FR2996595A1

FR2996595A1 - Agencement pour vehicule automobile a moteur dispose a l'arriere, systeme de repartition d'un fluide de refroidissement du moteur

Info

Publication number: FR2996595A1
Application number: FR1259543A
Authority: FR
Inventors: Benoit Janier; Laurent Germes
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2012-10-08
Filing date: 2012-10-08
Publication date: 2014-04-11
Anticipated expiration: 2032-10-08
Also published as: FR2996595B1

Abstract

L'agencement pour véhicule automobile comporte : un moteur (3), notamment un moteur thermique, situé à l'arrière du véhicule, ledit moteur (3) comportant un circuit de refroidissement interne traversé par un fluide de refroidissement ; un radiateur (1) situé en partie avant du véhicule et configuré de sorte à être traversé par au moins une partie du fluide de refroidissement provenant d'une sortie (3a) du circuit de refroidissement interne du moteur (3) ; et une vanne (5) située dans la partie avant du véhicule en aval du radiateur (1) selon le sens d'écoulement du fluide de refroidissement traversant ledit radiateur (1), ladite vanne (5) étant configurée pour varier entre une position fermée dans laquelle elle empêche le transfert du fluide de refroidissement ayant traversé le radiateur (1) vers le moteur (3), et une position ouverte où le fluide de refroidissement ayant traversé le radiateur (1) est transféré vers une entrée (3b) du circuit de refroidissement interne du moteur (3) via une conduite de retour (4b) de l'agencement.

Description

Agencement pour véhicule automobile à moteur disposé à l'arrière, système de répartition d'un fluide de refroidissement du moteur Domaine technique de l'invention L'invention concerne le domaine de l'automobile. L'invention a pour objet plus particulièrement un agencement d'un véhicule ayant son moteur situé en partie arrière. 15 État de la technique Dans un véhicule automobile, le moteur, qu'il soit électrique ou thermique, peut être placé à l'avant ou à l'arrière du véhicule. Dans la présente description, par avant du véhicule on entend son 20 extrémité orientée selon la direction de marche avant. Il reste néanmoins que même si le moteur est disposé en partie arrière, le moteur et/ou ses composants doivent être refroidis. Le refroidissement est généralement mis en oeuvre en partie avant de sorte à être efficace. Dès lors, les éléments comme un radiateur de l'habitacle, ou un 25 aérotherme, sont situés en partie avant du véhicule. La figure 1 illustre schématiquement un agencement de véhicule automobile dont une ligne en pointillés délimite la frontière entre la partie 10 avant du véhicule (à gauche de ladite ligne en pointillés) et la partie arrière du véhicule (à droite de ladite ligne en pointillés). En partie avant on retrouve un radiateur 1, par exemple configuré pour réchauffer l'habitacle du véhicule, et un aérotherme 2 configuré pour refroidir un fluide de refroidissement du moteur 3 situé en partie arrière. En fait, le fluide de refroidissement échauffé par le moteur 3 est amené, en sortie 3a du moteur 3, par une canalisation 4a en entrée du radiateur 1 et de l'aérotherme 2. La sortie du radiateur 1 est reliée à une première entrée 3b du moteur 3 par une canalisation 4b de sorte à y convoyer le fluide ayant traversé le radiateur 1. La sortie de l'aérotherme 2 est reliée à une seconde entrée 3c du moteur 3 par une canalisation 4c de sorte à y convoyer le fluide refroidi ayant traversé le l'aérotherme 2. Le fluide traversant le radiateur 1 n'est pas refroidi de manière suffisante, et dans certains cas il est préférable que ce dernier ne vienne pas traverser le moteur. Ainsi, l'agencement comporte sur la canalisation 4b une vanne 5 disposée en partie arrière du véhicule. Cet agencement est compliqué, et demande la mise en place de nombreuses pièces, augmentant ainsi le coût, les temps de fabrication et le volume d'intégration. Objet de l'invention Le but de la présente invention est de proposer une solution qui remédie aux inconvénients listés ci-dessus. On tend vers ce but par un agencement pour véhicule automobile comportant : un moteur, notamment un moteur thermique, situé à l'arrière du véhicule, ledit moteur comportant un circuit de refroidissement interne 25 traversé par un fluide de refroidissement ; un radiateur situé en partie avant du véhicule et configuré de sorte à être traversé par au moins une partie du fluide de refroidissement provenant d'une sortie du circuit de refroidissement interne du moteur ; une vanne située dans la partie avant du véhicule en aval du radiateur selon le sens d'écoulement du fluide de refroidissement traversant ledit radiateur, ladite vanne étant configurée pour varier entre une position fermée dans laquelle elle empêche le transfert du fluide de refroidissement ayant traversé le radiateur vers le moteur, et une position ouverte où le fluide de refroidissement ayant traversé le radiateur est transféré vers une entrée du circuit de refroidissement interne du moteur via une conduite de retour de l'agencement. Selon un perfectionnement, la vanne comporte un thermostat configuré de sorte à piloter la variation de la position de la vanne.

Avantageusement, un agencement comporte une conduite de dérivation du fluide de refroidissement disposée en amont du radiateur et agencée de sorte à arroser le thermostat par du fluide de refroidissement, notamment lorsque la vanne est en position fermée. Selon une mise en oeuvre l'agencement comporte un aérotherme situé en partie avant du véhicule automobile, et configuré pour abaisser la température d'au moins une partie du fluide de refroidissement, distincte de la partie traversant ledit radiateur, issue de la sortie du circuit de refroidissement du moteur, ledit aérotherme comprenant une sortie de fluide refroidi reliée à la conduite de retour en aval de la vanne.

De préférence, l'aérotherme comprend une sortie de fluide refroidi reliée à la conduite de retour en aval de la vanne, et dans la partie avant du véhicule. L'agencement peut aussi comporter une conduite de séparation du fluide de refroidissement située en partie avant du véhicule automobile, et permettant à une partie du fluide de refroidissement de circuler dans le radiateur et à une autre partie du fluide de refroidissement de circuler dans l'aérotherme lorsque la vanne est en position ouverte, ou à au moins une partie du fluide de refroidissement de circuler dans l'aérotherme en inhibant la circulation de fluide de refroidissement dans le radiateur lorsque la vanne est en position fermée. Selon une réalisation, l'agencement comporte un vase d'expansion configuré pour être traversé par un volume de fluide de refroidissement, ledit vase d'expansion étant relié d'une part au radiateur au niveau d'une entrée de fluide de refroidissement du radiateur, et d'autre part à la conduite de retour de sorte à transférer ledit volume correspondant à la conduite de retour. L'invention est aussi relative à un système de répartition d'un fluide de refroidissement destiné à être utilisé dans un agencement tel que décrit, ledit système de répartition comprend : une première entrée de fluide, destinée à recevoir un fluide en provenance d'un circuit de refroidissement interne d'un moteur ; une première sortie de fluide configurée de sorte à envoyer un fluide en direction du circuit de refroidissement interne du moteur ; une deuxième sortie de fluide configurée de sorte à envoyer le fluide provenant de la première entrée en direction d'un radiateur destiné à chauffer un habitacle de véhicule automobile et en direction d'un aérotherme destiné à refroidir le fluide ; une deuxième entrée de fluide provenant d'une sortie du radiateur ; une troisième entrée de fluide provenant d'une sortie de l'aérotherme ; une vanne variant entre une position dans laquelle la première sortie est configurée de sorte à recevoir du fluide en provenance de la troisième entrée mais pas de la deuxième entrée, et une position dans laquelle la première sortie est configurée de sorte à recevoir du fluide en provenance de la troisième entrée et de la deuxième entrée. Dans le système, la vanne peut comporter un thermostat configuré de sorte à piloter la position de la vanne, et il comporte une conduite de dérivation située entre la première entrée et la deuxième sortie, ladite conduite de dérivation étant configurée de sorte à arroser le thermostat de la vanne, par une partie du fluide se présentant au niveau de la première entrée, au moins lorsque ladite vanne est en position fermée. L'invention est aussi relative à un véhicule automobile comportant un agencement tel que décrit. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la 20 description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un agencement selon l'art antérieur, 25 - la figure 2 est une vue schématique d'un agencement selon une réalisation particulière de l'invention, - la figure 3 illustre un exemple de système de gestion du fluide au niveau d'une vanne apte à être mise en oeuvre dans le schéma de la figure 2.

Description de modes préférentiels de l'invention Le présent agencement diffère de l'art antérieur notamment en ce que la vanne destinée à empêcher le fluide traversant le radiateur de rejoindre le moteur lorsque cette dernière est en position fermée est disposée dans la partie avant du véhicule. Dans la présente description, les références identiques à celles de l'art antérieur visent des pièces similaires.

Sur la figure 2, l'agencement pour véhicule automobile comporte un moteur 3, notamment un moteur thermique, situé à l'arrière du véhicule (à droite des pointillés), ledit moteur 3 étant configuré de sorte à être refroidi par un fluide de refroidissement. Autrement dit, ledit moteur 3 peut comporter un circuit de refroidissement interne traversé par un fluide de refroidissement Un radiateur 1 est situé en partie avant du véhicule (à gauche des pointillés), ledit radiateur 1 est configuré de sorte à être traversé par au moins une partie du fluide de refroidissement provenant d'une sortie 3a du circuit de refroidissement interne. Autrement dit, cette sortie 3a peut être une sortie de fluide de refroidissement du moteur 3. La partie avant et la partie arrière du véhicule peuvent être séparées par un habitacle du véhicule.

Une vanne 5 est située dans la partie avant du véhicule en aval du radiateur 1 selon le sens d'écoulement du fluide de refroidissement traversant ledit radiateur 1. La vanne 5 est configurée pour varier entre une position fermée dans laquelle elle empêche le transfert du fluide de refroidissement ayant traversé le radiateur 1 vers le moteur 3, et une position ouverte où le fluide de refroidissement ayant traversé le radiateur 1 est transféré vers une entrée 3b du circuit de refroidissement interne du moteur 3 via une conduite de retour 4b de l'agencement. Autrement dit, la vanne 5 peut être montée sur la conduite de retour 4b.

En fait, le placement de ladite vanne 5 dans la partie avant du véhicule permet de simplifier le circuit du fluide de refroidissement du moteur 3, par exemple en reliant la sortie d'autres éléments, placés en partie avant du véhicule et destinés à être traversés par le fluide de refroidissement issu du moteur, à la conduite de retour 4b en aval de la vanne 5 dans la partie avant du véhicule. Dès lors, on évite l'utilisation d'une canalisation supplémentaire reliant l'avant à l'arrière du véhicule comme dans l'art antérieur. Selon une mise en oeuvre particulière, la vanne 5 comporte un thermostat configuré de sorte à piloter la variation de la position de la 20 vanne 5. Ce type de vanne 5 est aussi connu sous le nom de vanne thermostatique. Typiquement dans une vanne 5 à thermostat, la variation de la température au niveau du thermostat permet, le cas échéant, d'ouvrir ou de fermer la vanne. 25 Avantageusement, le thermostat de la vanne 5 est associé à la température du fluide de refroidissement en sortie du circuit de refroidissement interne du moteur 3. Pour cela, l'agencement peut comporter une conduite de dérivation 6 du fluide de refroidissement disposée en amont du radiateur 1, selon le sens d'écoulement du fluide de refroidissement. Cette conduite de dérivation 6 est agencée de sorte à arroser le thermostat par du fluide de refroidissement, notamment lorsque la vanne est en position fermée. Le thermostat utilisé pourra être du type à bulbe, et c'est le bulbe qui sera arrosé. Le thermostat, notamment à bulbe, est aussi avantageusement arrosé lorsque la vanne est en position ouverte.

L'ouverture de la vanne peut être commandée par un estimateur de température matière moteur (pour garantir la fiabilité moteur) ; cet estimateur peut utiliser la température du liquide de refroidissement et d'autres paramètres (température extérieure, régime moteur, etc.) pour décider de l'ouverture de la vanne. Dans ces conditions normalisées (cycle homologation Européen, NEDC), la vanne s'ouvre pour une température du liquide de refroidissement entre 80 et 100°C environ. Typiquement, la sortie 3a du moteur 3 (c'est-à-dire la sortie 3a du circuit de refroidissement interne du moteur 3) peut être reliée par une canalisation 4a à l'entrée 1a du radiateur 1, la conduite de dérivation 6 étant alors configurée pour dériver du fluide entre la sortie 3a du moteur 3 et l'entrée la du radiateur 1. Il a été précisé ci-dessus que des éléments situés en partie avant du véhicule et traversés par le fluide de refroidissement peuvent être plus facilement installés et à moindre coût. Selon un exemple particulier l'agencement comporte un aérotherme 2 situé en partie avant du véhicule automobile. Cet aérotherme 2 est configuré pour abaisser la température d'au moins une partie du fluide de refroidissement, distincte de la partie traversant ledit radiateur 1, issue de la sortie 3a du circuit de refroidissement du moteur 3, ledit aérotherme comprenant une sortie 2a de fluide refroidi reliée à la conduite de retour 4b en aval de la vanne 5. Cette connexion entre la conduite de retour 4b et la sortie 2a de l'aérotherme est avantageusement réalisée en partie avant du véhicule de sorte à éviter l'utilisation de grande longueurs inutiles de canalisations. En fait, la canalisation 4a reliant la sortie 3a du circuit de refroidissement interne du moteur 3 à l'entrée 1 a du radiateur 1 peut aussi relier l'entrée 2b de l'aérotherme 2.

Afin d'apporter le fluide sortant du moteur 3 par la sortie 3a du circuit de refroidissement interne à l'entrée 1 a du radiateur 1 et à l'entrée 2b de l'aérotherme 2, l'agencement peut comporter une conduite de séparation 7 du fluide de refroidissement située en partie avant du véhicule automobile, et permettant à une partie du fluide de refroidissement de circuler dans le radiateur 1 et à une autre partie du fluide de refroidissement de circuler dans l'aérotherme 2 lorsque la vanne 5 est en position ouverte, ou à au moins une partie du fluide de refroidissement de circuler dans l'aérotherme 2 en inhibant la circulation de fluide de refroidissement dans le radiateur 1 lorsque la vanne 5 est en position fermée. Sur l'exemple de la figure 2, cette conduite de séparation 7 appartient à la canalisation 4a. En fait, si la vanne 5 est en position fermée, le fluide de refroidissement présent dans le radiateur 1 restera stagnant mais ne circulera pas, dès lors on considère que le radiateur 1 ne sera plus alimenté en fluide de refroidissement alors que l'aérotherme 2 le sera. De manière avantageuse, l'agencement peut comporter un vase d'expansion 8 configuré pour être traversé par un volume de fluide de refroidissement. Ce volume peut, par exemple, correspondre à une fraction du fluide de refroidissement (dans ce cas, la fraction du fluide de refroidissement peut avoir les mêmes caractéristiques que le reste du fluide de refroidissement). Le vase d'expansion 8 est relié d'une part au radiateur 1 au niveau de l'entrée 1 a de fluide de refroidissement du radiateur 1 et d'autre part à la conduite de retour 4b de sorte à transférer ledit volume correspondant à la conduite de retour 4b. Le vase d'expansion 8 a pour but d'autoriser l'évacuation fiable des gaz pour permettre d'éviter le phénomène de cavitation dans le circuit du fluide de refroidissement. Comme illustré à la figure 3, l'agencement tel que décrit ci-dessus peut en fait comporter un système de répartition d'un fluide de refroidissement comprenant une première entrée de fluide 9a, destinée à recevoir un fluide en provenance d'un circuit de refroidissement interne d'un moteur 3, une première sortie 10a de fluide configurée de sorte à envoyer un fluide en direction du circuit de refroidissement interne du moteur 3. Le système comporte en outre une deuxième sortie de fluide 10b configurée de sorte à envoyer le fluide provenant de la première entrée 9a en direction d'un radiateur 1 destiné à chauffer un habitacle de véhicule automobile et en direction d'un aérotherme 2 destiné à refroidir le fluide, une deuxième entrée de fluide 9b provenant d'une sortie du radiateur 1, et une troisième entrée 9c de fluide provenant d'une sortie de l'aérotherme 2. De plus, le système comporte une vanne 5 variant entre une position dans laquelle la première sortie 10a est configurée de sorte à recevoir du fluide en provenance de la troisième entrée 9c mais pas de la deuxième entrée 9b, et une position dans laquelle la première sortie 10a est configurée de sorte à recevoir du fluide en provenance de la troisième entrée 9c et de la deuxième entrée 9b. Ce système est destiné à être positionné en partie avant du véhicule et permet de minimiser l'espace utilisé pour la gestion de la circulation du fluide de refroidissement. Ce système peut, par exemple, être intégré dans un boîtier. Lorsque la vanne 5 comporte un thermostat 5a configuré de sorte à piloter la position de la vanne 5, le système peut comporter une conduite de dérivation 6 située entre la première entrée 9a et la deuxième sortie 10b, ladite conduite de dérivation 6 étant configurée de sorte à arroser le thermostat 5a de la vanne 5, par une partie du fluide se présentant au niveau de la première entrée 9a, au moins lorsque ladite vanne est en position fermée. Bien entendu, un véhicule automobile peut comporter un agencement et/ou un système tels que décrits ci-dessus. Cet agencement particulier permet de diminuer les coûts de fabrications du véhicule, de gagner du volume sous la caisse, et de la masse, par rapport à l'art antérieur car on a besoin de moins de longueur de canalisations, et donc de moins de fluide de refroidissement. Dans la présente description, le fluide de refroidissement est destiné à refroidir un moteur. Hors de ce moteur, le fluide de refroidissement chemine dans le véhicule pour traverser des éléments comme le radiateur, l'aérotherme ou encore le vase d'expansion tels que décrits ci- avant. Sur les figures 2 et 3, on voit qu'entre le moteur et le, ou les, élément(s), le fluide de refroidissement est transporté par un système de canalisations selon les flèches orientées des figures dans les canalisations/conduits. On comprend alors que la notion d'amont ou d'aval d'un élément est dirigée selon le sens d'écoulement au niveau de cet élément.

Claims

REVENDICATIONS1. Agencement pour véhicule automobile comportant : - un moteur (3), notamment un moteur thermique, situé à l'arrière du véhicule, ledit moteur (3) comportant un circuit de refroidissement interne traversé par un fluide de refroidissement, - un radiateur (1) situé en partie avant du véhicule et configuré de sorte à être traversé par au moins une partie du fluide de refroidissement provenant d'une sortie (3a) du circuit de refroidissement interne du moteur (3), - une vanne (5) située dans la partie avant du véhicule en aval du radiateur (1) selon le sens d'écoulement du fluide de refroidissement traversant ledit radiateur (1), ladite vanne (5) étant configurée pour varier entre une position fermée dans laquelle elle empêche le transfert du fluide de refroidissement ayant traversé le radiateur (1) vers le moteur (3), et une position ouverte où le fluide de refroidissement ayant traversé le radiateur (1) est transféré vers une entrée (3b) du circuit de refroidissement interne du moteur (3) via une conduite de retour (4b) de l'agencement.
2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vanne (5) comporte un thermostat (5a) configuré de sorte à piloter la variation de la position de la vanne (5).
3. Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une conduite de dérivation (6) du fluide de refroidissementdisposée en amont du radiateur (1) et agencée de sorte à arroser le thermostat (5a) par du fluide de refroidissement, notamment lorsque la vanne (5) est en position fermée.
4. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un aérotherme (2) situé en partie avant du véhicule automobile, et configuré pour abaisser la température d'au moins une partie du fluide de refroidissement, distincte de la partie traversant ledit radiateur (1), issue de la sortie (3a) du circuit de refroidissement du moteur (3), ledit aérotherme (2) comprenant une sortie de fluide refroidi reliée à la conduite de retour (4b) en aval de la vanne (5).
5. Agencement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'aérotherme (2) comprend une sortie de fluide refroidi (2a) reliée à la conduite de retour (4b) en aval de la vanne 5, et dans la partie avant du 15 véhicule.
6. Agencement selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte une conduite de séparation (7) du fluide de refroidissement située en partie avant du véhicule automobile, et permettant à une partie du fluide de refroidissement de circuler dans le 20 radiateur (1) et à une autre partie du fluide de refroidissement de circuler dans l'aérotherme (2) lorsque la vanne (5) est en position ouverte, ou à au moins une partie du fluide de refroidissement de circuler dans l'aérotherme (2) en inhibant la circulation de fluide de refroidissement dans le radiateur (1) lorsque la vanne (5) est en position fermée. 25
7. Agencement selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un vase d'expansion (8) configuré pour être traversé par unvolume de fluide de refroidissement, ledit vase d'expansion (8) étant relié d'une part au radiateur (1) au niveau d'une entrée (1a) de fluide de refroidissement du radiateur (1), et d'autre part à la conduite de retour (4b) de sorte à transférer ledit volume correspondant à la conduite de retour (4b).
8. Système de répartition d'un fluide de refroidissement destiné à être utilisé dans un agencement selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend: - une première entrée (9a) de fluide, destinée à recevoir un fluide en provenance d'un circuit de refroidissement interne d'un moteur (3), - une première sortie (10a) de fluide configurée de sorte à envoyer un fluide en direction du circuit de refroidissement interne du moteur (3), - une deuxième sortie (10b) de fluide configurée de sorte à envoyer le fluide provenant de la première entrée (9a) en direction d'un radiateur (1) destiné à chauffer un habitacle de véhicule automobile et en direction d'un aérotherme (2) destiné à refroidir le fluide, - une deuxième entrée (9b) de fluide provenant d'une sortie du radiateur (1), - une troisième entrée (9c) de fluide provenant d'une sortie de l'aérotherme (2),- une vanne (5) variant entre une position dans laquelle la première sortie (10a) est configurée de sorte à recevoir du fluide en provenance de la troisième entrée (9c) mais pas de la deuxième entrée (9b), et une position dans laquelle la première sortie (10a) est configurée de sorte à recevoir du fluide en provenance de la troisième entrée (9c) et de la deuxième entrée (9b).
9. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la vanne (5) comporte un thermostat (5a) configuré de sorte à piloter la position de la vanne (5), et en ce qu'il comporte une conduite de dérivation (6) située entre la première entrée (9a) et la deuxième sortie (10b), ladite conduite de dérivation (6) étant configurée de sorte à arroser le thermostat (5a) de la vanne (5), par une partie du fluide se présentant au niveau de la première entrée (9a), au moins lorsque ladite vanne (5) est en position fermée.
10. Véhicule automobile comportant un agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.