thermoacoustic modules (24, 25) are connected to an auxiliary cooling circuit (32), in which a coolant circulates, comprising a pump (34) attached. 7. Moteur (2) la revendication 6, caractérisé en ce qu’un échangeur (33) de chaleur annexe est disposé entre la sortie du radiateur (15) et la pompe (34) annexe.7. Motor (2) according to claim 6, characterized in that a heat exchanger (33) of annex heat is disposed between the output of the radiator (15) and the pump (34) annex. 8. Moteur (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le circuit (32) de refroidissement annexe est séparé en deux flux, au moyen d'un raccord (19) hydraulique disposé entre l'échangeur (28) froid du premier module (24) et l'échangeur (28) froid du second module (25).8. Motor (2) according to claim 6, characterized in that the circuit (32) of auxiliary cooling is separated into two streams, by means of a connection (19) arranged between the hydraulic exchanger (28) cold first module (24) and the cold exchanger (28) of the second module (25). 10. Moteur (2) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’un échangeur (33) de chaleur annexe est disposé en parallèle du radiateur (15) au moyen de deux électrovannes (18).10. Motor (2) according to claim 7, characterized in that a heat exchanger (33) of heat is arranged parallel to the radiator (15) by means of two solenoid valves (18).
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