FR2987805A1 - Dispositif de protection d'un systeme de refroidissement pour batterie de traction de vehicule automobile. - Google Patents

Abstract

Le dispositif de protection d'un système 62 de refroidissement pour batterie de traction de véhicule automobile à propulsion électrique ou hybride comprend un carénage 12 destiné à être fixé à au moins un élément de structure de caisse du véhicule automobile et apte à recouvrir au moins en partie le système de refroidissement. Le carénage comprend une face extérieure s'étendant longitudinalement sous caisse pour faciliter l'écoulement d'air et une face intérieure 12f opposée et destinée à venir en regard dudit système de refroidissement.

Description

B12-0795FR 1 Dispositif de protection d'un système de refroidissement pour batterie de traction de véhicule automobile L'invention concerne un dispositif de protection d'un système de refroidissement pour batterie de traction de véhicule automobile, notamment de véhicule à propulsion électrique ou hybride. Afin d'accroître l'autonomie d'un véhicule à propulsion électrique ou hybride, il convient notamment d'améliorer la performance aérodynamique du véhicule.

Une solution consiste à monter un carénage arrière s'étendant longitudinalement sous la carrosserie du véhicule automobile pour améliorer le coefficient de pénétration dans l'air du véhicule. On obtient par conséquent un gain d'autonomie du véhicule automobile. Par ailleurs, afin d'assurer une autonomie suffisante à un véhicule à propulsion électrique ou hybride, il est nécessaire d'embarquer une batterie d'accumulateurs de traction. La batterie de traction est généralement montée sous la caisse du véhicule, au niveau d'une zone sous caisse s'étendant vers l'avant à partir d'un plancher de coffre du véhicule.

Pour refroidir la batterie de traction, il peut être envisagé d'utiliser le système de climatisation du véhicule. Un circuit de refroidissement de la batterie prélève de l'air extérieur, au niveau de l'avant du véhicule, le refroidit à travers l'échangeur de chaleur du système de climatisation et l'envoie au contact de la batterie pour la refroidir. Alternativement, pour permettre le refroidissement de la batterie de traction, un système comprenant principalement un ventilateur peut être utilisé. La présente invention vise à prévoir un dispositif permettant à la fois d'améliorer la performance aérodynamique d'un véhicule à propulsion électrique ou hybride et de protéger le système de refroidissement de la batterie de traction dudit véhicule. La présente invention vise également à prévoir un dispositif particulièrement économique, facile à fabriquer et à monter.

Dans un mode de réalisation, le dispositif de protection d'un système de refroidissement pour batterie de traction de véhicule automobile à propulsion électrique ou hybride comprend un carénage destiné à être fixé à au moins un élément de structure de caisse du véhicule automobile et apte à recouvrir au moins en partie le système de refroidissement. Le carénage comprend une face extérieure s'étendant longitudinalement sous caisse pour faciliter l'écoulement d'air et une face intérieure opposée et destinée à venir en regard dudit système de refroidissement.

Avantageusement, la face intérieure du carénage comprend un réseau de nervures de rigidification. Les nervures de rigidification sont de préférence agencées sur la face intérieure du carénage de sorte à être disposées à la périphérie de parties saillantes du système de refroidissement s'étendant verticalement vers le bas en considérant un axe vertical du véhicule automobile. Dans un mode de réalisation, le carénage comprend des protubérances faisant saillie vers le bas par rapport à la face extérieure en considérant un axe vertical du véhicule automobile et s'étendant longitudinalement sur ladite face pour former entre deux protubérances successives un canal d'écoulement d'air longitudinal. Une des protubérances du carénage peut être destinée à être située verticalement sous un point bas d'une des parties saillantes du système de refroidissement. De préférence, le carénage comprend, au voisinage de ladite protubérance, un trou d'évacuation ménagé dans l'épaisseur du carénage et débouchant au niveau de la face extérieure. Dans un mode de réalisation, le carénage est réalisé par moulage d'une matière plastique. Avantageusement, le dispositif comprenant en outre un déflecteur disposé derrière le carénage et recouvrant au moins un rebord arrière dudit carénage s'étendant transversalement, ledit rebord étant décalé verticalement vers le haut par rapport à la face extérieure du carénage en considérant un axe vertical dudit véhicule automobile. Le dispositif peut également comprendre une poutre de renfort transversale apte à venir se fixer sur le ou les éléments de structure de caisse du véhicule automobile et montée en appui contre la face intérieure du carénage. L'invention concerne également un véhicule automobile à propulsion électrique ou hybride comprenant une batterie de traction, un système de refroidissement de la batterie de traction monté saillant sous caisse sur un plancher de coffre, et un dispositif tel que défini précédemment fixé sur ledit plancher. La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue de dessous d'un dispositif selon un exemple de l'invention dans une position montée à l'arrière d'un véhicule automobile, - la figure 2 est une vue en perspective d'un carénage du dispositif de la figure 1, - la figure 3 est une vue de dessus du carénage de la figure 2, - la figure 4 est une vue en perspective du carénage des figures 2 et 3 et d'un système de refroidissement pour batterie de traction du véhicule automobile, - les figures 5 et 6 sont des vues en perspectives partielles du carénage et du système de refroidissement de la figure 4, - la figure 7 est une section selon l'axe VII-VII de la figure 1, et - la figure 8 est une vue partielle illustrant le montage relatif du carénage et d'un déflecteur du dispositif de la figure 1. Sur la figure 1, un dispositif de protection et d'amélioration de l'aérodynamique d'un véhicule automobile, référencé 10 dans son ensemble, est monté entre l'extrémité arrière du véhicule automobile et le train arrière. Le dispositif 10 est destiné à être solidarisé à un élément de structure de caisse du véhicule dans cette zone arrière. Comme cela sera décrit plus en détail par la suite, le dispositif 10 est notamment prévu pour permettre une protection du système de refroidissement d'une batterie d'accumulateurs de traction (non représentée) du véhicule automobile alimentant le moteur électrique du véhicule. Le dispositif 10 comprend un carénage 12 dimensionné et conformé de sorte à recouvrir une zone sous coffre du véhicule automobile et un déflecteur 14 disposé derrière le carénage en considérant un axe longitudinal dudit véhicule. Le carénage 12 et le déflecteur 14 sont deux pièces distinctes. Le carénage 12 comprend une face extérieure 12a venant en regard du sol qui est délimitée dans le sens longitudinal par des flancs arrière 12b et avant 12c et dans le sens transversal par des flancs latéraux 12d, 12e. Le flanc avant 12c est situé au niveau train arrière du véhicule et les flancs latéraux 12d, 12e sont situés au voisinage des roues dudit train. Dans la position montée sous coffre du véhicule automobile, le carénage 12 n'est pas visible pour un passant circulant autour du véhicule ou encore pour un conducteur ou un passager d'une voiture suiveuse. Le carénage 12 présente une épaisseur sensiblement constante et est avantageusement réalisé à faible coût par moulage d'une matière synthétique telle que du polypropylène (PP) recyclé. La face extérieure 12a du carénage est prévue d'une part pour la protection sous caisse et d'autre part pour faciliter l'écoulement d'air et améliorer l'aérodynamique du véhicule automobile. Le carénage 12 comprend un premier groupe de bossages ou protubérances 16 formées sur la face extérieure 12a et s'étendant longitudinalement sur ladite face à partir du flanc arrière 12b. Les protubérances 16 font saillie vers le bas par rapport à la face extérieure 12a. Entre deux protubérances 16 successives dans le sens transversal est formé un canal d'écoulement d'air longitudinal. Les protubérances 16 sont ici au nombre de trois, identiques entre elles et régulièrement espacées les unes relativement aux autres. Dans l'exemple de réalisation illustré, les protubérances 16 s'étendent sur plus de la moitié de la longueur de la face extérieure 12a et présentent en section droite une forme en V. Le carénage 12 comprend également un second groupe de bossages ou protubérances 18 formées sur la face extérieure 12a et s'étendant longitudinalement sur ladite face. Les protubérances 18 sont ici au nombre de deux, identiques entre elles et présentent en section droite une forme en V. Les protubérances 18 font saillie vers le bas par rapport à la face extérieure 12a. Dans le mode de réalisation illustré, l'extrémité arrière de chaque protubérance 18 est décalée vers l'arrière par rapport aux extrémités avant des protubérances 16. Chaque protubérance 18 s'étend longitudinalement au-delà des protubérances 16 en restant à distance du flanc avant 12c. Chaque protubérance 18 est disposée transversalement entre deux protubérances 16 adjacentes en étant située au milieu du canal d'écoulement d'air délimité par lesdites protubérances. Entre chaque protubérance 18 et la protubérance 16 adjacente est formé un canal d'écoulement d'air longitudinal secondaire divisant en deux le canal d'écoulement d'air longitudinal principal formé transversalement entre les protubérances 16. Comme illustré à la figure 2, le carénage 12 comprend encore un rebord 20 arrière s'étendant à partir du flanc arrière 12b et des nervures 22 longitudinales disposées sur ledit rebord. Le rebord 20 arrière s'étend transversalement le long du flanc arrière 12b et est décalé verticalement vers le haut par rapport à la face extérieure 12a en considérant un axe vertical du véhicule automobile. Les nervures 22 sont au nombre de trois et disposées chacune dans le prolongement longitudinal d'une des protubérances 16. Comme cela sera décrit plus en détail par la suite, le rebord 20 et les nervures 22 permettent le montage et le positionnement du déflecteur 14 relativement au carénage 12. Comme illustré à la figure 3, le carénage 12 comprend également une face intérieure 12f comprenant un réseau 24 de nervures de rigidification ou de renfort formées sur ladite face et faisant saillie vers le bas. La face intérieure 12f est opposée dans le sens vertical à la face extérieure 12a et dirigée vers la zone sous coffre du véhicule automobile. Le réseau 24 de nervures de rigidification, le rebord 20 arrière, les nervures 22 et les protubérances 16, 18 sont réalisés monoblocs avec le carénage 12 par moulage.

Dans l'exemple de réalisation illustré, le réseau 24 comprend principalement des première, deuxième, troisième, quatrième et cinquième paires de nervures 26 à 34 s'étendant transversalement sur la face intérieure 12f, et des première, deuxième, troisième et quatrième paires de nervures 36 à 42 s'étendant longitudinalement sur ladite face. Les paires de nervures 26 à 34 transversales s'étendent d'un flanc latéral 12d, 12e à l'autre, sont espacées de manière régulière les unes par rapport aux autres et réparties sur la majeure partie de la face intérieure 12f du carénage. Les paires de nervures 36 à 42 longitudinales sont également espacées de manière régulière les unes par rapport aux autres et s'étendent à partir du flanc arrière 12b du carénage jusqu'à la seconde paire de nervures 28 transversales. Le réseau 24 de nervures comprend encore des première et seconde paires de nervures 44, 46 obliques principales s'étendant à partir d'un évidement 48 ménagée au voisinage du flanc avant 12c du carénage et à mi-distance des flancs latéraux 12d, 12e. La paire de nervures 44 s'étend obliquement de façon continue jusqu'au flanc arrière 12b en étant située au voisinage du flanc latéral 12e au niveau dudit flanc. La paire de nervures 46 s'étend obliquement de façon opposée aux nervures 44 jusqu'au flanc arrière 12b en étant située au voisinage du flanc latéral 12d au niveau dudit flanc. La paire de nervures 46 s'étend de façon discontinue de sorte à former deux tronçons de nervures délimitant entre eux un espace libre 50 qui est situé longitudinalement entre les troisième et quatrième paires de nervures 30, 32 transversales. Le réseau 24 comprend encore des première et seconde paires de nervures 52, 54 obliques secondaires s'étendant de façon parallèle aux nervures 46. La paire de nervures 52 s'étend entre la quatrième paire de nervures 32 transversales et la deuxième paire de nervures 38 longitudinales. La paire de nervures 54 s'étend entre les troisième et quatrième paires de nervures 30, 32 transversales. L'espace libre 50 formé obliquement par les nervures 46 est délimité longitudinalement par les troisième et quatrième paires de nervures 30, 32 transversales et transversalement par les nervures obliques 52, 54.

Le réseau 24 comprend également une paire de nervures 56 légèrement obliques s'étendant à partir de l'évidement 48 jusqu'au flanc arrière 12b en étant située au voisinage de la nervure 16 longitudinale centrale, et deux nervures obliques 58, 60 s'étendant à partir dudit évidement 48 jusqu'à la seconde paire de nervures 28 transversales. Les nervures obliques 58, 60 sont symétriques par rapport à un plan médian longitudinal du carénage. Comme illustré à la figure 4, le carénage 12 est prévu pour recouvrir par le dessous le système de refroidissement 62 pour la batterie d'accumulateurs de traction (non représentée) du véhicule automobile. Le système de refroidissement 62 est fixé sous caisse sur un plancher de coffre du véhicule automobile en faisant saillie vers le bas en direction du sol. Le carénage 12 est fixé sur le plancher de coffre de sorte à être situé verticalement au-dessous du système de refroidissement 62 et à le protéger contre les chocs, les projections d'eau, de gravillons, etc.... La face intérieure 12f du carénage est orientée en direction du système de refroidissement 62. Comme illustré aux figures 5 et 6, le carter du système de refroidissement 62 comprend des première et seconde parties saillantes 64, 66 s'étendant verticalement vers le bas en direction du carénage 12. La première partie saillante 64 s'étend à l'intérieur de l'espace 50 formé entre les paires de nervures 30, 32, 46, 52 et 54 en restant à distance du carénage. Sur la figure 5, seules les nervures 30, 32, 52 et 54 sont visibles. Le caractère discontinu des nervures 46 obliques permet d'éviter tout contact entre la partie saillante 64 du carter du système de refroidissement 62 et le carénage 12. La seconde partie saillante 66 s'étend à l'intérieur de l'espace délimité longitudinalement entre les première et seconde paires de nervures 26, 28 transversales et transversalement entre le bord 12d et la nervure 60.

La seconde partie saillante 66 qui forme le point bas du système de refroidissement reste à distance du carénage 12 et est disposée verticalement au-dessus de la protubérance 18 du carénage située dans cette zone de sorte à éviter tout risque de contact entre ledit système de refroidissement et le carénage 12 même en cas de débattement du carénage lors du roulage. La pluralité de nervures prévues sur le carénage 12 permet de renforcer la structure mécanique du carénage afin de pouvoir utiliser une matière synthétique à faible coût. Les nervures de renfort sont agencées sur la face intérieure 12f du carénage de sorte à être disposées à la périphérie des parties saillantes 64, 66 du système de refroidissement 62. Les nervures entourent ou contournent ces parties saillantes afin de ne pas avoir de contact entre le système de refroidissement 62 et le carénage 12. Dans l'exemple de réalisation envisagé, le système de refroidissement 62 est le système de chauffage/climatisation utilisé pour l'habitacle du véhicule automobile. La première partie saillante 64 est formée par la zone du carter du système de climatisation prévue pour le logement de l'extrémité du moteur d'entraînement du système et la seconde partie saillante 66 est formée par la bague d'évacuation des condensats située à la sortie de l'échangeur de chaleur dudit système. Afin de permettre une évacuation vers l'extérieur du carénage 12 des condensats issus de ladite bague, un trou d'évacuation 68 (figure 3) est ménagé dans l'épaisseur du carénage au voisinage de la protubérance 18 située verticalement à l'aplomb de ladite bague d'évacuation. Le trou d'évacuation 68 débouche au niveau de la face extérieure 12a du carénage 12. Comme indiqué précédemment, dans l'exemple de réalisation envisagé, le système de refroidissement 62 est formé par le système de climatisation du véhicule automobile. Toutefois, il est également possible d'utiliser d'autre type de système pour assurer le refroidissement de la batterie d'accumulateurs de traction du véhicule. En se référant de nouveau à la figure 4, le dispositif 10 comprend encore une poutre 70 de renfort montée en appui contre la face intérieure 12f du carénage. La poutre 70 s'étend transversalement entre les flancs latéraux 12d, 12e du carénage et présente en section droite un profil en U. La poutre 70 de renfort peut être réalisée par moulage d'une matière synthétique telle que du polypropylène (PP) chargé en fibres de verre. La poutre 70 de renfort comprend une partie principale 70a prolongée à chacune de ses extrémités par une partie recourbée 70b, 70c s'étendant verticalement vers le haut et prévue pour la fixation de la poutre sur l'élément de structure de caisse du véhicule. La partie principale 70a comprend des évidements 72 prévus pour permettre le passage de moyens de fixation (non représentés), par exemple des rivets, en vue de la fixation du carénage 12 sur la poutre de renfort.

Dans ce but, des évidements 74 (figures 1 et 2) sont également prévus au niveau du carénage pour le passage des moyens de fixation. La partie principale 70a comprend également des pattes 76 pour la fixation du déflecteur 14 sur la poutre. Les pattes 76 sont au nombre de quatre et viennent en appui contre la face intérieure du rebord 20 du carénage. Des moyens de fixation (non représentés), par exemple des rivets, sont prévus au niveau des pattes 76 de la poutre et s'étendent à travers des découpes (non référencées) ménagées sur le rebord 20 jusqu'à des évidements 78 (figure 1) du déflecteur pour assurer sa fixation sur la poutre 26.

Le carénage 12 et le déflecteur 14 sont fixés sur une unique pièce, i.e. la poutre 70 de renfort. La poutre 70 de renfort remplit donc trois fonctions : la fixation du carénage 12 et du déflecteur 14, la rigidification de l'ensemble formé par ces trois éléments assemblés, et l'assujettissement de cet ensemble sur l'élément de structure de caisse du véhicule. En se référant de nouveau à la figure 1, le déflecteur 14 est monté longitudinalement en appui contre le flanc arrière 12b du carénage. Le déflecteur 14 présente une dimension transversale supérieure à celle du carénage 12 et est avantageusement dimensionné de sorte à masquer le carénage 12 pour un passant circulant autour du véhicule ou encore pour un conducteur ou un passager d'une voiture suiveuse comme indiqué précédemment. Le déflecteur 14 est réalisé par moulage d'une matière synthétique telle que des élastomères de polyoléfine (P/E).

Le déflecteur 14 comprend une face extérieure 14a venant en regard du sol qui est délimitée dans le sens longitudinal par des flancs arrière 14b et avant 14c. Le flanc arrière 14b du déflecteur est prolongé verticalement vers le haut par une partie (non visible sur la figure) prévue pour venir se fixer sur le bouclier arrière du véhicule automobile. Alternativement, il peut également être possible de conformer cette partie du déflecteur de sorte à ce qu'elle forme elle-même le bouclier arrière du véhicule. Le flanc avant 14c du déflecteur vient en appui contre le flanc arrière 12b du carénage. Au niveau de la zone avant du déflecteur 14, une face intérieure 14d (figure 8) dudit déflecteur recouvre le rebord 20 arrière du carénage et vient en appui verticalement contre celui-ci. Le déflecteur 14 recouvre par le dessous le rebord 20 arrière du carénage. En considérant l'axe vertical du véhicule automobile, les faces intérieure 14d et extérieure 14a du déflecteur sont situées en- dessous du rebord 20 du carénage. De façon similaire au carénage 12, la face extérieure 14a du déflecteur est prévue pour faciliter l'écoulement d'air et améliorer l'aérodynamique du véhicule automobile. La face extérieure 14a affleure avec la face extérieure 12a du carénage au voisinage du rebord 20 arrière dudit carénage. Le déflecteur 14 comprend des bossages ou protubérances 80 formées sur la face extérieure 14a et s'étendant longitudinalement sur ladite face à partir du flanc avant 14c en direction du flanc arrière 14b opposé. Les protubérances 80 font saillie vers le bas par rapport à la face extérieure 14a. Entre deux protubérances 80 successives est formé un canal d'écoulement d'air longitudinal. Les protubérances 80 sont ici au nombre de trois, identiques entre elles et régulièrement espacées les unes relativement aux autres. Dans l'exemple de réalisation illustré, les protubérances 80 présentent en section droite une forme en V. Les protubérances 80 du déflecteur sont situées longitudinalement dans le prolongement des protubérances 16 du déflecteur afin de favoriser l'écoulement de l'air le long des canaux d'écoulement d'air formés sur le carénage 12 et le déflecteur 14.

Comme illustré plus visiblement aux figures 7 et 8, les nervures 22 du rebord arrière du carénage sont logées à l'intérieur des protubérances 80 du déflecteur. Lors du montage, les nervures 22 permettent d'assurer le centrage du déflecteur 14 sur le carénage 12 de sorte que les protubérances 80 soient alignées longitudinalement avec les protubérances 16 du carénage. Les nervures 22 du carénage forment donc des moyens pour le positionnement du déflecteur 14 relativement au carénage 12. Grâce à l'invention, on obtient un dispositif pour améliorer l'aérodynamique d'un véhicule automobile, notamment d'un véhicule à propulsion électrique, qui est économique, facile à fabriquer et à monter, et offrant de grandes surfaces sensiblement qui facilitent l'écoulement de l'air. En outre, le dispositif permet de réaliser une protection, notamment une protection contre les chocs, du système de refroidissement utilisé pour la batterie d'accumulateurs de traction du véhicule.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de protection d'un système de refroidissement pour batterie de traction de véhicule automobile à propulsion électrique ou hybride, caractérisé en ce qu'il comprend un carénage (12) destiné à être fixé à au moins un élément de structure de caisse du véhicule automobile et apte à recouvrir au moins en partie le système de refroidissement, ledit carénage comprenant une face extérieure (12a) s'étendant longitudinalement sous caisse pour faciliter l'écoulement d'air et une face intérieure (12f) opposée et destinée à venir en regard dudit système de refroidissement.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la face intérieure (12f) du carénage comprend un réseau (24) de nervures de rigidification.
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les nervures de rigidification sont agencées sur la face intérieure (12f) du carénage de sorte à être disposées à la périphérie de parties saillantes (64, 66) du système de refroidissement s'étendant verticalement vers le bas en considérant un axe vertical du véhicule automobile.
4. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le carénage comprend des protubérances (16, 18) faisant saillie vers le bas par rapport à la face extérieure (12a) en considérant un axe vertical du véhicule automobile et s'étendant longitudinalement sur ladite face pour former entre deux protubérances successives un canal d'écoulement d'air longitudinal.
5. 5. Dispositif selon la revendication 4 dépendante de la revendication 3, dans lequel une des protubérances (18) du carénage est destinée à être située verticalement sous un point bas d'une des parties saillantes (64, 66) du système de refroidissement
6. 6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le carénage comprend, au voisinage de ladite protubérance, un trou d'évacuation (68) ménagé dans l'épaisseur du carénage et débouchant au niveau de la face extérieure (12a).
7. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le carénage est réalisé par moulage d'une matière plastique.
8. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un déflecteur (14) disposé derrière le carénage et recouvrant au moins un rebord (20) arrière dudit carénage s'étendant transversalement, ledit rebord (20) étant décalé verticalement vers le haut par rapport à la face extérieure du carénage en considérant un axe vertical dudit véhicule automobile.
9. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une poutre de renfort (70) transversale apte à venir se fixer sur le ou les éléments de structure de caisse du véhicule automobile et montée en appui contre la face intérieure du carénage.
10. 10. Véhicule automobile à propulsion électrique ou hybride comprenant une batterie de traction, un système de refroidissement de la batterie de traction monté saillant sous caisse sur un plancher de coffre, et un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes fixé sur ledit plancher.