FR2930022A1

FR2930022A1 - Echangeur de chaleur pour vehicule automobile

Info

Publication number: FR2930022A1
Application number: FR0801983A
Authority: FR
Inventors: Paul Courdier; Jean Lathiere
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2009-10-16
Anticipated expiration: 2028-04-10
Also published as: FR2930022B1

Abstract

L'invention concerne un échangeur de chaleur comportant un faisceau (40) d'échange de chaleur présentant une face d'entrée (48-1) et une face de sortie (48-2) pour un gaz. L'échangeur comporte des premiers moyens (70) de contrôle du débit du gaz à travers le faisceau (40), les premiers moyens de contrôle (70) étant prévus aptes à obturer au moins partiellement la face d'entrée (48-1) et/ou la face de sortie (48-2) .Application notamment au domaine automobile.

Description

Echangeur de chaleur pour véhicule automobile

L'invention concerne le domaine des échangeurs de chaleur, 5 notamment pour véhicules automobiles.

Elle ccncerne plus particulièrement un échangeur de chaleur comportant un boîtier et un faisceau d'échange de chaleur logé dans le boîtier. Le boîtier présente une face d'entrée 10 et une face de sortie pour un gaz.

Ce type d'échangeur est notamment utilisé en tant que refroidisseur d'air de suralimentation d'un moteur thermique de véhicule automobile. 15 Dans ce cas, le fluide ou gaz à refroidir est l'air de suralimentation qui provient du turbo-compresseur et qui est admis dans le moteur thermique au travers d'un répartiteur d'air. Il est aussi possible que l'air de suralimentation 20 soit un mélange d'air de suralimentation et de gaz d'échappement recirculés. Le liquide de refroidissement est le liquide servant au refroidissement du moteur ou le liquide de refroidissement provenant d'un circuit dit basse température. 25 Il est parfois souhaité, notamment pendant les phases de démarrage du moteur ou pendant la phase de régénération du filtre à particules, que l'air issu du turbo-compresseur ne soit pas refroidi. Il faut donc empêcher l'air de 30 suralimentation de circuler dans l'échangeur de chaleur. Ainsi, il a été proposé de munir les circuits d'air d'admission d'une dérivation qui permet de court-circuiter le refroidisseur d'air de suralimentation.

Dans un tel cas, la dérivation est une conduite qui est ajoutée sur le circuit d'air d'admission. Elle va permettre une liaison directe entre un compresseur, par exemple un turbo-compresseur, et le collecteur d'admission des têtes de cylindre d'un moteur.

Cependa:zt, il souhaitable, en fonction des besoins du moteur, de faire varier le débit de l'air de suralimentation à admettre dans le moteur. Il est aussi souhaitable de pouvoir réguler la température de cet air de suralimentation avant son admission dans les cylindres du moteur.

On connaît ainsi des systèmes de vannage placés en amont de l'échangeur et de la dérivation. Il s'agit de composants additionnels qu'il_ faut ajouter sur le circuit d'admission.

L'invention vise à améliorer la situation.

Elle propose à cet effet 'an échangeur tel que décrit auparavant qui comporte, en outre, des premiers moyens de contrôle du débit dudit gaz à travers le faisceau. Les premiers moyens de contrôle sont prévus aptes à obturer au moins partiellement la face d'entrée et/ou la face de sortie.

Ainsi, la présence de ces moyens implantés directement dans l'échangeur de chaleur permet d'avoir un ensemble unitaire et compact., De plus, ceci ne nécessite pas d'installer de composants additionnels sur le circuit d'air qui en est simplifié et son coût réduit.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description à titre illustratif et non limitatif d'exemples issus des figures sur les dessins annexés dans lesquels :

La figure 1 représente schématiquement un moteur thermique avec un circuit d'air d'admission.

La figure 2 est une vue éclatée, en perspective, d'un exemple d'un échangeur de chaleur selon l'invention.

La figure 3 représente en perspective des moyens aptes à contrôler le passage d'un gaz selon l'invention. La figure 4 représente de manière schématique un mode de réalisation de volets de l'échangeur de chaleur selon l'invention.

20 La figure 5 représente en vue de coupe des moyens aptes à contrôler le passage d'un gaz selon l'invention selon l'invention.

La figure 6 représente en perspective un autre mode de 25 réalisation d'un échangeur selon l'invention.

La figure 7 représente un diagramme d'ouverture/fermeture des moyens aptes à contrôler le passage d'un gaz selon l'invention. Comme illustré à la figure 1, un échangeur 11 selon l'invention pourra être utilisé avec un moteur thermique 10, 30 par exemple un moteur de véh-_cule automobile, comportant un collecteur d'admission 1 et un collecteur d'échappement 2. Le répartiteur d'air d'admission 12 est alimenté par un circuit d'air d'admission 16, encore appelé ligne d'admission, par de l'air extérieur A.E. Ce circuit 16 comprend un compresseur 18 et un échangeur de chaleur 11. L'échangeur de chaleur "11 comporte un faisceau d'échange de chaleur 20 et une dérivation 22 et est, ici,. un refroidisseur d'air de suralimentation.

Le compresseur 18 comporte, ici, une turbine 32 disposée dans un circuit d'échappement issu du collecteur d'échappement 14 et propre à être entraînée par :Les gaz d'échappement issus du moteur.

L'air extérieur AE à la pression atmosphérique est ainsi comprimé par le compresseur 18, puis refroidi par le refroidisseur d'air de suralimentation 11 avant de pénétrer dans le moteur thermique au travers d'un répartiteur d'air 12.

Le circuit d'admission 16 comporte en outre une dérivation 22, ici intégrée à l'échangea de chaleur 11, qui permet un passage de l'air de suralimentation directement vers le collecteur d'admission 12, c'est-à-dire sans être refroidi.

Le circuit comporte aussi un moyen de répartition 24. Ce moyen peut être une vanne, par exemple une vanne trois voies. Ce moyen de répartition permet. de répartir l'air suralimenté dans la dérivation 22 et/ou l'échangeur de chaleur 11. Selon _-'invention, le moyen de répartition 24 et/ou la dérivation 22 pourront être incorporé à l'échangeur 11. La figure 2 représente un exemple d'un échangeur de chaleur 20 selon l'invention. L'échangeur comprend un faisceau 40 d'échange de chaleur qui, dans l'exemple, est formé, ce façon connue de l'homme du métier, par empi=_ement de plaques. Le faisceau 40 comporte une entrée et une sortie pour l'air de suralimentation. 10 Les plaques pourront être, par exemple, des plaques embouties comportant deux bossages munis d'ouvertures. Les plaques sont disposées par paires et les bossages respectifs d'une plaque appartenant à une paire sont en communication avec les 15 bossages respectifs d'une plaque voisine appartenant à une paire de plaques voisines. Ceci permet d'établir une communication de fluide, ici le liquide de refroidissement moteur, entre les paires respectives de plaques.

20 Le faisceau comporte une plaque d'extrémité 52 dite dernière plaque.

Le faisceau 40 comporte en outre des intercalaires ondulés disposés à chaque fois entre des paires de plaques voisines 25 et brasés aux plaques. L'air de suralimentation circule entre chaque paire de plaque.

Autrement dit, le faisceau 4C délimite des premiers canaux pour le gaz à refroidir, dans lesquels sont présents les 30 intercalaires ondulés, et des seconds canaux pour la circulation du liquide de refroidissement.5 L'air de suralimentation est ainsi refroidi par le liquide de refroidissement qui pénètre dans le faisceau 40, par exemple, par une tubulure 62, circule dans les seconds canaux du faisceau pour échanger de la chaleur avec l'air de suralimentation à refroidir et quitte ensuite le faisceau par la tubulure 64. Le faisceau 40 d'échange de chaleur est logé à l'intérieur d'un boîtier 46. Le boîtier 46 est, notamment, en aluminium 10 ou en alliage d'aluminium.

Dans l'exemple représenté à la figure 2, le boîtier 46 présente une forme parallélépipédique comportant quatre faces pleines dont une paroi dite de fond 50 et deux faces ouvertes 15 48-1 et 48-2 situées en vis-à--vis l'une de l'autre. Les deux faces ouvertes 48-1 et 48--2 sont aussi respectivement appelées face d'entrée du gaz 48-1 et face de sortie du gaz 48-2. 20 L'échangeur de chaleur 20 compar_te en outre un espace formant dérivation 54. Cette dérivation est apte à permettre la circulation du gaz sans échange thermique et est défini au moins en partie par le boîtier 46. Cette dérivation ou canalisation 54 permet un acheminement direct des gaz dans un 25 collecteur de sortie 58 (décrit plus loin). Encore autrement dit, la dérivation 54 est apte à court-circuiter le faisceau d'échange de chaleur 40.

La dérivation 54 est réalisée, ici, sous la forme d'un canal 30 unique. De même que le faisceau 40, la dérivation 54 comporte une entrée et une sortie pour l'air de suralimentation qui, dans ce cas, ne sera pas refroidi.

Un mode de réalisation non représenté propose que la 5 dérivation comporte un moyen de renfort mécanique.

Dans le mode de réalisation représenté à la figure 2, la dérivation 54 est composée par La paroi de fond 50 du boîtier 46, d'une partie des autres faces pleines du boîtier 46 et de 10 la dernière plaque du faisceau 52. La dernière plaque 52 du faisceau est définie comme la plaque du faisceau 40 qui est en vis-à-vis de la paroi de fond 50 du boîtier 46.

Ainsi, le faisceau 40 d'échange de chaleur et la dérivation 15 54 sont logés dans un même boîtier. On obtient ainsi un unique composant compact ce qui permet de réduire le coup global du circuit d'air d'admission.

Le boîtier 46 est, en outre, muni des deuxdites tubulures 62 20 et 64 servant respectivement à l'entrée et à la sortie du liquide de refroidissement. Ces deux tubulures sont en communication fluidique avec les seconds canaux pour la circulation du fluide de refroidissement à l'intérieur de L'échangeur de chaleur 20. 25 Les composants de l'échangeur de chaleur décrits précédemment sont assemblés par brasage.

Un échangeur tel que décrit précédemment a, en outre, la 30 particularité de présenter des longueurs de sorties du faisceau et la dérivation pour l'air de suralimentation sensiblement égales. On entend par longueurs , la distance séparant les deux extrémités respectivement du faisceau ou de la dérivation dans une direction Dl, la direction Dl étant perpendiculaire à la direction du flux d'air traversant l'échangeur de chaleur. On favorise ainsi une homogénéisation de la température d'air d'admission.

En outre, dans l'exemple de la figure 2 et toujours selon la direction de Dl, le faisceau 40 s'étend sur une longueur sensiblement égale à la longueur du boîtier 46.

Comme indiqué plus haut, le faisceau 40 et la dérivation 54 comporte chacun une entrée et une sortie pour l'air du suralimentation. Dans l'exemple représenté, les entrées se situent sur une même face d'entrée du gaz 48-1 du boîtier 46 et les sorties se situent sur la face de sortie du gaz 48-2 du boîtier 46, la face de sortie du gaz 48-2 étant située en vis-à-vis de la face d'entrée du gaz 48-1.

Chaque face 48-1 et 48-2 ccmportent chacune au moins une 20 ouverture qui permet la définition des entrées ou des sorties pour le gaz à refroidir ou nor...

Autrement dit, la dérivation 54 débouche au moins au niveau d'une partie ladite face d'entrée 48-1 et au moins au niveau 25 d'une partie ladite face de sortie 48-2.

La face de sortie du gaz 48-2 est dite de passage. Elle est située entre le boîtier 46 et. le collecteur de sortie 58 et s'étend selon un plan dans lequel les sorties pour le gaz à 30 refroidir ou non sont situées. Ces deux faces ouvertes 48-1 et 48-2 permettent une interface avec des collecteurs 56 et 58, respectivement, d'entrée et de sortie pour l'air de suralimentation. Ces collecteurs sont munis respectivement d'une tubulure d'entrée de gaz 60 et d'au moins une tubulure de sortie de gaz. Dans le mode de réalisation particulier représenté ici, le collecteur d'entrée est sous la forme d'une boite collectrice 56.

10 Dans le mode de réalisation illustré, le collecteur de sortie est réalisé sous la forme d'un répartiteur 58 d'air d'admission pour le moteur qui permet une communication, par l'intermédiaire d'orifices 76, avec au moins une partie des conduits d'admission des têtes de cylindre du moteur. Le 15 répartiteur est, ici, placé en aval dudit faisceau 40 dans le sens de circulation du gaz, c'est-à-dire de l'air de suralimentation.

Ce répartiteur 58 sert d'interface entre l'échangeur de 20 chaleur et la culasse du moteur sur lequel l'échangeur de chaleur 20 est monté. On pourra notamment prévoir des trous pour le passage de vis dans le répartiteur 58 en vue de sa solidarisation avec la culasse du moteur.

25 Cet élément est aussi connu sous sa dénomination anglaise intake manifold . Il est fixé à la culasse de la chambre de combustion.

Les deux collecteurs 56 et 58 pourront être réalisés en 30 aluminium ou en alliage de ce dernier. Dans ce cas, ils pourront être assemblés par brasage au boîtier 46.5 Un autre mode de réalisation prévoit aussi que les collecteurs puissent être réalisés en plastique. Dans un tel cas, ils seront assemblés au boîtier par sertissage. L'utilisation du plastique permet de réaliser des tubulures venues de matière du collecteur.

Selon l'invention., l'échangeur de chaleur comporte en outre des premiers moyens 70 de contrôle du débit du gaz à refroidi à travers le faisceau 40. Ces premiers moyens 70 de contrôle sont prévus aptes à obturer au moins partiellement la face d'entrée 48-1 et/ou la face de sortie 48-2.

Dans le mode de réalisation illustré à la figure 2, les premiers moyens 70 sont ainsi aptes à contrôler le passage de l'air de suralimentation à refroidir dans le collecteur de sortie 58. L'air de suralimentation à refroidir est l'air traversant le faisceau 40 et. débouchant par la sortie du faisceau 40 au niveau du collecteur de sortie 58. Ces premiers moyens 70 sont situés entre le faisceau 40 et le collecteur de sortie 58.

Autrement dit, les premiers moyens 70 permettent d'autoriser ou d'interdire et/ou de doser le débit du passage de l'air de suralimentation provenant du faisceau 40.

Dans le mode de réalisation de la figure 2, l'échangeur de chaleur 20 comporte, en plus, des seconds moyens 72 de contrôle apte à autoriser ou non le passage du gaz dans la dérivation 54 ou autrement cit, les seconds moyens 72 de contrôle sont prévus aptes à obturer au moins partiellement ladite face d'entrée 48-1 et/ou ladite face de sortie 48-2.

Ici, les seconds moyens 72 sont aptes à contrôler le passage de l'air de suralimentation non refroidi dans le collecteur de sortie 58. L'air de suralimentation non refroidi est l'air traversant la dérivation 54 et débouchant par la sortie de la dérivation au niveau collecteur de sortie 58. Ces seconds moyens 72 sont, eux aussi, situés entre le faisceau 40 et le collecteur de sortie 58.

Autrement dit, les seconds moyens 72 permettent d'autoriser 10 ou d'interdire et/ou de doser le débit du passage de l'air de suralimentation dans la dérivation 54.

Ici, les premiers 70 et seconds 72 moyens sont des moyens articulés et, en particulier, des volets. Les volets pourront 15 être réalisés en divers matériau tel que, par exemple, du plastique ou du métal tel que l'aluminium.

Les premiers volets 70 et les seconds volets 72 seront aussi appelés, respectivement, volets d'échange 70 et volets de 20 dérivation 72.

Une pièce 86 dite d'implantation des volets accueille les volets 70 et 72 ainsi qu'au moins une partie de leur moyens d'actionnement 80. La pièce d'implantation des volets 86, et 25 par conséquent les premiers et seconds volets 70 et 72, sont situés à l'interface entre la face ouverte 48-2 du boîtier 46 de l'échangeur 20 et le collecteur de sortie 58. Cette pièce 86 sera détaillée plus loin.

30 Les premiers 70 et seconds 72 volets s'étendent sur toute la l'ouverture du boîtier de manière à recouvrir, en position fermée, la totalité de la face de sortie 48-2.

Un mode de réalisation non représenté propose que les volets s'étendent en travers de ladite face d'entrée 48-1.

Dans l'exemple représenté, les premiers 70 et seconds 72 volets s'étendent sur toute la longueur du faisceau et de la dérivation de manière à pouvoir, en position fermée, empêcher tout passage de l'air de suralimentation refroidi ou non. Ici, le terme longueur doit être entendu comme la distance séparant les deux extrémités du faisceau ou de la dérivation 54 dans la direction Dl, la direction Dl étant ici perpendiculaire à la direction du flux d'air traversant l'échangeur de chaleur.

Le nombre de volets d'échange 70 est prévu de manière à obturer le faisceau 40. Dans l'exemple représenté à la figure 2, les volets 70 couvrent la distance séparant la dernière plaque 52 du faisceau 40 et la face supérieure du boîtier sur laquelle sont disposées les tubulures d'entrée et de sortie pour le liquide de refroidissement.

De manière analogue, le nombre de volets de dérivation 72 est prévu de manière à obturer la dérivation 54. Ici, le volet 72 couvre la distance séparant la plaque de fond 50 du boîtier et la dernière plaque 52 du faisceau 40.

Ainsi, quand les volets 70 et. 72 seront en position fermée, on obtiendra un recouvrement total, aussi bien en longueur qu'en hauteur, de la face ouverte de passage 48-2 de l'échangeur de chaleur. Dans ce mode de réalisation, les premiers volets ou volets d'échange 70 sont au nombre de trois. Un seul second volet ou volet de dérivation 72 est, ici, prévu pour obturer la sortie de la dérivation 54.

Il est en outre possible de prévoir que les volets d'échange 70 et/ou le(s) volet(s) de dérivation 72 soient munis de moyens aptes à créer des turbulences.

Comme plus particulièrement =représenté à la figure 3, les 10 volets comportent un axe longitudinal L ainsi qu'une première 96-1 et une seconde extrémités libres 96-1.

Dans ce mode de réalisation, lesdits premiers 70 et les seconds volets 72 sont tous identiques. On pourrait bien sûr 15 prévoir des volets de formes différentes en fonction de leur position dans l'échangeur de chaleur et/ou fonction de leur type (volet d'échange ou volet de dérivation).

Chaque volet comporte un axe de rotation A situé sur son axe 20 longitudinal L. Autrement dit, un volet comporte un corps une première et une seconde parties respectivement 92-1 et 92-2. Les premières et seconde parties 92-1 et 92-2 comportent chacune une extrémité libre, respectivement 96-1 et 96-2 et l'axe de rotation A est situé à équidistance des extrémités 25 libres 96-1 et 96--2.

Les axes de rotation A sont, ici, prévus horizontaux, c'est-à-dire parallèles au plan d'extension général des plaques du faisceaa 40 et perpendiculaire à la direction d'écoulement 30 d'un gaz circulant dans l'échangeur de chaleur. Comme déjà évoqué précédemment, la pièce 86 d'implantation des volets accueille les voletas d'échange 70 et les volets de dérivation 72 ainsi qu'au moins une partie de leur moyens d'actionnement 89. Cette pièce est de forme sensiblement rectangulaire, c'est-à-dire qu'elle comporte deux dits grands cotés 88-1 et 88-2 et deux dits petits cotés 90-1 et 90-2.

Les extrémités de chaque axe de rotation A sont reçues dans des orifices des petits cotés de la pièce d'implantation des volets. Les volets d'échange 70 sont ici connectés entre eux au moyen d'une biellette 98 qui fait partie des moyens d'actionnement 80. Les volets d'échange 70 sc>nt ainsi aptes à être actionnés simultanément. 15 Le volet de dérivation 72 pourra être, quant à lui, commandé par la biellette 98 ou par une biellette indépendante de cette dernière. Dans ce dern:_er cas de figure, le volet de dérivation 72 sera piloté par un moyen d'actionnement 20 indépendant des moyens d'actionnements des volets d'échange 70.

Les moyens d'actionnements 80 commandant les premiers et seconds volets comportent en outre un système de bielles-25 manivelles non représenté sur la figure.

La pièce d'implantation des volets 86 comporte en outre au moins une cloison de renfort 84. Dans le mode de réalisation présenté la figure 3, la pièce d'implantation des volets 86 30 comporte une seule cloison de renfort 84. La cloison de renfort. 84 est traversée par les axes de rotation A des volets 70 et 72.10 Cette cloison de renfort 84 a pour fonction de permettre une meilleure résistance à l'aspiration des volets quand ces derniers sont dans une position fermée. Dans l'exemple représente, la cloison de renfort 84 comporte en outre, des lumières permettant le passage des axes de rotation A des volets 70 et 72.

10 Une fois la pièce d'implantation des volets 86 assemblée à l'échangeur de chaleur, ces lumières pourront être orientées vers le faisceau 40.

Ici, la pièce d'implantation des volets 86 comporte en outre 15 une cloison de séparation 100 qui permet une scission entre les volets d'échange 70 et te volet de court-circuit 72. Cette cloison 100 permet en outre d'obtenir une étanchéité entre le faisceau d'échange de chaleur 40 et la dérivation 54. Cette cloison de séparation 100 est disposée 20 parallèlement aux grands cotés 88-1 et 88-2 de la pièce d'implantation des volets 86.

En effet, lors du fonctionnement du moteur, les cylindres aspirent de l'air de suralimentation provenant du faisceau 25 et/ou de la dérivation. Quand les premiers et second volets sont en position de fermeture (c'est-à-dire en mode étouffement du moteur), l'air de suralimentation ne traverse ni le faisceau ni la dérivation. Les pistons continuent cependant, à se déplacer pendant un court instant ce qui 30 entraîne la formation d'une dépression au niveau du collecteur de sortie. La présence de cette cloison permet de renforcer la résistance au flambage et/ou à la déformation5 des volets qui risquerait de se produire en raison de la dépression.

De même, l'orientation des lumières décrites auparavant et prévues sur la cloison de renfort 84 vers le faisceau 40 permet aussi de renforcer la résistance au flambage et/ou à la déformation des volets qu=_ risquerait de se produire en raison de la dépression.

Un mode de réalisation non représenté propose que les premiers et seconds volets scient montés directement sur le boîtier 46 de -_'échangeur de chaleur, c'est-à-dire sans utiliser une pièce d'implantation des volets 86.

La figure 4 représente un second mode de réalisation des volets selon l'invention.

Dans ce mode de réalisation, le volet 78 comporte un axe de rotation A' décalé par rapport l'axe longitudinal L du volet.

Autrement dit, le volet comporte, ici, un corps avec une première 92-1 et une seconde 92-2 parties. Les première et seconde parties 92-1 et 92-2 comportant chacune une extrémité libre, respectivement dites première 96-1 et seconde 96-2 extrémités libres. La distance entre la première extrémité libre 96-1 et l'axe de rotation A' est supérieure à la distance entre la deuxième extrémité libre 96-1 et l'axe de rotation A'.

Le corps du volet 78 comporte un corps muni d'une partie saillante 94. Le partie saillante 94 pourra notamment comporter un profil dit en aile d'avion avec un bord d'attaque 94' et un bord de fuite 94" de manière notamment à générer des tourbillons. L'axe de rotation A', constitué ici d'une tige, est situé dans la partie saillante 94.

Le décalage de l'axe de rotation du volet par rapport à son axe longitudinal permet, comme la cloison 84, de résister à la force crée par l'aspiration des pistons quand les volets sont en position fermée.

Ce mode de réalisation s'applique aussi bien aux premiers 10 volets d'échange 70 qu'aux seconds volets de dérivation 72.

La figure 5 représente de manière schématique un mode de coopération entre des volets adjacents selon l'invention.

15 Comme indiqué précédemment, les volets comportent chacun deux extrémités libres respectivement 96-1 et 96-2. La seconde extrémité libre 96-2 d'un volet 70-1 comporte une forme apte à s'emboîter dans la première extrémité libre 96-1 d'un volet 70-2 adjacent. 20 De cette manière, des volets adjacents comportent une zone commune de léger recouvrement.

Cette coopération de forme permet la définition d'une butée 25 pour les deux volets. Ceci permet non seulement de garantir l'étanchéité entre l'échangeur de chaleur et le collecteur de sortie 58 mais permet aussi une meilleure résistance à l'aspiration en position fermée des volets.

30 Dans l'exemple représenté à la figure 5, tous les volets d'échange 70 sont en position de fermeture. Le volet de dérivation 72 obture, quant à lui, la dérivation 54.

Les volets représentés dans cet exemple de réalisation comportent tous un axe de rotation A situé sur leur axe longitudinal. Autrement dit, ._es distances entre la première extrémité libre 96-1 et l'axe de rotation A du volet est identique à la distance entre la deuxième extrémité libre 96-1 et l'axe de rotation A. L'axe de rotation A', constitué ici aussi d'une tige, est situé dans une partie saillante 94 du corps du volet.

Ici aussi, la pièce d'implantation des volets 86 comporte en outre une cloison de séparation 100 qui permet une scission entre les volets d'échange 70 et le volet de dérivation 72. Cette cloison de séparation L00 est disposée parallèlement aux grands cotés 88-1 et 88-2 de la pièce d'implantation des volets 86.

La pièce d'implantation des volets 86 est munie de butées contre lesquelles viennent se heurter les extrémités libres des volets d'extrémités. On entend par volet d'extrémités les volets qui se situent en vis-à-vis d'un grand coté 88-1 et 88-2 ainsi que les volets se situant de part et d'autres de la cloison de séparation 100.

Dans le mode de réalisation représenté, les extrémités libres 72-1 et 72-2 du volet de dérivation sont en appui contre, respectivement une première butée 104 située sur la cloison de séparation 100 et une butée 102 située sur le grand coté inférieur 88-2 de la pièce d'implantation des volets 84.

Le grand coté supérieure 88-1 de la pièce d'implantation des volets 84 comporte une butée 108 sur laquelle vient en appui =L9 une extrémité libre du volets d'échange 70-1.

La cloison de séparation 100 comporte en outre une deuxième butée 106 située en vis-à-vis de la butée 104. Cette deuxième butée 104 sert de point d'appui pour une extrémité libre du volet d'échange situé le pus proche de la cloison de séparation 100.

Ces butées 102 ; 104 ; 106 et 108 permettent d'augmenter 10 l'étanchéité quand les volets sont en position fermée.

La figure 6 représente un autre mode de réalisation d'un échangeur selon l'invention.

15 Dans ce mode de réalisation, le faisceau 40 est identique au faisceau d'échange décrit précédemment.

Le boîtier 46 loge le faisceau 40 et la dérivation 54. Le boîtier 46 est constitué dans ce monde de réalisation, par 20 deux demi-coquilles 46-1 et. 46-2 en forme de U qui s'emboîtent l'une dans l'autre..

Ainsi, grâce à l'invention et en fonction du régime moteur, il est possible d'admettre plus ou moins d'air de 25 suralimentation et de réguler la température de l'air de suralimentation dans les cylindres du moteur.

Ainsi, en cas de forte charge du moteur, le gaz à refroidir (c'est-à-dire l'air de suralimentation) emprunte le 30 compartiment du circuit d'échange 66 de la boite collectrice d'entrée de gaz 56, il traverse ensuite le faisceau 40 pour gagner le répartiteur 58.

Dans un tel mode de fonctionnement, les premiers volets du circuit d'échange 70 sont ouverts de manière à laisser passer l'air de suralimentation, selon un débit donné, dans le répartiteur 58.

Le volet de dérivation 72 est, quant à lui, fermé, interdisant tout passage de l'air de suralimentation dans le répartiteur 58.

En cas de faible charge du moteur, de phase de démarrage du moteur (autrement appelée phase de warm-up ) ou encore de phase de régénération du filtre à particules, le gaz à refroidir pénètre dans le compartiment du circuit de dérivation 68 de la boite collectrice d'entrée de gaz 56, il circule ensuite dans la dérivation 54 sans subir d'échange thermique avec le liquide de refroidissement moteur et gagne le répartiteur 58.

Dans un tel mode de fonctionnement, le volet de dérivation 72 est ouvert de manière à permettre un passage de l'air de suralimentation dans la dérivation 54. Les volets d'échange 70 sont, quant à eux, fermés, interdisant tout passage de l'air de suralimentation dans =_e répartiteur 58.

Dans des modes de fonctionnement intermédiaires, les volets 70 et 72 peuvent être partiellement ouverts.

Les volets 70 et 72 peuvent aussi être tous les deux 30 simultanément fermés. Dans ce cas, il va se produire un étouffement du moteur qui va entraîner son arrêt. La figure 7 représente les différents états . d'ouverture/fermeture que peuvent prendre alternativement et/ou successivement les premiers et les seconds moyens aptes à contrôler le passage d'un gaz selon l'invention.

A une phase de fonctionnement TO, les moyens aptes à contrôler le passage du gaz dans la dérivation ou seconds moyens sont complètement ouverts tandis que les moyens aptes à contrôler le passage du gaz dans le faisceau d'échange de chaleur ou premiers moyens sont complètement fermés.

Autrement dit, dans ce mode de fonctionnement, les premiers moyens obturent le faisceau d'échange de chaleur de manière à empêcher toute circulation du gaz à travers ce dernier.

Ainsi, à ce point de fonctionnement, le gaz circulant dans l'échangeur de chaleur ne peut que passer dans la dérivation. Les seconds moyens sont mis dans cette position, par exemple, lors de la phase démarrage à froid du moteur.

Entre les phases de fonctionnement TO et Tl, les premiers 20 moyens d'échange s'ouvrent progressivement pendant que les seconds moyens se ferment, eux aussi, progressivement.

L'obturation ou l'ouverture partielle des premiers et seconds moyens permet de répartir ou de proportionner le 25 débit du gaz circulant, selon les besoins, dans chacune des parties de l'échangeur de chaleur, à savoir dans le faisceau d'échange de chaleur et/ou dans la dérivation.

Lors de la phase de fonctionnement Tl, les premiers moyens 30 sont complètement ouverts tandis que les seconds moyens sont complètement fermés. Autrement dit, dans ce mode de fonctionnement, les seconds moyens obturent la dérivation de manière à empêcher toute circulation du gaz à travers cette dernière.

Ainsi, à ce point de fonctionnement, le gaz circulant dans 5 l'échangeur de chaleur ne peut que passer dans le faisceau d'échange de chaleur.

Les premiers et seconds moyens sont mis dans cette position, par exemple, lorsque le moteur fonctionne à pleine charge 10 et/ou lorsque le véhicule roule en conditions estivales.

Entre les phases de fonctionnement Tl et T2, les premiers moyens d'échange ferment progressivement pendant que les seconds moyens restent fermer. Un tel mode de fonctionnement 15 permet de doser __e débit du gaz circulant dans le faisceau d'échange de chaleur.

Lors de la phase de fonctionnement T2, les premiers et les seconds moyens sont tous les deux fermés. Les premiers et 20 seconds moyens sont mis dans cette position lors, par exemple, de l'arrêt du moteur.

Entre les phases de fonctionnement T2 et TO', les premiers moyens d'échange restent fermer tandis que les seconds moyens 25 s'ouvrent progressivement. Un tel mode de fonctionnement permet de doser le débit du gaz circulant dans la dérivation.

La présente description a été faite par rapport à un échangeur de chaleur et une dérivation où circule un gaz 30 composé d'air de suralimentation. Toutefois, il est aussi possible que cet échangeur de chaleur et la dérivation voient passer un gaz composé d'un mélange d'air de suralimentation et de gaz d'échappement recirculés.

L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci avant, seulement à titre d'exemples, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. Les variantes décrites précédemment peuvent être prises séparément ou en combinaison les unes avec les autres.

Claims

Revendications1. Echangeur de chaleur comportant un faisceau (40) d'échange de chaleur, ledit faisceau (40) présentant une face d'entrée (48-1) et une face de sortie (48-2) pour un gaz caractérisé en ce qu'il comporte des premiers moyens (70) de contrôle du débit dudit gaz à travers ledit faisceau (40), lesdits premiers moyens (70) de contrôle étant prévus aptes à obturer au moins partiellement ladite face d'entrée (48-1) et/ou ladite face de sortie (48-2).
2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, dans lequel ledit échangeur (20) comporte en outre une dérivation (54) apte à court-circuiter ledit faisceau (40) d'échange de chaleur et dans lequel ledit échangeur (20) comporte des seconds moyens (72) de contrôle apte à autoriser ou non le passage du gaz dans ladite dérivation (54).
3. Echangeur de chaleur selon la revendication 2, dans lequel ladite dérivation (54) et ledit faisceau (40) sont logés dans un boîtier (46) et débouche au moins au niveau d'une partie ladite face d'entrée (48-1) et au moins au niveau d'une partie ladite face de sortie (48-2), lesdits seconds moyens (72) de contrôle étant prévus aptes à obturer au moins partiellement ladite face d'entrée (48-1) et/ou ladite face de sortie (48-2).
4. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite face de sortie (48-2) s'étend 30 selon un plan.
5. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel lesdits premiers et/ou seconds moyens (70 ; 72) sont des volets s'étendant en travers de ladite face d'entrée (48-1) et/ou de ladite face de sortie (48-2).
6. Echangeur de chaleur selon la revendication précédente, dans lequel lesdits premiers et/ou seconds volets (70 ; 72) comportent un axe de rotation (A) situé sur l'axe longitudinal (L) desdits volets.
7. Echangeur de chaleur selon la revendication 5, dans lequel lesdits premiers et/ou seconds volets (70 ; 72) comportent un axe de rotation (A') décalé par rapport l'axe longitudinal (L) desdits volets.
8. Echangeur de chaleur selon la revendication 7, dans lequel lesdits premiers et/ou seconds volets (70 ; 72) sont munis d'une partie saillante (94) et dans lequel ledit axe de rotation (A') est constituée d'une tige située dans ladite partie saillante (94).
9. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 6 à 8, ledit échangeur comportant en outre un collecteur de sortie (58) placé en aval dudit faisceau (40) dans le sens de circulation dudit gaz, dans lequel lesdits premiers et/ou seconds volets (70 ; 72) sont situés à l'interface entre ladite face de sortie (48-2) et ledit collecteur de sortie (58).
10. Echangeur de chaleur selon la revendication précédente,dans lequel la face de sortie (48-2) comporte au moins une cloison de renfort (84), et dans lequel les axes de rotation (A ; A') desdits premiers et seconds volets (70 ; 72) traversent ladite cloison (84).
11. Echangeur selon la revendication précédente, dans lequel la seconde extrémité libre (96-2) d'un volet comporte une forme apte à s'emboîter dans la première extrémité libre (96-1) d'un volet adjacent. 10
12. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit collecteur de sortie (58) est un répartiteur d'air d'admission pour un moteur. 15
13. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 6 à 12, dans lequel ledit échangeur comporte en outre une pièce (86) dite d'implantation des volets (70 ; 72) accueillant les volets (70 ; 72) ainsi qu'au moins une partie des moyens d'actionnement desdits volets (80), ladite pièce 20 d'implantation (86) des volets étant située à l'interface entre la face de sortie (48-2) du boîtier (46) et le collecteur de sortie (58).
14. Echangeur de chaleur selon la revendication précédente, 25 dans lequel la pièce d'implantation des volets (86) est munie de butées (102 ; 104 ; 106 ; 108) contre lesquelles viennent se heurter les extrémités libres des volets d'extrémités.
15. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 30 précédentes, dans lequel lesdits premiers moyens (70) sont aptes à être actionnés simultanément.5
16. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits premiers moyens (70) sont connectés au moyen d'une biellette (98).
17. Echangeur de chaleur selon l'une des revendications 2 à 16, dans lequel lesdits premiers (70) et seconds (72) moyens sont commandés par un système de bielle manivelle.