FR2800863A1

FR2800863A1 - Agencement destine a relier mutuellement deux echangeurs de chaleur

Info

Publication number: FR2800863A1
Application number: FR0014244A
Authority: FR
Inventors: Reinhard Heine
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1999-11-09
Filing date: 2000-11-07
Publication date: 2001-05-11
Anticipated expiration: 2020-11-07
Also published as: DE19964455B4; DE19953787B4; FR2800863B1; DE19953787A1

Abstract

Dans un agencement destiné à relier mutuellement un radiateur à air de fluide de refroidissement et un radiateur d'air d'admission ou de suralimentation, les embouts d'alimentation et d'évacuation (7, 8) du radiateur d'air d'admission ou de suralimentation (6) sont pourvus chacun de deux bras de fixation (10, 21) disposés à distance l'un de l'autre. Une patte terminale (11) du bras de fixation (10) s'engage ici entre deux surfaces de butée (12, 13) d'une butée de positionnement se présentant sous la forme d'une nervure (14, 15), et un crochet d'encliquetage (22) bloque la position de fixation, après un mouvement de pivotement du radiateur d'air d'admission ou de suralimentation (6) autour d'un axe s'étendant parallèlement à son étendue longitudinale.

Description

I L'invention concerne un agencement destiné à relier mutuellement deux

échangeurs de chaleur, notamment un radiateur à air de fluide de refroidisse-

ment et un radiateur d'air d'admission ou de suralimentation pour le moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, agencement dans lequel sont prévus des éléments d'échange de chaleur traversés par l'écoulement de fluide

de refroidissement en combinaison avec des collecteurs latéraux et respective-

ment des éléments d'échange de chaleur traversés par l'écoulement d'air

d'admission ou de suralimentation en combinaison avec des embouts d'alimen-

tation et d'évacuation disposés latéralement, les surfaces d'échange de chaleur de ces éléments d'échange de chaleur respectifs étant soumis à l'écoulement

de l'air de refroidissement.

D'après le document DE 39 18 176 AIl, on connaît un échangeur de chaleur destiné à refroidir l'eau de refroidissement et l'air d'admission ou de suralimentation d'un moteur à combustion interne, dans lequel on a associé au collecteur du radiateur de fluide de refroidissement, une ouverture d'entrée à

languettes d'introduction élastiques, dans laquelle peut être insérée une pro-

tubérance constituée de deux nervures parallèles comportant des mentonnets de retenue, et faisant saillie d'un embout de raccordement d'air d'admission ou de suralimentation. À distance de cette protubérance, est prévue une autre protubérance sous la forme d'une aile en forme de L, qui lors de l'insertion de la première protubérance dans son ouverture d'encliquetage, s'engage derrière une patte correspondante placée sur le collecteur du radiateur de fluide de

refroidissement. Dans le cas de cette configuration, le radiateur d'air d'admis-

sion ou de suralimentation est appliqué d'un côté devant et au-dessus du radiateur de fluide de refroidissement, et est ensuite déplacé parallèlement à

celui-ci, jusqu'à ce que les dispositifs de fixation s'enclenchent réciproquement.

L'insertion des éléments de fixation s'enclenchant réciproquement, par

un mouvement de translation parallèle n'est pas toujours simple à exécuter.

D'après le document DE 44 25 350 AI, on connaît une autre configu-

ration d'assemblage d'un radiateur de fluide de refroidissement avec un radiateur d'air d'admission ou de suralimentation. Dans ce cas, I'on a associé à l'un des deux échangeurs de chaleur, des tenons en saillie d'un côté, et à l'autre échangeur de chaleur des ouvertures associées à ces tenons. La configuration est ici choisie de façon telle que les tenons puissent agir en tant que charnière, de sorte qu'il est possible de faire pivoter les échangeurs de chaleur autour d'un axe s'étendant parallèlement aux collecteurs pourvus des tenons et ouvertures, jusqu'à ce que leurs éléments d'échange de chaleur se trouvent être parallèles les uns aux autres. Dans les cas de conditions de place disponible restreinte, par exemple pour le cas d'un montage ultérieur du

radiateur d'air d'admission ou de suralimentation, de tels modes de construc-

tion ne peuvent pas toujours être mis en oeuvre, parce qu'ils nécessitent une

place relativement importante pour l'opération de pivotement du montage.

Le but de la présente invention consiste à configurer un agencement du type de celui cité en introduction, de façon à permettre un montage simple, sans

que toutefois cette opération de montage nécessite une place trop importante.

Conformément à l'invention, ce but est atteint pour un agencement du type de celui cité en introduction, par le fait que les embouts d'alimentation et d'évacuation du radiateur d'air d'admission ou de suralimentation sont pourvus chacun de deux bras de fixation disposés à distance l'un de l'autre, dont le

premier bras de fixation est pourvu d'une patte terminale s'étendant parallèle-

ment aux éléments d'échange de chaleur, et le second bras de fixation est pourvu d'un crochet d'encliquetage, et par le fait que les collecteurs sont pourvus chacun d'une butée de positionnement pour la patte terminale, et à distance, d'une ouverture d'encliquetage pour le crochet d'encliquetage, la

butée de positionnement étant constituée de deux surfaces de butée qui s'éten-

dent parallèlement l'une à l'autre et à une distance l'une de l'autre adaptée à l'épaisseur de la patte terminale, et qui sont décalées l'une par rapport à I'autre dans la direction de l'axe du collecteur de façon telle, que soit formé entre elles un interstice d'insertion d'étendue oblique et de largeur plus

importante que celle correspondant à l'épaisseur de la patte terminale.

Grâce à cette configuration, le radiateur d'air d'admission ou de sur-

alimentation peut être présenté, de manière simple, par ses premiers bras de

fixation associés chacun respectivement à l'un des deux embouts opposés d'ali-

mentation et d'évacuation, dans une position oblique par rapport au plan du radiateur de fluide de refroidissement, ce premier bras de fixation pouvant ensuite être introduit légèrement, avec ses pattes terminales, dans l'interstice d'insertion, et il est alors possible de faire pivoter le radiateur d'air d'admission ou de suralimentation autour d'un axe qui s'étend parallèlement aux éléments d'échange de chaleur du radiateur d'air d'admission ou de suralimentation et du radiateur de fluide de refroidissement, jusqu'à ce que le deuxième bras de fixation s'enclenche. Il s'avère ici avantageux que les bras de fixation soient associés aux embouts d'alimentation et d'évacuation. Les forces produites sur le radiateur d'air d'admission ou de suralimentation, par l'air d'admission ou de suralimentation entrant, peuvent ainsi être reprises directement par les points d'attache, de sorte que l'on évite dans une large mesure les couples de

1 0 basculement.

Grâce à cette configuration, il n'est de ce fait pas nécessaire de faire pivoter le radiateur d'air d'admission ou de suralimentation autour d'un axe perpendiculaire à son axe longitudinal s'étendant dans la direction de ses éléments d'échange de chaleur, comme dans l'état de la technique. Au contraire, on fait pivoter le radiateur d'air d'admission ou de suralimentation autour d'un axe s'étendant parallèlement à son axe longitudinal, de sorte que, notamment lorsque le radiateur d'air d'admission ou de suralimentation ne recouvre qu'une partie de la surface du radiateur de fluide de refroidissement,

c'est-à-dire lorsque la dimension du radiateur d'air d'admission ou de surali-

mentation parallèlement à l'étendue des collecteurs du radiateur de fluide de refroidissement, est inférieure à la largeur disponible dans cette direction, du radiateur de fluide de refroidissement, il est possible de réaliser une fixation dans un espace relativement réduit. Le radiateur d'air d'admission ou de suralimentation peut de ce fait également être monté de manière très simple, et à nouveau démonté, lorsque le radiateur de fluide de refroidissement est

déjà monté, et que l'on se trouve en présence de conditions d'espace dispo-

nible étroit. De manière connue, cette opération ne nécessite pas d'outils.

Selon un développement de l'invention, la butée de positionnement peut être disposée sur le côté des collecteurs, opposé à celui o se trouvent les éléments d'échange de chaleur. L'ouverture d'encliquetage est par contre disposée sur le côté du collecteur, dirigé vers le radiateur d'air d'admission ou de suralimentation. Selon un développement avantageux de l'invention, les collecteurs peuvent être réalisés en matière plastique et la butée de positionnement peut être formée par une nervure de moulage par injection, en saillie, qui présente une première partie s'étendant parallèlement à l'axe du collecteur et formant l'une des surfaces de butée, et une deuxième partie coudée en forme de U, dont la première aile est déportée hors du plan de la première partie, dans la direction s'éloignant du radiateur d'air d'admission ou de suralimentation, et dont la deuxième aile forme l'autre surface de butée. Cette configuration est relativement simple, mais offre la garantie d'une place disponible suffisante pour la phase d'insertion de la patte terminale du premier

bras de fixation du radiateur d'air d'admission ou de suralimentation.

Selon un développement de l'invention, il est possible de prévoir pour la patte terminale et son bras de fixation, à l'extrémité de la deuxième aile de

l'agencement de nervure obtenu par moulage par injection, perpendiculaire-

ment en saillie vers l'extérieur, une patte d'introduction coudée vers l'extérieur à son extrémité libre et formant une surface d'appui, et dont le bord commun

avec la deuxième aile, forme une partie de l'axe de pivotement pour le mou-

vementde pivotement nécessaire à l'enclenchement du crochet d'encliquetage.

Selon un autre développement de l'invention, les embouts d'alimentation et d'évacuation du radiateur d'air d'admission ou de suralimentation peuvent également être réalisés en matière plastique et les bras de fixation peuvent y

être formés d'un seul tenant par moulage par injection. D'après un développe-

ment de l'invention, les bras de fixation peuvent être concçus en tant qu'entre-

toises d'espacement de longueur prédéterminée, et peuvent être pourvus de nervures de renfort. Grâce à une telle configuration, il devient possible d'insérer en outre, par exemple un condenseur, entre le radiateur de fluide de

refroidissement et le radiateur d'air d'admission ou de suralimentation.

Selon un autre développement de l'invention, le crochet d'encliquetage peut faire partie d'une fourchette élastique qui est placée à l'extrémité du deuxième bras de fixation. Dans le cas d'une telle configuration, I'ouverture

d'encliquetage peut alors être adaptée à la distance entre les dents de la four-

chette, et notamment présenter une largeur qui est adaptée à la distance entre

les dents de la fourchette, et peut être pourvue, sur le côté du crochet d'encli-

quetage, d'un creux d'encliquetage dans lequel s'enclenche le crochet d'encli-

quetage dans la position finale.

L'invention est représentée sur les dessins à l'aide d'un exemple de réalisation et va être explicitée plus en détail dans la suite, les dessins annexes montrant: - Figure I une vue frontale d'un radiateur de fluide de refroidissement pour un moteur à combustion interne, qui est pourvu en amont, d'un radiateur d'air d'admission ou de suralimentation, Figure 2 la vue de dessus de l'agencement selon la Figure 1, - Figure 3 la vue de côté de l'agencement selon la Figure 1, dans la direction de la flèche IlIl, - Figure 4 la vue de côté de l'agencement selon la Figure 1, dans la direction de la flèche IV, - Figure 5 la représentation agrandie de la coupe selon la ligne V-V de la Figure 4, - Figure 6 la représentation très fortement agrandie de la coupe VI-VI de la Figure 1, et - Figure 7 une représentation similaire à celle de la Figure 6, sur laquelle on montre toutefois le radiateur d'air d'admission ou de suralimentation

durant son opération de fixation.

Les Figures 1 à 4 montrent le bloc de tubes et ailettes la, connu en soi, d'un radiateur de fluide de refroidissement 1 destiné au moteur d'un véhicule automobile, et qui est formé des deux côtés, par un collecteur 2 et 3 également appelé "boite à eau", et entre ces collecteurs 2 et 3, de parties latérales 4 et 5 reliées de manière fixe aux collecteurs. Les éléments d'échange de chaleur du radiateur de fluide de refroidissement sont ici constitués, de manière connue en soi, de tubes reliant les deux collecteurs 2 et 3 et entre lesquels sont placées des tôles en forme de lamelles ou d'ailettes en vue d'augmenter la surface d'échange de chaleur. En amont du radiateur de fluide

de refroidissement est placé un radiateur d'air d'admission ou de sur-

alimentation 6, qui est pourvu, d'un côté, d'un embout d'alimentation 7 et de l'autre côté, d'un embout d'évacuation 8 pour l'air d'admission ou de suralimentation à amener au moteur. Les éléments d'échange de chaleur du

radiateur d'air d'admission ou de suralimentation 6 entre l'embout d'alimen-

tation et l'embout d'évacuation 7 et 8, peuvent, de manière connue en soi, être constitués par des canaux d'écoulement qui s'étendent parallèlement aux

tubes du radiateur de fluide de refroidissement 1.

Entre le radiateur d'air d'admission ou de suralimentation 6 et le

radiateur de fluide de refroidissement 1, il est prévu, dans l'exemple de réalisa-

tion montré, un condenseur 9, qui s'étend sur la totalité de la hauteur h du radiateur de fluide de refroidissement 1. Par contre, la surface d'échange de chaleur du radiateur d'air d'admission ou de suralimentation 6 s'étend certes sur la totalité de la largeur du radiateur de fluide de refroidissement 1, mais uniquement sur environ un tiers de la hauteur h. Les embouts d'alimentation et d'évacuation 7 et respectivement 8 du radiateur d'air d'admission ou de suralimentation 6, sont fabriqués en matière plastique est sont pourvus chacun par moulage par injection, d'un premier bras de fixation 10 O; en raison de la configuration symétrique, seul sera décrit le mode de construction de l'embout d'alimentation 7. Le premier bras de fixation 10 se termine, comme le laissent entrevoir les Figures 5, 6 et 7, par une patte terminale l 1, qui dans l'exemple de réalisation est conçue sous forme de plaque dotée de nervures de renfort. Cette patte terminale I I fait saillie environ à angle droit de l'extrémité extérieure 10a du bras de fixation O et possède une épaisseur b, à laquelle est adaptée la distance entre deux surfaces de butée 12 et 1 3, qui s'étendent parallèlement l'une à l'autre, mais qui sont décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction de l'axe longitudinal du collecteur 2. Ces surfaces de butée 12 et 13 font partie d'une nervure formée par moulage par injection sur le collecteur 2 fabriqué en matière plastique, du côté de ce collecteur 2 opposé à celui o se trouvent les éléments d'échange de chaleur (bloc de tubes et d'ailettes la). Cette nervure présente une première partie 14 qui s'étend parallèlement à l'axe du collecteur 2, et dont la surface dirigée vers le radiateur d'air d'admission ou de suralimentation 6, forme la surface de butée 12. De cette première partie 1 4 est issue une deuxième partie 15 coudée, de configuration en forme de U, et dont la première aile 16 est déportée hors du plan de la première partie 1 4,

dans la direction s'éloignant du radiateur d'air d'admission ou de sur-

alimentation 6. La deuxième aile 1 7 possède sur son côté dirigé vers la première aile 1 6, la deuxième surface de butée 1 3. A l'extrémité de cette deuxième aile 1 7 est prévue, faisant saillie à angle droit vers l'extérieur et coudée vers l'extérieur à son extrémité libre, une patte 18 dont un côté forme une surface d'appui pour le bras de fixation 10 dans la position de montage selon la Figure 7. Le bord commun 19 entre cette patte 18 et l'aile 17,

forme, comme le laisse entrevoir la Figure 7, une partie de l'axe de pivote-

ment, autour duquel l'on fait pivoter le radiateur d'air d'admission ou de suralimentation 6, dans le sens de la flèche 20, pour l'amener dans la position

finale selon la Figure 6.

Dans cette position finale, un crochet d'encliquetage 22 disposé sur un second bras de fixation 21, s'engage derrière un creux d'encliquetage 23 d'une ouverture d'encliquetage 24. Le crochet d'encliquetage 22 fait ici partie d'une fourchette 25 dont les dents 26 et 27 dont flexibles. La largeur de l'ouverture d'encliquetage 24 est dimensionnée de façon à correspondre à l'écartement des dents 26 et 27 de la fourchette élastique 25. Comme le montre la Figure 6, le crochet d'encliquetage 22 s'engage ainsi, dans la i15 position de montage selon la Figure 6, par complémentarité de forme, derrière le creux d'encliquetage 23. Les Figures 6 et 5 montrent ici que dans cet état d'encliquetage, la patte terminale 11 est maintenue de manière fixe entre les deux surfaces de butée 12 et 13, de sorte que la position du radiateur d'air d'admission ou de suralimentation 6 par rapport au radiateur de fluide de refroidissement 1 est ainsi définie. Un mouvement de la patte 1 I dans la direction de l'axe du collecteur 2 n'est pas empêché par la configuration de la nervure i 4, 15. Des dilatations thermiques du radiateur d'air d'admission ou de suralimentation, qui sont différentes de celles du radiateur de fluide de refroidissement, peuvent ainsi être absorbées. Par ailleurs, les bras de fixation 10 et 2 1 sont également en mesure d'assurer une certaine compensation en

raison de leur effet élastique.

Mais comme le laissent également entrevoir les Figures 6, 3 ou 4, les bras de fixation 10 et 21 sont relativement longs. Leur longueur est ici prévue de manière à ce que le radiateur d'air d'admission ou de suralimentation 6 soit maintenu à une distance du radiateur de fluide de refroidissement 1, qui

conserve entre eux une place suffisante pour y loger le condenseur 9.

Comme le rend visible la Figure 7, grâce à la configuration conforme à l'invention le montage du radiateur d'air d'admission ou de suralimentation sur le radiateur de fluide de refroidissement 1 peut être réalisé de manière simple, par le fait que dans la position visible sur la Figure 7, la patte terminale 11 est introduite en position oblique dans l'interstice d'insertion 28 entre le bord 19 et le bord formé entre la surface de butée 12 et l'aile 16. La partie oblique d'entrée de la patte 18 contribue à cette insertion. L'interstice d'insertion 28 présente une largeur sensiblement plus grande que celle correspondant à l'épaisseur b de la patte terminale i 1. La patte terminale 11 peut ainsi être introduite de manière lâche et aisée dans l'interstice d'insertion 28. Lorsque la

partie 1 Oa du bras de fixation 10 vient ensuite buter contre la patte d'inser-

tion 18, il est possible d'effectuer le mouvement de pivotement dans le sens de la flèche 20. La Figure 7 visualise bien le fait que la place qui est nécessaire au montage du radiateur d'air d'admission ou de suralimentation 6 dans la

configuration conforme à l'invention, devant le radiateur de fluide de refroi-

dissement, n'est que légèrement plus grande que la côte d'implantation a occupée par toutes les pièces dans l'état final (Figure 6), et qui a été reportée sur la Figure 7 pour la visualisation. Cela est dû au fait que le mouvement de pivotement dans le sens de la flèche 20 s'effectue autour d'un axe qui s'étend parallèlement à l'axe longitudinal du radiateur d'air d'admission ou de suralimentation 6 dont la dimension en hauteur est nettement inférieure à la dimension h du radiateur de fluide de refroidissement, comme cela a déjà été

évoqué plus haut.

Claims

REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S

1. Agencement destiné à relier mutuellement deux échangeurs de chaleur, notamment un radiateur à air de fluide de refroidissement (1) et un radiateur d'air d'admission ou de suralimentation (6) pour le moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, agencement dans lequel sont prévus des éléments d'échange de chaleur (1 a) traversés par l'écoulement de fluide de refroidissement en combinaison avec des collecteurs latéraux (2, 3)

et respectivement des éléments d'échange de chaleur traversés par l'écoule-

ment d'air d'admission ou de suralimentation en combinaison avec des embouts d'alimentation et d'évacuation (7, 8) disposés latéralement, les surfaces d'échange de chaleur de ces éléments d'échange de chaleur respectifs étant soumis à l'écoulement de l'air de refroidissement, caractérisé en ce que

les embouts d'alimentation et d'évacuation (7, 8) du radiateur d'air d'admis-

sion ou de suralimentation (6) sont pourvus chacun de deux bras de fixation (1 0, 2 1) disposés à distance l'un de l'autre, dont le premier bras de fixation (10) est pourvu d'une patte terminale (1 1) s'étendant parallèlement aux éléments d'échange de chaleur, et le second bras de fixation (21) est pourvu d'un crochet d'encliquetage (22), et en ce que les collecteurs (2, 3) sont pourvus chacun d'une butée de positionnement pour la patte terminale (1 1),

et à distance, d'une ouverture d'encliquetage (24) pour le crochet d'encli-

quetage (22), la butée de positionnement étant constituée de deux surfaces de butée (12, 13) qui s'étendent parallèlement l'une à l'autre et à une distance l'une de l'autre adaptée à l'épaisseur (b) de la patte terminale (1 1), et qui sont décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction de l'axe du collecteur (2, 3) de façon telle, que soit formé entre elles un interstice d'insertion (28) d'étendue oblique et de largeur plus importante que celle

correspondant à l'épaisseur (b) de la patte terminale ( 1).

2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée de positionnement est disposée sur le côté des collecteurs (2, 3), opposé à

celui o se trouvent les éléments d'échange de chaleur.

3. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouver-

ture d'encliquetage (24) est disposée sur le côté du collecteur (2, 3), dirigé

vers le radiateur d'air d'admission ou de suralimentation (6).

4. Agencement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce

que les collecteurs (2, 3) sont réalisés en matière plastique et la butée de positionnement est formée par une nervure de moulage par injection, qui

présente une première partie (14) s'étendant parallèlement à l'axe du collec-

teur (2, 3) et formant l'une (12) des surfaces de butée, et une deuxième partie (15) coudée en forme de U, dont la première aile (16) est déportée hors du plan de la première partie (15), dans la direction s'éloignant du radiateur d'air d'admission ou de suralimentation (6), et dont la deuxième aile

(1 7) forme l'autre surface de butée ( 1 3).

5. Agencement selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu pour la patte terminale (1 1) et son bras de fixation (10), à l'extrémité de la deuxième aile (1 7), perpendiculairement en saillie vers l'extérieur, une patte d'introduction (18) coudée vers l'extérieur à son extrémité libre, dont le bord

(19) commun avec la deuxième aile (17), forme une partie de l'axe de pivote-

ment pour le mouvement de pivotement nécessaire à l'enclenchement du

crochet d'encliquetage (22).

6. Agencement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que

les embouts d'alimentation et d'évacuation (7, 8) du radiateur d'air d'admis-

sion ou de suralimentation (6) sont réalisés en matière plastique et les bras de

fixation (10, 21) y sont formés d'un seul tenant par moulage par injection.

7. Agencement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé

en ce que les bras de fixation (10, 21)sont conçus entant qu'entretoises d'espa-

cement de longueur prédéterminée et sont pourvus de nervures de renfort.

8. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le crochet d'encliquetage (22) fait partie d'une fourchette élastique (25) qui est placée à

l'extrémité du bras de fixation (21).

9. Agencement selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ouver-

ture d'encliquetage (24) présente une largeur adaptée à la distance entre les dents (26, 27) de la fourchette (25), et est pourvue, sur le côté du crochet

d'encliquetage (22), d'un creux d'encliquetage (23).