FR3025002B1 - AIR DUCT FOR COOLING AN AUTOMOTIVE VEHICLE ACCESSORY - Google Patents
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- F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
- F01P2060/12—Turbo charger
Abstract
L'invention porte sur un conduit (1) d'air pour le refroidissement d'un accessoire de véhicule automobile, ledit conduit (1) comportant une entrée d'air (3), une sortie d'air (5) et un tronçon (7) reliant l'entrée à la sortie. Selon une caractéristique principale de l'invention le conduit (1) comporte un élément de filtration (9) de l'air destiné à refroidir le carter du turbocompresseur.The invention relates to an air duct (1) for cooling a motor vehicle accessory, said duct (1) comprising an air inlet (3), an air outlet (5) and a section (7) connecting the entrance to the exit. According to a main characteristic of the invention the conduit (1) comprises a filter element (9) of the air for cooling the housing of the turbocharger.
Description
Conduit d'air pour le refroidissement d'un accessoire de véhicule automobileAir duct for cooling a motor vehicle accessory
Domaine de l’invention L’invention est dans le domaine du refroidissement d’accessoire de véhicule automobile. Plus particulièrement, l'invention se rapporte au refroidissement de carter par convection.Field of the Invention The invention is in the field of motor vehicle accessory cooling. More particularly, the invention relates to convection cooling of the housing.
Etat de la techniqueState of the art
Il est connu des dispositifs de refroidissement de carters de turbocompresseur par convection. De manière connue, l’implantation du turbocompresseur sur le moteur thermique est déterminée de telle manière à ce que le l’air circulant autour du moteur refroidisse le carter du turbo. La conception d’une telle disposition nécessite de devoir faire des compromis sur l’implantation d’autres pièces accessoires à la périphérie du turbocompresseur pour assurer un bon écoulement d’air et donc un bon refroidissement.Convective turbocharger housing cooling devices are known. In known manner, the implementation of the turbocharger on the engine is determined in such a way that the air flowing around the engine cools the turbo housing. The design of such an arrangement requires having to compromise on the implementation of other accessory parts at the periphery of the turbocharger to ensure good airflow and therefore good cooling.
Selon une autre variante connue, le carter du turbocompresseur est refroidit par le circuit de refroidissement du moteur thermique. On trouve, notamment, cette configuration pour les turbocompresseurs travaillant sur de grandes plages de compression ou des turbocompresseurs à plusieurs étages. Cette configuration nécessite de devoir dimensionner le circuit de refroidissement en conséquence, de prévoir des tuyaux pour l’acheminement du liquide de refroidissement et également les modes de gestion du refroidissement du turbocompresseur.According to another known variant, the turbocharger housing is cooled by the cooling circuit of the engine. This configuration is particularly useful for turbochargers operating over large compression ranges or multi-stage turbochargers. This configuration requires the need to dimension the cooling circuit accordingly, to provide pipes for the delivery of the coolant and also the cooling management modes of the turbocharger.
Objet de l’invention L’invention vise à pallier les problèmes ci-dessous en proposant une solution de refroidissement d’un turbocompresseur fonctionnant sur une grande plage de compression ou comportant au moins deux étages de compression. L’invention vise à permettre le bon fonctionnement du turbocompresseur, sans que celui soit dégradé dans son fonctionnement ou ses prestations.OBJECT OF THE INVENTION The object of the invention is to overcome the problems below by proposing a cooling solution for a turbocharger operating over a large compression range or comprising at least two compression stages. The invention aims to allow the proper operation of the turbocharger, without that being degraded in its operation or its services.
On tend vers ce but en ce que l’invention comporte un conduit d’air pour le refroidissement d’un accessoire de véhicule automobile, ledit conduit comportant une entrée d’air, une sortie d’air et un tronçon reliant l’entrée à la sortie ; Selon une caractéristique générale de l’invention le conduit comporte un élément de filtration de l’air destiné à refroidir le carter du turbocompresseur.This object is aimed at in that the invention comprises an air duct for cooling a motor vehicle accessory, said duct comprising an air inlet, an air outlet and a section connecting the inlet to the exit ; According to a general characteristic of the invention the duct comprises an air filtering element for cooling the turbocharger housing.
Selon d’autres caractéristiques techniques de l’invention, prises séparément ou en combinaison : - l’élément de filtration peut être situer au niveau de l’entrée du conduit d’air, - le conduit peut comporter des moyens de fixation du conduit sur le carter d’un moteur du véhicule automobile, - l’entrée et la sortie d’air peuvent être situées à des niveaux différents une fois le conduit d’air fixée au carter moteur, - l’entrée d’air (3) du conduit (1) peut être située plus bas que la sortie une fois le conduit d’air fixée au carter moteur, - le conduit peut comporter deux demi-coquilles formant ledit conduit d’air, - l’élément de filtration peut être une grille, et la grille peut être dimensionnée pour comporter des trous ayant une surface supérieure à 2cm2, - l’accessoire peut être un turbocompresseur à au moins deux étages.According to other technical features of the invention, taken separately or in combination: the filtration element can be located at the inlet of the air duct; the duct can comprise means for fixing the duct on the casing of a motor vehicle engine, - the air inlet and outlet can be located at different levels once the air duct is fixed to the crankcase, - the air intake (3) of the duct (1) may be located lower than the outlet once the air duct is fixed to the crankcase, - the duct may comprise two half-shells forming said air duct, - the filtration element may be a grate , and the grid may be dimensioned to include holes having a surface greater than 2 cm 2, the accessory may be a turbocharger with at least two stages.
Selon une variante de mise en œuvre de l’invention, celle-ci porte sur un moteur thermique pour véhicule automobile comportant au moins un accessoire pour le fonctionnement du moteur. Selon une caractéristique générale de l’invention, le moteur comporte un conduit d’air pour le refroidissement de l’accessoire.According to an alternative embodiment of the invention, it relates to a thermal engine for a motor vehicle comprising at least one accessory for the operation of the engine. According to a general characteristic of the invention, the engine comprises an air duct for cooling the accessory.
Avantageusement, le conduit d’air peut comporter un élément de filtration des particules.Advantageously, the air duct may comprise a particle filtration element.
Bref description des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la 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 représentation schématique de l’implantation d’un conduit d’air selon l’invention en situation de fonctionnement, - la figure 2 est une représentation schématique d’un conduit d’air selon l’invention, - la figure 3 est une représentation schématique d’une demi coquille formant le conduit d’air, - la figure 4 est une représentation schématique d’une autre demi coquille formant le conduit d’air, et - la figure 5 est une représentation schématique d’une vue de face de l’entrée d’air du conduit d’air.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of particular embodiments of the invention given by way of non-limiting example and shown in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a schematic representation of the implantation of an air duct according to the invention in operating situation, - Figure 2 is a schematic representation of an air duct according to the invention, - Figure 3 is a schematic representation of a half shell forming the air duct, - Figure 4 is a schematic representation of another half-shell forming the air duct, and - Figure 5 is a schematic representation of a front view. the air inlet of the air duct.
Description détailléedetailed description
Dans la description qui va suivre, telle qu’illustrée dans les figures 1 à 5, qui porte sur un mode de réalisation d’un conduit 1 d’air pour le refroidissement d’un turbocompresseur à au moins deux étages.In the following description, as illustrated in Figures 1 to 5, which relates to an embodiment of an air duct 1 for cooling a turbocharger to at least two stages.
Le conduit 1 comporte une entrée d’air 3, une sortie d’air 5 et un tronçon 7 intermédiaire s’étendant depuis l’entrée d’air 3 vers la sortie d’air 5. Le conduit 1 d’air permet de guider de l’air vers le turbocompresseur afin de le refroidir, ceci est particulièrement avantageux pour les architectures des groupes motopropulseurs (GMP) complexes et que l’espace alloué est restreint, si bien que ces contraintes ne permettent pas à l’air de s’écouler de manière optimum autour du GMP.The duct 1 comprises an air inlet 3, an air outlet 5 and an intermediate section 7 extending from the air inlet 3 to the air outlet 5. The air duct 1 serves to guide from the air to the turbocharger for cooling, this is particularly advantageous for complex powertrain (GMP) architectures and the space allocated is restricted, so that these constraints do not allow the air to flow optimally around the GMP.
De plus, le conduit 1 d’air comporte un élément de filtration 9 de l’air destiné à refroidir le carter du turbocompresseur. Dans l’exemple illustré 1, 2 et 4, l’élément de filtration 9 est une grille 11, la grille 11 est dimensionnée pour comporter des trous ayant une surface supérieure à 2cm2.Par exemple dans ce mode de réalisation, la grille 11 est dimensionnée pour comporter douze trous de 3cm2 chacun.In addition, the air duct 1 comprises a filter element 9 of the air intended to cool the casing of the turbocharger. In the illustrated example 1, 2 and 4, the filtering element 9 is a grid 11, the grid 11 is dimensioned to comprise holes having a surface greater than 2 cm 2. For example, in this embodiment, the grid 11 is sized to have twelve holes of 3cm2 each.
Le conduit 1 capte et réoriente le flux d’air dynamique, du compartiment moteur ou de l’air situé à un niveau assez proche de la route par exemple à une hauteur située de 210 mm à 280 mm. Ce flux d’air peut permettre à des particules situées dans le compartiment moteur ou sur la route qui, de par la pression la vitesse et la pression dynamique, remonte le conduit 1 d’air pour arriver sur le carter du turbocompresseur.The conduit 1 captures and redirects the flow of dynamic air, engine compartment or air located at a level close to the road for example at a height of 210 mm to 280 mm. This air flow can allow particles located in the engine compartment or on the road which, due to the pressure and the dynamic pressure, up the air duct 1 to arrive on the turbocharger housing.
Hors lorsque le turbocompresseur fonctionne à pleine charge la température du carter dépasse une centaine de degré. Cette température élevée peut faire fondre les particules sur le carter du turbocompresseur et ainsi de dégradé les échanges thermiques entre le carter du turbocompresseur et l’air acheminé par le conduit 1 d’air, et peut entraîner une dégradation des prestations du turbocompresseur voire entraîner la casse de celui-ci. Cette définition du dimensionnement présente l’avantage de limiter le passage de particules de taille relativement importante.Off when the turbocharger is operating at full load the crankcase temperature exceeds a hundred degree. This high temperature can melt the particles on the crankcase of the turbocharger and thus degrade the heat exchange between the turbocharger housing and the air conveyed by the duct 1 of air, and can lead to a degradation of the performance of the turbocharger or even cause the break it. This definition of dimensioning has the advantage of limiting the passage of particles of relatively large size.
La grille 11 est située au niveau de l’entrée 3 du conduit 1 d’air, afin de limiter l’introduction de particule le plus tôt possible.The gate 11 is located at the inlet 3 of the air duct 1, to limit the introduction of particle as soon as possible.
Le conduit 1 d’air est fixé sur une paroi, sensiblement verticale, du carter moteur et comporte à cet effet des moyens de fixation 13. Une fois le conduit 1 d’air fixé sur le carter moteur l’entrée 3 et la sortie d’air 5 sont situées à des niveaux différents. Dans le mode de réalisation représenté dans les figures 1, 2 et 4, l’entrée d’air 3 du conduit 1 est située plus bas que la sortie.The duct 1 of air is fixed on a wall, substantially vertical, of the motor casing and comprises for this purpose fastening means 13. Once the duct 1 of air fixed on the crankcase the inlet 3 and the outlet of 5 are located at different levels. In the embodiment shown in Figures 1, 2 and 4, the air inlet 3 of the duct 1 is located lower than the outlet.
Selon un autre mode de réalisation, l’entrée d’air 3 et la sortie d’air 5 pourraient aussi être situées au même niveauAccording to another embodiment, the air inlet 3 and the air outlet 5 could also be located at the same level
Le conduit 1 d’air est formé de deux demi-coquilles 15, 17 en matériaux composites, par exemple du type en fibre de verre. Une première demi-coquille 15 destinée à porter les moyens de fixation 13 et une deuxième demi-coquille 17. Dans ce mode de réalisation, la première demi-coquille 15 comporte la sortie d’air 5 et la deuxième demi-coquille 17 comporte l’entrée d’air 3 ainsi que la grille 11.The duct 1 of air is formed of two half-shells 15, 17 made of composite materials, for example of the fiberglass type. A first half-shell 15 intended to carry the fastening means 13 and a second half-shell 17. In this embodiment, the first half-shell 15 comprises the air outlet 5 and the second half-shell 17 comprises the air inlet 3 and the grid 11.
Les deux demi-coquilles 15, 17 comportent, chacune, des trottoirs 19 sensiblement identiques et situés en vis-à-vis une fois les demi-coquilles 15, 17 assemblées ensemble. Les trottoirs sont destinés à fixer les deux demi-coquilles 15, 17 assemblés par exemple par un soudage par vibrations (friction). Dans le mode de réalisation présenté, les trottoirs 19 ne sont pas continus, c’est-à-dire qu’il y a une interruption pour pouvoir permettre de tenir compte de l'environnement architectural, par exemple un galet (non représenté) qui serait à proximité du conduit 1.The two half-shells 15, 17 each comprise sidewalks 19 substantially identical and located vis-à-vis once the half-shells 15, 17 assembled together. The sidewalks are intended to fix the two half-shells 15, 17 assembled for example by a vibration welding (friction). In the embodiment shown, the sidewalks 19 are not continuous, that is to say that there is an interruption to be able to take into account the architectural environment, for example a roller (not shown) which would be near the duct 1.
Selon d’autres variantes de mises en œuvre, la technique de réalisation du conduit 1 pourrait être réalisée suivant différentes technologies, formes, matières, types de fixations... L’invention trouve particulière son application pour un accessoire de moteur thermique, notamment les turbocompresseurs au moins à deux étages.According to other variants of implementation, the duct 1 production technique could be performed according to different technologies, shapes, materials, types of fasteners ... The invention finds particular application for a heat engine accessory, including turbochargers at least two stages.
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