FR3000135A1 - Bride d'alimentation en fluide de refroidissement pour composant a refroidir et composant equipe d'une telle bride - Google Patents

Bride d'alimentation en fluide de refroidissement pour composant a refroidir et composant equipe d'une telle bride Download PDF

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Abstract

L'invention propose une bride d'alimentation en fluide de refroidissement pour composant à refroidir, notamment vanne de recirculation de gaz d'échappement, ladite bride comprenant un fût de centrage (3) dans un conduit (4) de circulation dudit fluide de refroidissement dans ledit composant, ledit fût (3) s'étendant selon une direction axiale, ledit fût (3) étant parcouru par un canal (6) de circulation dudit fluide de refroidissement s'étendant selon ladite direction axiale, ledit fût (3) présentant un ou des passages (13) permettant une circulation transversale pour le fluide entre ledit conduit (4) de circulation du composant et ledit canal (6) de circulation de ladite bride.

Description

BRIDE D'ALIMENTATION EN FLUIDE DE REFROIDISSEMENT POUR COMPOSANT A REFROIDIR ET COMPOSANT EQUIPE D'UNE TELLE BRIDE L'invention concerne une bride d'alimentation en fluide de refroidissement pour un composant à refroidir, et un composant équipé d'une telle bride. Elle trouvera ses applications, notamment, comme bride d'alimentation en fluide de refroidissement d'une vanne de circuit d'air de moteur thermique. Au sens de l'invention, on désigne par « circuit d'air de moteur thermique » le circuit entre l'entrée d'admission et la sortie d'échappement du moteur thermique. La vanne peut être disposée dans le circuit d'admission, le circuit d'échappement, ou une boucle de recirculation par laquelle transitent les gaz d'échappement réinjectés à l'admission (EGR en anglais). De manière générale, un système de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne permet de diminuer la quantité d'oxydes d'azote présente dans les gaz d'échappement. Classiquement, un tel système de recirculation comporte un canal de dérivation sur la tubulure d'échappement des gaz, ce canal étant équipé d'une vanne de régulation de débit, dite vanne EGR, permettant de renvoyer à l'admission du moteur la quantité désirée de gaz d'échappement. Une telle vanne est donc parcourue par des gaz qui, même s'ils sont parfois refroidis avant de traverser la vanne, sont de températures très élevées. Il convient en conséquence de refroidir ladite vanne et il est connu en ce sens d'utiliser un liquide de refroidissement passant à travers un réseau de conduits parcourant la vanne. Pour faire circuler le liquide dans la vanne, on utilise des brides d'entrée et/ou de sortie. Elles sont centrées sur les conduits de la vanne avec lesquelles elles communiquent par un fût favorisant la mise en place et le positionnement des brides sur la vanne. On a cependant constaté que le fût isolait le corps de vanne du circuit de refroidissement et créait localement un point chaud au voisinage de la bride. Un tel défaut de refroidissement est d'autant plus préjudiciable qu'il rend la vanne plus sensible aux phénomènes de dilatation thermique dans une zone qui devrait au contraire être placée à l'abri de ces phénomènes pour éviter d'altérer l'étanchéité et la fixation de la bride sur le corps. L'invention propose de remédier à ces problèmes en améliorant le refroidissement de la vanne à proximité de la bride sans perdre la fonctionnalité de centrage des brides de l'état de l'art. L'invention se rapporte ainsi à une bride d'alimentation en fluide de refroidissement pour composant à refroidir, notamment une vanne' ladite bride comprenant un fût de centrage dans un conduit de circulation dudit fluide de refroidissement dans ledit composant, ledit fût s'étendant selon une direction axiale, ledit fût étant parcouru par un canal de circulation dudit fluide de refroidissement s'étendant selon ladite direction axiale.
Selon l'invention, ledit fût présente un ou des passages permettant une circulation transversale pour le fluide entre ledit conduit de circulation du composant et ledit canal de circulation de ladite bride. On permet de la sorte un passage du liquide de refroidissement au contact d'une partie au moins des parois du composant à refroidir se trouvant en vis-à-vis du fût et on limite les phénomènes de réchauffement local à proximité de la bride. On évite ainsi de faire travailler la matière du composant à ce niveau ce qui renforce la fiabilité du montage de ladite bride à la fois en termes d'étanchéité et de tenue mécanique. Selon différents modes de réalisation qui pourront être pris ensemble ou séparément : - ledit canal débouche au niveau d'une extrémité distale du fût, - ledit fût est cylindrique, notamment de section circulaire, - ladite bride comprend à la base du fût un épaulement configuré pour coopérer avec un joint destiné à réaliser une étanchéité entre ledit conduit de circulation du composant et l'extérieur du composant, - le ou lesdits passages sont situés entre ledit épaulement et ladite extrémité distale du fût, - le ou lesdits passages sont des fentes s'étendant selon la direction d'extension longitudinale du fût, - le ou lesdits passages sont ouverts axialement à l'extrémité distale du fût, - le ou lesdits passages sont au nombre de trois, par exemple angulairement répartis à 120° les uns des autres, - lcdit fût comprend une paroi annulaire s'étendant autour de la direction axiale dans laquelle sont ménagés les passages, deux passages consécutifs définissant entre eux une branche, - ledit fût est muni de nervures de renfort, chaque nervure de renfort étant disposée dans ledit canal de circulation du fût depuis le centre du canal vers une branche, - lesdites nervures de renfort sont orientées selon la direction d'extension longitudinale dudit fût. L'invention concerne également un composant à refroidir, notamment une vanne de circuit d'air de moteur thermique, telle qu'une vanne de recirculation de gaz d'échappement ou vanne EGR, comprenant un conduit de circulation d'un fluide de refroidissement et une bride telle que décrite plus haut pour le passage dudit fluide vers et/ou depuis ledit conduit. En variante, l'invention concerne une vanne d'un circuit de refroidissement d'un moteur thermique, comprenant un conduit de circulation du fluide de refroidissement et une bride telle que décrite plus haut pour le passage dudit fluide vers et/ou depuis ledit conduit. Ledit conduit est avantageusement évasé au droit dudit fût pour créer une chemise de circulation dudit fluide de refroidissement entre ledit fût et une paroi dudit conduit.
Ladite paroi du conduit pourra comprendre une succession angulaire de nervures et de rainures pour limiter la surface de contact entre le fût et le composant. Lesdites nervures et/ou rainures sont, par exemple, orientées selon l'longitudinale du fût. Avantageusement, seule la surface des rainures est usinée.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et qui se rapporte à des exemples détaillés de réalisation, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement : - en figure 1, une vue en perspective, partielle, d'un exemple de réalisation d'une bride conforme à l'invention ; - en figure 2, une vue en coupe longitudinale de la bride de la figure 1 montée dans un conduit de refroidissement d'une vanne EGR ; et - en figure 3, une vue en perspective du conduit de la vanne de la figure 2, illustré sans la bride. Comme illustré à la figure 1, l'invention concerne une bride 1 d'alimentation en fluide de refroidissement pour composant à refroidir, notamment composant de véhicule automobile. Il pourra en particulier s'agir d'une vanne de recirculation de gaz d'échappement. Une telle vanne est partiellement illustrée à la figure 2. Ledit composant à refroidir est réalisé, par exemple, dans une structure ou corps 2 en fonderie, notamment en aluminium et/ou alliage d'aluminium.
Dans le cas d'une vanne de recirculation de gaz d'échappement, ledit corps 2 comporte un conduit de circulation des gaz, non-visible. Un organe d'obturation de la vanne, telle une soupape ou volet, est configuré pour obturer plus ou moins ledit conduit de circulation des gaz de façon à permettre un réglage de leur débit à travers la vanne. Ladite vanne pourra comprendre des organes cinématiques, telle une pignonnerie à roue dentées, pour l'actionnement du ou desdits organes d'obturation depuis un moteur d' entrainement de la vanne. Elle pourra en outre comprendre des moyens de contrôle, notamment un capteur de positions, desdits organes cinématiques et/ou d'obturation. De manière à autoriser son refroidissement, ledit composant comprend un réseau de passage d'un fluide de refroidissement, notamment de l'eau additionnée d'antigel, en particulier de glycol, provenant d'un circuit de refroidissement du véhicule. Ledit composant comprend au moins un conduit 4 de circulation dudit fluide de refroidissement par lequel celui-ci pénètre dans ledit composant et/ou sort dudit composant. Ladite bride 1 comprend un fût 3 de centrage dans ledit conduit de circulation 4 du fluide de refroidissement dans ledit composant. Ledit fût 3 s'étend selon une direction axiale D. Il définit un canal 5 de circulation dudit fluide de refroidissement s'étendant selon ladite direction axiale D.
Comme cela est plus visible à le figure 1, ledit fût 3 est, par exemple, cylindrique, notamment de section tranversale circulaire. Ledit canal de circulation 5 pourra lui aussi être de section circulaire de sorte que ledit fût 3 est formé d'une paroi annulaire 17. Ledit canal 5 débouche selon ladite direction axiale D, par exemple, au niveau d'une extrémité distale 11 du fût 3. Ledit fût 3 favorise l'introduction de la bride 1 dans le composant à refroidir ainsi que son bon positionnement vis-à-vis de celui-ci. A ce sujet, ladite bride 1 comprend ici une platine 7 de fixation audit composant. Ladite platine 7 est, par exemple, perpendiculaire audit fût 3. Elle pourra comprendre des orifices 9 de passage de vis de fixation, non-illustrées. De son côté, ledit composant à refroidir comprend, par exemple, des alésages 6 pour la fixation de ladite bride 1 sur ledit composant à refroidir par l'intermédiaire desdites vis. Par ailleurs ledit composant à refroidir pourra comprendre un joint 8 pour l'étanchéité entre ledit conduit 4 de circulation du fluide de refroidissement et l'extérieur du composant à refroidir. Ledit joint 8 est situé entre ladite bride 1 et ledit composant à refroidir et on comprend que l'étanchéité dépend, notamment, d'un bon positionnement de ladite bride 1 par rapport audit composant. Ladite bride 1 pourra comprendre, à la base du fût 3, un épaulement 15, configuré pour coopérer avec le joint 8. Ladite bride 1 pourra en outre bien sûr comprendre un ou des orifices de connexion, non-illustrés, au circuit de refroidissement alimentant ledit composant à refroidir.
Cela étant, selon l'invention, ledit fût 5 présente un ou des passages 13 permettant une circulation transversale pour le fluide entre ledit conduit 4 de circulation du composant et ledit canal 5 de circulation de ladite bride 1. Par transversale, on comprend une direction inclinée par rapport à la direction longitudinale du fût 3. Ledit fluide de refroidissement est ainsi dirigé non seulement vers l'extrémité distale 11 du fût 3 mais également vers une paroi 10 du conduit de circulation 6 se trouvant latéralement en vis-à- vis dudit fût 3. Ladite paroi 10 pourra en conséquence être elle aussi refroidie. On évite de la sorte la formation de points chauds subissant de forts phénomènes de dilation thermique faisant travailler la matière du corps 2 à proximité de la bride 1 et risquant de nuire à l'étanchéité apportée par ledit joint 8 ainsi qu'à la bonne liaison mécanique entre la bride 1 et le composant au niveau desdits alésages 6. Le ou lesdits passages 13 sont situés, par exemple, entre ledit épaulement 15 et ladite extrémité distale 11 du fût 3. Le ou lesdits passages 13 sont ici des fentes s'étendant selon la direction d'extension longitudinale du fût, lesdites fentes 13 étant ouvertes axialement à l'extrémité distale 11 du fût 3. La ou lesdites fentes 13 sont ici au nombre de trois, régulièrement espacés. Lesdites fentes 13 sont séparées par des branches 19 dudit fût 3 s'étendant angulairement entre deux fentes 13 voisines dudit fût. Autrement dit, lesdites fentes 13 sont formées par des interruptions de la paroi annulaire 17 dudit fût 3. Ladite paroi annulaire 17 est ici définie par lesdites branches 19 qui sont prévues saillantes depuis l'épaulement 15. L'extrémité distale 11 du fût 3 est définie par une extrémité distale desdites branches 19.
Ledit fût 3 est avantageusement muni de nervures 21 de renfort, disposées dans ledit canal 5 de circulation du fût 3 entre les branches 19. Lesdites nervures de renfort 21 sont orientées, par exemple, selon la direction d'extension longitudinale D dudit fût 3, en particulier radialement. Elles sont ici au nombre de trois et disposées en étoile depuis la direction longitudinale dudit canal 5. Elles divisent de la sorte ledit canal 5 en trois sous canaux de passage du fluide de refroidissement. Comme cela est plus visible à la figure 2, ledit conduit 4 est, par exemple, évasé au droit dudit fût 3 pour créer une chemise 12 de circulation dudit fluide de refroidissement entre ledit fût 3 et la paroi 10 dudit conduit 4. En se reportant à la figure 3, on constate que ladite paroi 10 du conduit 4 comprend, en particulier au niveau de ladite chemise 12, une succession angulaire de nervures 14 et de rainures 16 pour limiter la surface de contact entre le fût 3 et le composant à refroidir. Lesdites nervures 14 et/ou rainure 16 présentent à l'une de leur extrémité longitudinale un épaulement 20 venant en regard de l'épaulement 15 de la bride 1, ledit joint 8 étant disposé entre lesdits épaulements 15, 20.
Avantageusement, seules les faces desdites nervures 14 sont usinées tandis que l'état de surface desdites rainures 16 est conservée après fonderie. Lesdites nervures 14 et/ou rainures 16 sont orientées, par exemple, selon la direction longitudinale du fût 3. Elles pourront présenter une forme sensiblement trapézoïdale, la grande base des nervures 14 étant située au niveau d'une même extrémité axiale de ladite chemise 12 que la petite base des rainures 16, et réciproquement à l'extrémité opposée. On constate également à la figure 3 que ledit composant pourra comprendre une partie en saillie 18 du reste de son corps 2 au niveau de laquelle sont formés une embouchure dudit conduit de circulation 4 et/ou lesdits alésages 6.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS1. Bride d'alimentation en fluide de refroidissement pour composant à refroidir, notamment vanne de recirculation de gaz d'échappement, ladite bride comprenant un fût de centrage (3) dans un conduit (4) de circulation dudit fluide de refroidissement dans ledit composant, ledit fût (3) s'étendant selon une direction axiale, ledit fût (3) étant parcouru par un canal (5) de circulation dudit fluide de refroidissement s'étendant selon ladite direction axiale, ledit fût (3) présentant un ou des passages (13) permettant une circulation transversale pour le fluide entre ledit conduit (4) de circulation du composant et ledit canal (5) de circulation de ladite bride.
  2. 2. Bride selon la revendication 1, comprenant à la base du fût (3) un épaulement (15) configuré pour coopérer avec un joint (8) destiné à réaliser une étanchéité entre ledit conduit (4) de circulation du composant et l'extérieur du composant.
  3. 3. Bride selon la revendication 2, le ou lesdits passages (13) étant situés entre ledit épaulement (15) et une extrémité distale (11) du fût (3).
  4. 4. Bride selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit fût (3) étant cylindrique.
  5. 5. Bride selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit fût (3) étant de section transversale circulaire.
  6. 6. Bride selon l'une quelconques des revendications précédentes, le ou lesdits passages (13) étant des fentes s'étendant selon la direction d'extension longitudinale du fût (3).
  7. 7. Bride selon l'une quelconques de revendications précédentes, le ou lesdits passages (16) étant ouverts axialement à l'extrémité distale du fût (3).
  8. 8. Bride selon l'une quelconques de revendications précédentes, le ou lesdits passages (13) étant au nombre de trois.
  9. 9. Bride selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit fût (3) comprenant une paroi annulaire (17) s'étendant autour de la direction axiale (D) dans laquelle sont ménagés les passages (13), deux passages consécutifs (13) défmissant entre eux une branche (19).
  10. 10. Bride selon la revendication 9, ledit fût (3) étant muni de nervures de renfort (21), chaque nervure (21) s'étendant entre le centre du canal (5) et une branche (19).
  11. 11. Bride selon la revendication 10, lesdites nervures de renfort (21) étant orientées selon la direction d'extension longitudinale dudit fût.
  12. 12. Composant à refroidir comprenant un conduit (4) de circulation d'un fluide de refroidissement et une bride (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes pour le passage dudit fluide vers et/ou depuis ledit conduit (4).
  13. 13. Composant selon la revendication 12, ledit conduit (4) étant évasé au droit dudit fût (3) pour créer une chemise (12) de circulation dudit fluide de refroidissement entre ledit fût (3) et une paroi (10) dudit conduit (4).
  14. 14. Composant selon la revendication 13, ladite paroi (10) du conduit comprenant une succession angulaire de nervures (14) et de rainures (16) pour limiter la surface de contact entre le fût (3) et le composant.
  15. 15. Vanne, notamment pour circuit d'air de moteur thermique ou pour circuit de refroidissement de moteur thermique, comprenant un composant selon l'une quelconque des revendications 12 à 14.
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