FR3041693A1 - Equipement de vehicule automobile connecte a un moteur a combustion interne - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un équipement (1) de véhicule automobile, notamment agencé pour être connecté à un moteur à combustion interne du véhicule automobile, cet équipement comprenant : - un composant à refroidir (3), - un organe de refroidissement (4) comportant au moins un conduit d'amenée (5) agencé pour amener vers le composant à refroidir, un fluide de refroidissement d'un circuit de refroidissement du véhicule automobile, cet organe de refroidissement étant assemblé avec le composant à refroidir, en appui l'un contre l'autre, de sorte que le fluide de refroidissement provenant du conduit d'amenée puisse refroidir le composant à refroidir.
Description
Equipement de véhicule automobile connecté à un moteur à combustion interne
La présente invention concerne un équipement de véhicule automobile, notamment agencé pour être connecté à un moteur à combustion interne du véhicule automobile.
La demande de brevet EP 2 769 074 décrit une vanne EGR utilisée pour transporter un gaz chaud recirculé, provenant de l’échappement du véhicule automobile. Ce type de vanne EGR est placé dans l’environnement immédiat du moteur à combustion.
Comme ce type de vannes, un certain nombre d’équipements périphériques aux moteurs à combustion interne sont soumis à des contraintes thermiques de plus en plus élevées tandis que les contraintes d’encombrement et de poids nécessitent de développer des équipements refroidis par un liquide de refroidissement.
De manière standard, le principe est de créer une canalisation d’eau dans l’équipement considéré et d’y faire circuler le liquide de refroidissement disponible sur véhicule L’équipement est donc muni d’un raccord (ou spigot en anglais) d’entrée et d’un raccord de sortie qui permettent d’amener et de récupérer le liquide de refroidissement qui aura entre les deux absorbé les calories de la pièce que l’on cherche a refroidir. L’inconvénient d’une telle architecture est la multiplication des durites (métallique, plastique ou caoutchoucs) qui posent des problèmes d’intégration et de fiabilité (fuite au niveau des durites ou des colliers). L’invention vise à résoudre ces inconvénients. L’invention a ainsi notamment pour objet un équipement de véhicule automobile, notamment agencé pour être connecté à un moteur à combustion interne du véhicule automobile, cet équipement comprenant : - un composant à refroidir, - un organe de refroidissement comportant au moins un conduit d’amenée agencé pour amener vers le composant à refroidir, un fluide de refroidissement d’un circuit de refroidissement du véhicule automobile, cet organe de refroidissement étant assemblé avec le composant à refroidir, en appui l’un contre l’autre, de sorte que le fluide de refroidissement provenant du conduit d’amenée puisse refroidir le composant à refroidir.
Grâce à l’invention, il est possible d’assurer un refroidissement sans nécessité de tuyauterie entre les différentes pièces. L’invention permet ainsi d’avoir un équipement compact et de simplifier la réalisation de la circulation de liquide de refroidissement dans le composant à refroidir.
De plus l’invention permet de conserver une zone d’échange thermique équivalente à l’existant à proximité de la zone moteur.
Avantageusement le composant à refroidir est en appui contre l’organe de refroidissement avec interposition d’un organe d’étanchéité entre le composant à refroidir et l’organe de refroidissement. L’organe d’étanchéité est de préférence un joint.
Par exemple le joint est réalisé en FKM, HNBR, EPDM, ACM, acier.
Le joint peut présenter une forme plate et/ou une forme annulaire.
De préférence, le joint est comprimé lorsqu’il est en place entre le composant à refroidir et l’organe de refroidissement.
Notamment le joint est entièrement disposé entre le composant à refroidir et l’organe de refroidissement.
Le joint présente une épaisseur comprise entre 0.25 mm et 8 mm.
Le joint comporte notamment au moins un orifice, notamment réalisé dans son épaisseur, disposé en regard d’une extrémité du conduit d’amenée de l’organe de refroidissement.
Le composant à refroidir est, si on le souhaite, assemblé avec l’organe de refroidissement par au moins un organe de fixation rapporté, notamment une vis, un goujon ou un organe d’encliquetage.
Avantageusement le composant à refroidir comporte une paroi d’échange thermique au contact de laquelle circule le fluide de refroidissement provenant du conduit d’amenée de l’organe de refroidissement.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le composant à refroidir comporte un corps, notamment réalisé par moulage, et la paroi d’échange thermique est formée sur ce corps.
De préférence, la paroi d’échange thermique est issue du moulage du corps.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, la paroi d’échange thermique du corps à refroidir est agencée en regard d’une paroi complémentaire de l’organe de refroidissement de sorte que les parois en regard forment un conduit de refroidissement pour refroidir le composant à refroidir, et ce conduit de refroidissement est connecté de manière fluidique au conduit d’amenée de l’organe de refroidissement.
Dans ce cas, la paroi d’échange thermique du composant à refroidir forme une paroi extérieure de ce composant.
Notamment la paroi complémentaire de l’organe de refroidissement est adjacente au conduit d’amenée.
Le composant à refroidir peut comporter au moins un conduit de refroidissement comprenant une entrée agencée pour être connectée de manière fluidique au conduit d’amenée de l’organe de refroidissement.
Par exemple ce conduit de refroidissement comporte une sortie agencée pour être connectée à un conduit d’évacuation du fluide de refroidissement formé sur l’organe de refroidissement.
Le cas échéant, le conduit de refroidissement est formé par la paroi d’échange thermique du composant à refroidir.
En d’autres termes, ce conduit de refroidissement du composant à refroidir est formé de manière distincte de l’organe de refroidissement.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le conduit de refroidissement du composant à refroidir comporte un tronçon d’entrée et un tronçon de sortie.
Les tronçons d’entrée et de sortie peuvent être sensiblement parallèles.
Les tronçons d’entrée et de sortie sont reliés entre eux par un tronçon intermédiaire, lequel peut être sensiblement d’orientation différente de l’un des tronçons d’entrée et de sortie.
Le tronçon intermédiaire est notamment obturé à l’une de ses extrémités par un obturateur rapporté, par exemple un bouchon, l’autre extrémité étant obturée par une portion du corps dans lequel le tronçon intermédiaire est réalisé.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le conduit de refroidissement du composant à refroidir est formé entièrement sur un corps, notamment moulé, du composant à refroidir.
Dans ce cas, le composant à refroidir peut nécessiter la réalisation soit d’un noyau (fonderie sable) soit d’un tiroir (fonderie sous pression) dans le cas où le composant à refroidir est réalisé par moulage.
En variante, le conduit de refroidissement du composant à refroidir est formé au moins partiellement sur un corps, notamment moulé, du composant à refroidir, et au moins partiellement par un obturateur fixé au corps.
Par exemple le conduit de refroidissement comporte au moins un tronçon, notamment un tronçon intermédiaire, formé entre le corps et l’obturateur.
Dans ce cas, le conduit de refroidissement du composant à refroidir a pour avantage d’être moulable sans noyau (fonderie sable) ni tiroir particulier (fonderie sous pression).
Avantageusement l’obturateur est fixé de manière étanche sur le corps notamment par sertissage, bouterollage, soudage, brasage ou collage.
Par exemple, l’obturateur est réalisé en acier, inox, laiton, aluminium.
Avantageusement le conduit de refroidissement du composant à refroidir comporte au moins un déflecteur agencé pour ménager un chemin d’écoulement du fluide de refroidissement entre une sortie de ce conduit et une sortie de ce conduit.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le déflecteur est formé par une pièce distincte d’un corps du composant à refroidir.
Le conduit de refroidissement du composant à refroidir comporte notamment au moins une cavité dans laquelle s’étend au moins partiellement le déflecteur de manière à former au moins partiellement le conduit de refroidissement.
Ceci permet d’assurer que le fluide de refroidissement soit en mouvement afin de mieux refroidir la pièce à refroidir.
Par exemple le déflecteur est réalisé en polymère thermoplastique, thermodurcissable ou en tôle métallique.
Si on le souhaite, le déflecteur est réalisé d’un seul tenant.
Le déflecteur peut être fixé sur le composant à refroidir.
Le déflecteur est notamment monté sur l’organe de refroidissement.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le déflecteur est encliqueté ou monté en force sur le composant à refroidir, ou en variante sur l’organe de refroidissement.
Le déflecteur présente au moins un coude. Le déflecteur a un contour extérieur épousant la cavité où circule le liquide de refroidissement.
Le déflecteur possède une forme garantissant sa bonne mise en position dans le produit. L’avantage du déflecteur rapporté est la gestion possible de la perte de charge du flux entre les zones amont et aval où circule le liquide de refroidissement.
Ceci permet d’allonger le chemin du fluide refroidissement au sein du composant à refroidir et donc d’augmenter les échanges thermiques.
Par exemple l’organe de refroidissement est réalisé en plastique, ou en métal.
Par exemple, le composant à refroidir comporte une machine électrique, notamment un moteur électrique ou un alternateur, par exemple un alterno-démarreur.
Le composant à refroidir peut être monté dans un compresseur électrique, par exemple de suralimentation.
Le composant à refroidir peut être une vanne, par exemple une vanne EGR, un boîtier papillon essence, un doseur diesel, un volet by-pass, un volet de swirl.
Par exemple, le composant à refroidir comporte un canal pour le passage de gaz chauds, et le composant comporte un moteur électrique à refroidir par le conduit de refroidissement.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le moteur électrique est logé dans un logement réalisé sur un corps du composant à refroidir. L’invention concerne également un procédé pour réaliser un équipement de véhicule automobile, comportant l’étape suivante : - réaliser un conduit de refroidissement pour refroidir un composant à refroidir de l’équipement.
Le procédé peut comporter l’étape suivante : - Réaliser le conduit de refroidissement au moins partiellement sur un corps moulé du composant à refroidir.
Le procédé peut comporter l’étape suivante : - Mouler le corps du composant à refroidir à l’aide d’un moule sans noyau mobile ni tiroir mobile.
Le procédé peut comporter l’étape suivante :
Mouler le corps du composant à refroidir à l’aide d’un moule pourvu d’un noyau mobile et/ou d’un tiroir mobile. L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif en référence au dessin annexé dans lequel : - les figures 1 à 5 sont des vues en coupe, schématiques et partielles, d’équipements selon différents modes de réalisation.
On a représenté sur la figure 1 un équipement de véhicule automobilel selon un exemple de réalisation de l’invention, cet équipement étant agencé pour être connecté à un moteur à combustion interne 2 d’un véhicule automobile, cet équipement 1 comprenant : - un composant à refroidir 3, - un organe de refroidissement 4 comportant un conduit d’amenée 5 agencé pour amener vers le composant à refroidir 3, un fluide de refroidissement 6 d’un circuit de refroidissement 7 du véhicule automobile, cet organe de refroidissement 5 étant assemblé avec le composant à refroidir 3, en appui l’un contre l’autre, de sorte que le fluide de refroidissement 6 provenant du conduit d’amenée 5 puisse refroidir le composant à refroidir 3.
Le composant à refroidir 3 est en appui contre l’organe de refroidissement 4 avec interposition d’un organe d’étanchéité 9 entre le composant à refroidir 3 et l’organe de refroidissement 4. L’organe d’étanchéité 9 est un joint réalisé en FKM, HNBR, EPDM, ACM, acier.
Le joint 9 présente une forme annulaire plate, et est comprimé lorsqu’il est en place entre le composant à refroidir 3 et l’organe de refroidissement 4.
Dans l’exemple décrit, le joint 9 est entièrement disposé entre le composant à refroidir 3 et l’organe de refroidissement 4.
Le joint présente une épaisseur comprise entre 0.25 mm et 8 mm.
Ce joint 9 comporte un orifice 10 réalisé dans son épaisseur, disposé en regard d’une extrémité 11 du conduit d’amenée 5 de l’organe de refroidissement 4.
Le composant à refroidir 3 est assemblé avec l’organe de refroidissement 4 par des goujons 14.
Le composant à refroidir 3 comporte une paroi d’échange thermique 15 au contact de laquelle circule le fluide de refroidissement 6 provenant du conduit d’amenée 5 de l’organe de refroidissement 4.
Le composant à refroidir 3 comporte un corps 17 réalisé par moulage, et la paroi d’échange thermique 15 est formée sur ce corps 17.
La paroi d’échange thermique 15 est issue du moulage du corps 17.
Cette paroi d’échange thermique 15 est agencée en regard d’une paroi complémentaire 18 de l’organe de refroidissement 4 de sorte que les parois 17 et 18 en regard forment un conduit de refroidissement 20 pour refroidir le composant à refroidir 3, et ce conduit de refroidissement 20 est connecté de manière fluidique au conduit d’amenée 5 de l’organe de refroidissement 4.
La paroi d’échange thermique 15 du composant à refroidir 3 forme une paroi extérieure du corps 17.
La paroi complémentaire 18 de l’organe de refroidissement 4 est adjacente au conduit d’amenée 5.
Le conduit de refroidissement 20 du composant à refroidir 3 comprend une entrée 21 agencée pour être connectée de manière fluidique au conduit d’amenée 5 de l’organe de refroidissement 4.
Ce conduit de refroidissement 20 comporte une sortie 22 agencée pour être connectée à un conduit d’évacuation 23 du fluide de refroidissement formé sur l’organe de refroidissement 4.
Ce conduit de refroidissement 20 est formé pour partie par la paroi d’échange thermique 15 du composant à refroidir 3.
Dans l’exemple décrit, ce conduit de refroidissement 20 du composant à refroidir 3 est formé de manière distincte de l’organe de refroidissement 4.
On a représenté sur la figure 2 un autre exemple de réalisation de l’invention. L’équipement de la figure 2 diffère de celui de la figure 1 en ce que le conduit de refroidissement 20 du composant à refroidir 3 comporte un tronçon d’entrée 30 et un tronçon de sortie 31.
Les tronçons d’entrée 30 et de sortie 31 peuvent être sensiblement parallèles.
Les tronçons d’entrée 30 et de sortie 31 sont reliés entre eux par un tronçon intermédiaire 32, lequel est d’orientation différente de l’un des tronçons d’entrée 30 et de sortie 31.
Le tronçon intermédiaire 32 est obturé à l’une de ses extrémités 33 par un obturateur rapporté 34 formé par un bouchon, l’autre extrémité 35 étant obturée par une portion 36 du corps 17 dans lequel le tronçon intermédiaire 32 est réalisé.
Dans l’exemple de la figure 2, le conduit de refroidissement 20 du composant à refroidir 3 est formé entièrement sur le corps 17, qui est moulé, du composant à refroidir 3.
La fabrication du corps 17 nécessite, lors du moulage, un noyau (fonderie sable) soit d’un tiroir (fonderie sous pression) compte tenu de la forme du conduit 20.
Le corps 17 est réalisé en aluminium.
En variante, comme illustré sur la figure 3, le conduit de refroidissement 20 du composant à refroidir 3 est formé partiellement sur le corps 17 du composant à refroidir 3, et partiellement par un obturateur 40 fixé au corps 17.
En effet le tronçon intermédiaire 32 est formé à l’aide du corps 17 et l’obturateur 40.
Dans ce cas, le conduit de refroidissement 20 du composant à refroidir a pour avantage d’être moulable sans noyau (fonderie sable) ni tiroir particulier (fonderie sous pression). L’obturateur 40 est fixé de manière étanche sur le corps 17 sertissage, bouterollage, soudage, brasage ou collage. L’obturateur 40 est réalisé en acier, inox, laiton, ou aluminium et présente une partie centrale 41 en forme de plaque.
Dans l’exemple de la figure 4, le conduit de refroidissement 20 du composant à refroidir 3 comporte un déflecteur 45 agencé pour ménager un chemin d’écoulement du fluide de refroidissement entre une entrée 46 de ce conduit et une sortie 47 de ce conduit.
Le déflecteur 45 est formé par une pièce distincte d’un corps 17 du composant à refroidir.
Le conduit de refroidissement 20 du composant à refroidir comporte une cavité 49 dans laquelle s’étend le déflecteur 45 de manière à former le conduit de refroidissement 20.
Ceci permet d’assurer que le fluide de refroidissement soit en mouvement afin de mieux refroidir la pièce à refroidir.
Le déflecteur 45 est réalisé en thermoplastique, thermodurcissable, en tôle métallique, comme la tôle inox, ou dans un autre matériau, d’un seul tenant.
Le déflecteur 45 est fixé sur le composant à refroidir.
Le déflecteur 45 est monté sur l’organe de refroidissement 3, en étant encliqueté ou monté à force sur le composant à refroidir, ou en variante sur l’organe de refroidissement.
Le déflecteur 45 présente au moins un coude 50, et comporte des ailes 51 parallèles.
Le déflecteur a un contour extérieur épousant la cavité où circule le liquide de refroidissement. Le déflecteur est muni de forme garantissant sa bonne mise en position dans le produit. L’avantage du déflecteur rapporté est la gestion possible de la perte de charge du flux entre les zones amont et aval où circule le liquide de refroidissement.
Ceci permet d’allonger le chemin du fluide refroidissement au sein du composant à refroidir et donc d’augmenter les échanges thermiques.
On a représenté sur la figure 5 un équipement selon un exemple de mise en œuvre de l’invention, utilisant un déflecteur 45 comme dans la figure 4.
Dans l’exemple décrit, le composant à refroidir 3 est une vanne EGR de circulation de gaz d’échappement d’un moteur de véhicule automobile. La vanne permet l’écoulement des gaz d’échappement le long de la ligne d’échappement du moteur et une recirculation des gaz à l’admission du moteur.
De manière connue, la vanne 3 comprend le corps 17 définissant un conduit principal et un conduit auxiliaire d’écoulement du gaz, débouchant dans ledit conduit principal. Le conduit principal est destiné à être raccordé à la ligne d’échappement du moteur et le conduit auxiliaire sert à la recirculation de gaz d’échappement.
Le corps 17 comprend en outre un logement 55 pour un moteur 56 d’actionnement d’un volet de la vanne.
Ce volet est mobile entre deux positions, une première position de fermeture, empêchant la communication entre les deux conduits, et une seconde position de pleine recirculation, permettant la mise en communication desdits conduits.
Dans l’exemple de la figure 5, le déflecteur est déposé par l’opérateur dans la cavité. Sa forme n’autorise qu’une seule et unique position dans le conduit. Une fois l’assemblage des pièces 3 et 4 effectué, le déflecteur est bloqué de manière isostatique. La forme est ainsi étudiée afin que le déflecteur ne bouge pas sous l’effet des variations de pression du flux du liquide de refroidissement.
Le joint 9 est logé dans une rainure annulaire 57 formée sur le composant à refroidir 3. Ce joint 9 est en appui avec sur l’organe de refroidissement 4. Le joint 9 présente une forme annulaire ou peut être sous forme de tôle plane.
Le conduit de refroidissement 20 formé avec le déflecteur 45 sert à refroidir le moteur 56 du fait de la proximité du logement 55 du moteur 56 avec ce conduit de refroidissement 20.
Bien entendu, on ne sort pas du cadre de la présente invention lorsque le composant à refroidir est différent d’une vanne.
Par exemple, le composant à refroidir comporte une machine électrique, notamment un moteur électrique ou un alternateur, par exemple un alterno-démarreur.
Le composant à refroidir peut être monté dans un compresseur électrique, par exemple de suralimentation.
Claims (15)
- REVENDICATIONS1. Equipement (1) de véhicule automobile, notamment agencé pour être connecté à un moteur à combustion interne du véhicule automobile, cet équipement comprenant : un composant à refroidir (3), un organe de refroidissement (4) comportant au moins un conduit d’amenée (5) agencé pour amener vers le composant à refroidir, un fluide de refroidissement d’un circuit de refroidissement du véhicule automobile, cet organe de refroidissement étant assemblé avec le composant à refroidir, en appui l’un contre l’autre, de sorte que le fluide de refroidissement provenant du conduit d’amenée puisse refroidir le composant à refroidir.
- 2. Equipement selon la revendication précédente, le composant à refroidir est en appui contre l’organe de refroidissement avec interposition d’un organe d’étanchéité (9) entre le composant à refroidir et l’organe de refroidissement.
- 3. Equipement selon la revendication précédente, l’organe d’étanchéité est un joint.
- 4. Equipement selon l’une des deux revendications précédentes, le joint (9) est entièrement disposé entre le composant à refroidir et l’organe de refroidissement.
- 5. Equipement selon l’une des revendications précédentes, le composant à refroidir (3) est assemblé avec l’organe de refroidissement (4) par au moins un organe de fixation rapporté (14), notamment une vis, un goujon ou un organe d’encliquetage.
- 6. Equipement selon l’une des revendications précédentes, le composant à refroidir comporte une paroi d’échange thermique (15) au contact de laquelle circule le fluide de refroidissement provenant du conduit d’amenée de l’organe de refroidissement.
- 7. Equipement selon la revendication précédente, la paroi d’échange thermique (15) du corps à refroidir est agencée en regard d’une paroi complémentaire (18) de l’organe de refroidissement de sorte que les parois en regard forment un conduit de refroidissement (20) pour refroidir le composant à refroidir, et ce conduit de refroidissement est connecté de manière fluidique au conduit d’amenée de l’organe de refroidissement.
- 8. Equipement selon l’une des revendications 1 à 6, comportant un conduit de refroidissement (20) du composant à refroidir formé de manière distincte de l’organe de refroidissement.
- 9. Equipement selon la revendication précédente, le conduit de refroidissement (20) du composant à refroidir comporte un tronçon d’entrée et un tronçon de sortie, et les tronçons d’entrée (30) et de sortie (31 ) sont reliés entre eux par un tronçon intermédiaire (32), lequel peut être sensiblement d’orientation différente de l’un des tronçons d’entrée et de sortie.
- 10. Equipement selon la revendication 8 ou 9, le conduit de refroidissement du composant à refroidir est formé entièrement sur un corps, notamment moulé, du composant à refroidir.
- 11. Equipement selon l’une des revendications 1 à 6, comportant un conduit de refroidissement (20) du composant à refroidir formé au moins partiellement sur un corps, notamment moulé, du composant à refroidir, et au moins partiellement par un obturateur (41) fixé au corps.
- 12. Equipement selon l’une des revendications précédentes, le conduit de refroidissement du composant à refroidir comporte au moins un déflecteur (45) agencé pour ménager un chemin d’écoulement du fluide de refroidissement entre une sortie de ce conduit et une sortie de ce conduit.
- 13. Equipement selon la revendication précédente, le déflecteur est formé par une pièce distincte d’un corps du composant à refroidir.
- 14. Equipement selon l’une des deux revendications précédentes, le déflecteur est réalisé en thermoplastique, thermodurcissable, ou en tôle métallique.
- 15. Equipement selon l’une des revendications précédentes, le composant à refroidir comporte un canal pour le passage de gaz chauds, et le composant comporte un moteur électrique à refroidir par un conduit de refroidissement.
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| FR3041693B1 (fr) | 2019-08-30 |
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