FR3057611A1 - Actionneur pour un clapet d'un dispositif de recuperation de chaleur a l'echappement, notamment de vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
L'actionneur (10) comporte un coulisseau (20) destiné à actionner le clapet (42), mobile entre des première et seconde positions, et un organe (24) pour appliquer une force de sollicitation entrainant le coulisseau (20) vers sa première position lorsque la température de cet organe de sollicitation (24) est supérieure à une valeur prédéterminée. L'actionneur (10) comporte un organe élastique (34) appliquant sur le coulisseau (20) une force de rappel vers sa seconde position, la force de rappel étant inférieure à la force de sollicitation. L'organe de sollicitation (24) est un organe hélicoïdal à mémoire de forme, ductile lorsque sa température est inférieure à ladite valeur prédéterminée, et se formant vers une forme hélicoïdale prédéfinie lorsque sa température est supérieure à la valeur prédéterminée.
Description
© N° de publication : 3 057611 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction) (© N° d’enregistrement national : 16 60130 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE
COURBEVOIE © Int Cl8 : F01 N5/02 (2017.01), F 01 N 13/08
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
| ©) Date de dépôt : 19.10.16. | © Demandeur(s) : FAURECIA SYSTEMES D'ECHAPPE- |
| (© Priorité : | MENT Société par actions simplifiée — FR. |
| @ Inventeur(s) : GREBER FREDERIC et DAHMANY | |
| SAM IR. | |
| (43) Date de mise à la disposition du public de la | |
| demande : 20.04.18 Bulletin 18/16. | |
| ©) Liste des documents cités dans le rapport de | |
| recherche préliminaire : Se reporter à la fin du | |
| présent fascicule | |
| (© Références à d’autres documents nationaux | ® Titulaire(s) : FAURECIA SYSTEMES D'ECHAPPE- |
| apparentés : | MENT Société par actions simplifiée. |
| ©) Demande(s) d’extension : | (© Mandataire(s) : LAVOIX. |
FR 3 057 611 - A1
ACTIONNEUR POUR UN CLAPET D'UN DISPOSITIF DE RECUPERATION DE CHALEUR A L'ECHAPPEMENT, NOTAMMENT DE VEHICULE AUTOMOBILE.
_ L'actionneur (10) comporte un coulisseau (20) destiné à actionner le clapet (42), mobile entre des première et seconde positions, et un organe (24) pour appliquer une force de sollicitation entraînant le coulisseau (20) vers sa première position lorsque la température de cet organe de sollicitation (24) est supérieure à une valeur prédéterminée.
L'actionneur (10) comporte un organe élastique (34) appliquant sur le coulisseau (20) une force de rappel vers sa seconde position, la force de rappel étant inférieure à la force de sollicitation. L'organe de sollicitation (24) est un organe hélicoïdal à mémoire de forme, ductile lorsque sa température est inférieure à ladite valeur prédéterminée, et se formant vers une forme hélicoïdale prédéfinie lorsque sa température est supérieure à la valeur prédéterminée.
Actionneur pour un clapet d’un dispositif de récupération de chaleur à l’échappement, notamment de véhicule automobile
La présente invention concerne un actionneur pour un clapet d’un dispositif de récupération de chaleur à l’échappement, notamment de véhicule automobile.
L’énergie thermique contenue dans les gaz d’échappement représente environ 30% de l’énergie contenue dans le carburant. Un dispositif de récupération de chaleur est destiné à transférer cette énergie vers un autre fluide, tel qu’un liquide de refroidissement.
Un dispositif de récupération de chaleur comporte une vanne délimitant un passage entre une entrée et une sortie de gaz d’échappement, la vanne logeant un clapet mobile entre une position d’obturation et une position de libération du passage. Le dispositif de récupération comporte également un échangeur thermique, comprenant une entrée d’échangeur en amont du clapet et une sortie d’échangeur en aval du clapet.
L’échangeur thermique est destiné à permettre l’échange de chaleur entre les gaz d’échappement, passant par cet échangeur thermique, et un fluide caloporteur, notamment un liquide de refroidissement.
Lorsque le clapet est en position d’obturation, la circulation des gaz d’échappement est forcée à travers l’échangeur thermique. Lorsque le clapet est en position de libération, les gaz d’échappement circulent à travers ledit passage, l’échangeur étant alors inactif.
Le clapet est mobile en fonction de la température du fluide caloporteur.
Plus particulièrement, lorsque la température du fluide caloporteur est inférieure à un seuil de déclenchement prédéfini, le clapet est en position d’obturation, si bien que le gaz d’échappement passe par l’échangeur : le dispositif de récupération est dit en mode de récupération d’énergie.
En revanche, lorsque la température du fluide caloporteur est supérieure au seuil de déclenchement prédéfini, le clapet est en position de libération, si bien que le gaz d’échappement passe par le passage, et l’échangeur est inactif : le dispositif de récupération est dit en mode de court-circuit.
Le clapet est actionné de manière passive par un actionneur, sensible à la température du fluide caloporteur.
On connaît déjà, dans l’état de la technique, notamment d’après
WO 2006 090 725, un actionneur pour un clapet de dispositif de récupération de chaleur à l’échappement, comportant :
- un coulisseau destiné à actionner le clapet, le coulisseau étant mobile entre une première position et une seconde position,
- un organe de sollicitation du coulisseau, propre à appliquer une force de sollicitation entraînent le coulisseau vers sa première position lorsque la température de cet organe de sollicitation est supérieure à une valeur prédéterminée.
Cet organe de sollicitation est formé par une capsule de cire. Cette cire est chauffée par le fluide caloporteur, et sa température de fusion correspond à la dite valeur prédéterminée.
Lorsque la cire fond, elle se dilate considérablement. Or, la cire est logée dans la capsule, qui présente un volume constant, si bien qu’elle pousse le coulisseau en se dilatant.
Le coulisseau est relié au clapet du dispositif de récupération, si bien que ce clapet est déplacé vers sa position de libération lorsque la cire se dilate.
En revanche, lorsque la température de la cire passe en-dessous de sa température de fusion, la cire durcit en se contractant, et le coulisseau est rappelé, par exemple au moyen d’un organe de rappel, vers sa position initiale, en entraînant le clapet vers sa position d’obturation.
Il est à noter que, lorsque la température de la cire augmente au-delà de sa température de fusion, la cire continue de se dilater, jusqu’à une dilatation maximale correspondant à une température maximale. Cette dilatation induit un déplacement supplémentaire du coulisseau, habituellement appelé « sur-course >>. Typiquement, pour une capsule présentant une course de 10mm obtenue à 85°C, la sur-course observée entre 85°C et 130°C est de 3 mm.
Cette sur-course entraîne des difficultés de construction du dispositif de récupération, notamment une gestion difficile de la chaîne de cotes, et la gestion d’efforts importants dus à la sur-course du coulisseau alors que la course du clapet est limitée.
Dans certains cas, on peut prévoir un système de gestion de la sur-course, mais un tel système est généralement complexe à mettre en œuvre, et induit un effort croisant dans la capsule de cire.
Par ailleurs, il est à noter que l’efficacité de la cire diminue avec son vieillissement. On observe en effet une diminution de sa prise de volume au fur et à mesure de l’augmentation du nombre de cycles, ce qui entraîne une diminution de la course qui atteint 20% au bout de 30 000 cycles.
En outre, lorsque le dispositif comporte un système de gestion de sur-course, le vieillissement de la cire est accéléré du fait de l’ajout d’un effort plus important dans la capsule de cire.
L’invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients, en fournissant un actionneur de clapet de dispositif de récupération n’induisant pas de problème de surcourse, et dont la durée de vie est améliorée.
A cet effet, l’invention a notamment pour objet un actionneur pour un clapet d’un dispositif de récupération de chaleur à l’échappement, notamment de véhicule automobile, comportant :
- un coulisseau destiné à actionner le clapet, le coulisseau étant mobile entre une première position et une seconde position,
- un organe de sollicitation du coulisseau, propre à appliquer une force de sollicitation entrainant le coulisseau vers sa première position lorsque la température de cet organe de sollicitation est supérieure à une valeur prédéterminée, caractérisé en ce que :
- l’actionneur comporte un organe élastique appliquant sur le coulisseau une force de rappel vers sa seconde position, la force de rappel étant inférieure à la force de sollicitation, et
- l’organe de sollicitation est un organe hélicoïdal à mémoire de forme, ductile lorsque sa température est inférieure à ladite valeur prédéterminée, et se formant vers une forme hélicoïdale prédéfinie lorsque sa température est supérieure à la valeur prédéterminée.
L’organe de sollicitation est formé par un brin métallique en alliage à mémoire de forme, enroulé en spirale selon une définition géométrique donnée et ayant subi un traitement thermique lui donnant les qualités requises relatives à la température de transition et à l’effort de sollicitation appliqué.
Lorsque la température de l’organe de sollicitation est en dessous de la valeur prédéterminée (température de transition), sa structure est du type martensite, et audessus de la valeur prédéterminée, sa structure est du type austénite.
Ainsi, à basse température, l’organe de sollicitation est très ductile, si bien que sa forme est facilement modifiable. L’organe de sollicitation n’applique alors qu’un effort de sollicitation négligeable ou nul sur le coulisseau.
En revanche, lorsque la température augmente au-delà de la valeur prédéterminée, l’organe de sollicitation passe à un état super élastique, et tendra à reprendre sa forme initiale, appliquant ainsi un effort de sollicitation sur le coulisseau.
Un tel organe de sollicitation en matériau à mémoire de forme ne présente pas les inconvénients de la cire évoqués précédemment. Cet organe de sollicitation n’induit pas de sur-course, et présente une durée de vie supérieure à celle de la cire.
Un actionneur selon l’invention peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables.
- L’actionneur comporte un corps d’actionneur délimitant une chambre dans laquelle est logé l’organe de sollicitation, la chambre comprenant une entrée et une sortie pour du fluide caloporteur, notamment du liquide de refroidissement.
- Le corps d’actionneur comporte une tige de guidage autour de laquelle est agencé l’organe de sollicitation.
- L’actionneur comporte un premier élément de fixation de l’organe de sollicitation, fixé dans le corps d’actionneur, comportant une partie filetée sur laquelle sont vissées des spires de l’organe de sollicitation.
- L’actionneur comporte un second élément de fixation de l’organe de sollicitation, solidaire du coulisseau, comportant une partie filetée sur laquelle sont vissées des spires de l’organe de sollicitation.
- La forme hélicoïdale prédéfinie de l’organe de sollicitation est à spires jointives, si bien que la force de sollicitation agit en traction.
- L’actionneur comporte un levier coopérant d’une part avec le coulisseau, et destiné d’autre part à coopérer avec le clapet, le coulisseau étant propre à actionner le clapet par l’intermédiaire de ce levier.
- L’organe élastique est formé par un ressort hélicoïdal, agencé coaxialement avec l’organe de sollicitation.
L’invention concerne également un dispositif de récupération de chaleur à l’échappement, comportant une vanne délimitant un passage entre une entrée et une sortie de gaz d’échappement, la vanne logeant un clapet mobile entre une position d’obturation et une position de libération du passage, et le dispositif de récupération comportant un échangeur thermique, comprenant une entrée d’échangeur en amont du clapet et une sortie d’échangeur en aval du clapet, caractérisé en ce qu’il comporte un actionneur tel que défini précédemment, dont le coulisseau est relié cinématiquement au clapet.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux figures annexées, parmi lesquelles :
- la figure 1 est une vue en coupe axiale d’un actionneur selon un premier exemple de mode de réalisation de l’invention ; et
- les figures 2 et 3 sont une vue similaire à la figure 1 d’un actionneur selon un deuxième exemple de mode de réalisation de l’invention, respectivement dans une première position et dans une seconde position.
On a représenté, sur la figure 1, un actionneur 10 pour un clapet d’un dispositif de récupération de chaleur à l’échappement, notamment de véhicule automobile.
L’actionneur 10 comporte un corps d’actionneur 12, par exemple de forme générale cylindrique définie autour d’un axe longitudinal X. Le corps d’actionneur 12 est creux, et délimite donc une chambre 14.
Le corps d’actionneur 12 présente une ouverture d’entrée 16 et une ouverture de sortie 18, débouchant toutes deux dans la chambre 14. Ces ouvertures d’entrée 16 et de sortie 18 sont destinées à être raccordées avec un réseau de circulation de fluide caloporteur, notamment de liquide de refroidissement.
Ainsi, la chambre 14 est destinée à être remplie de liquide de refroidissement, qui circule à travers cette chambre 14. La température dans la chambre 14 est donc la température du liquide de refroidissement.
L’actionneur 10 comporte un coulisseau 20 destiné à actionner le clapet du dispositif de récupération, notamment par l’intermédiaire d’un levier.
Le coulisseau 20 est mobile, notamment dans la direction de l’axe longitudinal X, entre une première position (non représentée) et une seconde position (représentée sur la figure 1).
Le coulisseau 20 présente par exemple une forme générale allongée, s’étendant le long de la direction de l’axe longitudinal X, donc coaxialement au corps 12, et notamment au travers d’une ouverture 21 ménagée à une extrémité du corps 12. Ainsi, dans la première position, le coulisseau 20 est au moins en partie escamoté dans la chambre 14, et dans la seconde position, le coulisseau 20 est au moins en partie déployé hors de la chambre 14.
Avantageusement, le corps 12 loge une tige de guidage 22, s’étendant le long de l’axe longitudinal X. Dans ce cas, le coulisseau 20 est creux, et monté autour de la tige de guidage 22, de manière à pouvoir coulisser le long de cette tige de guidage 22.
Le corps 12 comporte également, à proximité de l’ouverture 21, un palier 23 assurant également le guidage du coulisseau 20. Ainsi, le coulisseau 20 est intercalé radialement entre la tige de guidage 22 et le palier 23.
Le palier 23 est par exemple porté par un capotage 25 fixé au corps 12 à l’extrémité comprenant l’ouverture 21. Le capotage 25 porte en outre un joint d’étanchéité
27, empêchant la fuite de liquide de refroidissement à travers l’ouverture 21, et empêchant toute intrusion à travers cette ouverture 21.
Le joint d’étanchéité 27 est par exemple réalisé en matière caoutchouteuse ou élastomère, par exemple en EPDM, caoutchouc fluorocarboné FPM, fluorosilicone MFQ ou tout équivalent résistant d’une part au liquide de refroidissement et d’autre part aux agents agressifs se trouvant habituellement dans l’air ambiant sous un véhicule automobile, notamment de l’eau salée, de la boue, etc.
L’actionneur 10 comporte un organe 24 de sollicitation du coulisseau 20, propre à appliquer une force de sollicitation entraînent le coulisseau 20 vers sa première position lorsque la température de cet organe de sollicitation 24 est supérieure à une valeur prédéterminée. Cet organe de sollicitation 24 est logé dans la chambre 14, et donc soumis à la température du liquide de refroidissement circulant dans cette chambre 14.
L’organe de sollicitation 24 est un organe hélicoïdal à mémoire de forme, ductile lorsque sa température est inférieure à ladite valeur prédéterminée, et se formant vers une forme hélicoïdale prédéfinie lorsque sa température est supérieure à la valeur prédéterminée.
L’organe de sollicitation 24 est fixé à l’une de ses extrémités au corps 12, et à l’autre de ses extrémités au coulisseau 20.
A cet effet, l’actionneur 10 comporte un premier élément 26 de fixation de l’organe de sollicitation 24, fixé à une extrémité du corps d’actionneur 12, par exemple par vissage, dans la chambre 14. Ce premier élément de fixation 26 comporte une partie filetée 28 sur laquelle sont vissées des spires de l’organe de sollicitation 24. Ainsi, l’organe de sollicitation 24 est fixé sans soudage au premier élément de fixation 26.
Avantageusement, le premier élément de fixation 26 est solidaire de la tige de guidage 22, par exemple le premier élément de fixation 26 ne forme qu’une seule pièce avec cette tige de guidage 22.
Ainsi, l’organe de sollicitation 24 est agencé autour de la tige de guidage 22, coaxialement à cette tige de guidage 22.
Par ailleurs, l’actionneur 10 comporte un second élément 30 de fixation de l’organe de sollicitation 24, fixé au coulisseau 20, dans la chambre 14. Ce second élément de fixation 30 comporte une partie filetée 32 sur laquelle sont vissées des spires de l’organe de sollicitation 24. Ainsi, l’organe de sollicitation 24 est fixé sans soudage au second élément de fixation 30.
Le second élément de fixation 30 est bloqué en rotation dans le corps 12, par exemple au moyen d’une goupille 31 portée par le seconde élément de fixation 30, et coopérant avec une forme complémentaire ménagée dans le corps 12. Ce blocage en rotation permet d’assurer que l’organe de sollicitation 24 ne se dévisse pas lors du déplacement de coulisseau 20.
Avantageusement, le second élément de fixation 30 ne forme qu’une seule pièce avec le coulisseau 20.
De préférence, la forme hélicoïdale prédéfinie de l’organe de sollicitation 24 est à spires jointives, si bien que la force de sollicitation agit en traction. Ainsi, lorsque l’organe de sollicitation 24 se forme vers sa forme prédéfinie, le coulisseau 20 est entraîné vers sa première position, escamotée dans la chambre 14.
L’actionneur 10 comporte par ailleurs un organe élastique 34 appliquant sur le coulisseau 20 une force de rappel vers sa seconde position, la force de rappel étant inférieure à la force de sollicitation.
L’organe élastique 34 est par exemple formé par un ressort hélicoïdal, agencé coaxialement avec l’organe de sollicitation 24, et autour de la tige de guidage 22.
L’organe élastique 34 prend appui sur le premier 26 et second 30 éléments de fixation.
A cet effet, le premier élément de fixation 26 comporte une autre partie filetée 36, sur laquelle sont vissées des spires de l’une des extrémités de l’organe élastique 34, et le second élément de fixation 26 comporte une autre partie filetée 38, sur laquelle sont vissées des spires de l’autre des extrémités de l’organe élastique 34.
Lorsque la température du liquide de refroidissement est inférieure à la valeur prédéfinie, l’organe de sollicitation 24 est très ductile, si bien qu’il applique un effort négligeable ou nul sur le coulisseau 20. Le coulisseau 20 n’est donc soumis qu’à l’effort de rappel de l’organe élastique 34, qui l’entraine vers sa seconde position.
En revanche, lorsque la température du liquide de refroidissement est supérieure à la valeur prédéfinie, l’organe de sollicitation 24 tend à prendre sa forme initiale à spires jointives, si bien qu’il applique un effort de sollicitation sur le coulisseau 20, supérieur à l’effort de rappel de l’organe élastique 24. Le coulisseau 20 est ainsi entraîné vers sa première position.
Le coulisseau 20 est relié au clapet du dispositif de récupération, pour déplacer ce clapet lorsque ce coulisseau 20 se déplace.
A cet effet, l’actionneur 10 comporte un levier coopérant d’une part avec le coulisseau 20, et d’autre part avec le clapet.
Ainsi, lorsque la température du fluide caloporteur est inférieure au seuil de déclenchement prédéfini, le coulisseau 20 est dans sa seconde position, et le clapet est en position d’obturation, si bien que le gaz d’échappement passe par l’échangeur : le dispositif de récupération est en mode de récupération d’énergie.
En revanche, lorsque la température du fluide caloporteur est supérieure au seuil de déclenchement prédéfini, le coulisseau 20 se déplace vers sa première position, entraînant le clapet vers une position de libération, si bien que le gaz d’échappement passe par le passage, et l’échangeur est inactif : le dispositif de récupération est en mode de court-circuit.
Le clapet est ainsi actionné de manière passive par l’actionneur 10, en fonction de la température du fluide caloporteur.
On notera que, l’organe de sollicitation 24 étant baigné dans le fluide caloporteur, le temps de réaction de l’actionneur 10 est très rapide, de l’ordre d’une à deux secondes, alors que le temps de réaction d’un actionneur à cire de l’état de la technique est de l’ordre d’une minute trente.
Le fonctionnement de l’actionneur 10 va maintenant être décrit plus en détail. Ce fonctionnement comporte quatre phases distinctes.
Lors de la première phase, en fonctionnement en mode de récupération d’énergie du dispositif de récupération, le liquide de refroidissement présente une température inférieure à la température de transition (valeur prédéfinie), et le système est alors immobile. L’organe élastique de rappel 34 est pré-chargé, exerçant par exemple un effort de 30N dirigé vers l’extérieur dans la direction de l’axe longitudinal X. L’organe de sollicitation 24 étant très ductile, il n’impose qu’un effort marginal dans le système. Le coulisseau 20 a atteint sa course maximum (50mm) et le levier est à son angle maximum de 60°. Dès lors, le clapet est en butée, obturant le passage principal des gaz d’échappement.
La seconde phase est une phase de transition. Lorsque le liquide de refroidissement atteint la température de transition de l’organe de sollicitation 24, ce dernier va devenir super-élastique et va tendre à revenir vers sa forme initiale (à spires jointives). Dès lors, l’organe de sollicitation 24 va appliquer un effort dans la direction de l’axe longitudinal X, dirigé vers l’intérieur du corps 12. Le second élément de fixation 30 mobile se met alors en mouvement et contraint l’organe élastique de rappel 34 à se comprimer. Le coulisseau 20 s’escamote dans la chambre 14 et le levier, avantageusement déplacé par un ressort de torsion, le suit en ouvrant le clapet (passage en mode de court-circuit). II est à noter que l’effort du ressort de torsion s’ajoute à celui de l’organe de sollicitation 24. II est également à noter que, lors de cette course, l’effort de l’organe élastique 34 ira croissant et celui du ressort de torsion ira décroissant.
Dans une troisième phase (Fonctionnement en mode de court-circuit), le liquide de refroidissement présente une température supérieure à la température de transition, le coulisseau 20 va venir dans sa première position, en butée sur le capotage 25. La course totale du coulisseau 20 est par exemple de 50mm. Dans cette position, le clapet sera totalement ouvert (mode de court-circuit) et en butée sur la vanne. Le levier est alors séparé du coulisseau 20 d’environ 2mm.
Dans une quatrième phase, lorsque le liquide de refroidissement redescend à une température inférieure à la température de transition, l’organe de sollicitation 24 reprend sa phase martensitique et redevient très ductile. L’effort qu’il exerce redevient négligeable et l’organe élastique de rappel 34 contraint alors le coulisseau 20 à reprendre sa position initiale en butée sur le levier.
On notera que cet actionneur 10 peut présenter diverses variantes complémentaires.
Par exemple, plutôt que de laisser l’organe de sollicitation 20 baigner directement dans le liquide de refroidissement, on peut prévoir une chambre intermédiaire, logée dans la chambre 14, et dans laquelle l’organe de sollicitation 20 sera logé. Dans ce cas, le premier organe de fixation 26 est également logé dans la chambre intermédiaire.
Dans ce cas, l’étanchéité de l’actionneur 10 est améliorée, mais le chauffage de l’organe de sollicitation 20 est plus long.
Conformément à une autre variante, éventuellement complémentaire de la précédente, le coulisseau 20 est relié au levier par une biellette, formant ainsi une liaison bielle/manivelle. Cette variante permet de s’affranchir du ressort de torsion lié au clapet.
En variante, le levier et le coulisseau 20 sont reliés par une liaison pivot.
On a représenté sur les figures 2 et 3 un actionneur 10 selon un deuxième exemple de mode de réalisation de l’invention. Sur ces figures, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation sont désignés par des références identiques.
Conformément à ce second mode de réalisation, le corps 12 loge un levier 40 en plus de l’organe de sollicitation 24 et de la tige de guidage 22.
En outre, le coulisseau 20 est également intégralement logé dans le corps 12 dans ses deux positions (représentées respectivement sur les figures 2 et 3). Ce coulisseau 20 est monté mobile le long de la tige de guidage 22.
Le levier 40 est lié en rotation au clapet 42 du dispositif de récupération 44.
Sur la figure 3, le coulisseau 20 est représenté dans une première position, dans laquelle il ne sollicite pas le levier 40. Le clapet 42 est alors en position d’obturation.
Sur la figure 2, le coulisseau 20 est représenté dans une seconde position, dans laquelle il sollicite le levier 40. Le clapet 42 est alors en position de libération.
A cet effet, le coulisseau 20 est relié au levier 40 par exemple au moyen d’une épingle.
Comme dans le premier mode de réalisation, la chambre 14 est remplie de liquide de refroidissement, et comporte une entrée 16 et une sortie 18 de liquide de refroidissement.
Afin d’assurer l’étanchéité, l’actionneur comporte un joint d’étanchéité entre l’axe tournant du clapet 42 et le corps 12. Ce joint est réalisé en une matière adéquate, préférentiellement en matière caoutchouteuse ou élastomère, par exemple en EPDM, caoutchouc fluorocarboné FPM, fluorosilicone MFQ ou tout équivalent résistant d’un coté au liquide de refroidissement et de l’autre au gaz d’échappement.
Conformément à ce second mode de réalisation, le ressort de rappel est un ressort de torsion, à effet angulaire défini autour de l’axe de rotation du levier 40, et lié au levier 40.
L’organe de sollicitation 24 est fixé d’une part à une première extrémité de la tige de guidage 22 grâce à un élément de fixation 26 ayant une forme en creux dans laquelle l’extrémité de l’organe de sollicitation 24 prend place. Cette forme en creux est l’exacte forme de l’organe de sollicitation 24 à l’état neuf, c'est-à-dire à spire jointive et n’ayant pas encore subit de déformation.
L’élément de fixation 26 est muni sur sa périphérie d’un ergot permettant de le bloquer en rotation. Un logement pour cet ergot est ménagé dans le corps 12.
L’autre extrémité de l’organe de sollicitation 24 est fixée au coulisseau 20, qui présente également une forme en creux similaire à celle de l’élément de fixation 26 pour accueillir l’autre extrémité de l’organe de sollicitation 24.
Le coulisseau 20 présente par exemple deux paires de protubérances diamétralement opposées, séparées par des creux de manière à former un X.
L’épingle reliant le coulisseau 20 au levier 40 passe dans les creux diamétralement opposés. La forme en X permet à l’épingle de présenter une liberté en rotation de plus ou moins 7°. Chaque extrémité de lépingle est encliquetée dans le levier 40. Ainsi le coulisseau 20 est bloqué en rotation par cette épingle.
Cette épingle forme une liaison entre le coulisseau 20 et le levier 40, permettant d’éviter l’arc-boutement du coulisseau 20 lors de son déplacement le long de la tige de guidage 22.
Le levier 40 est fixé sur l’extrémité de l’axe du clapet 42. Sa rotation est par exemple de 60°, mais peut en variante être plus fable (40°) ou plus important, notamment jusqu'à 90°.
La distance entre l’axe du clapet 42 et les trous dans lesquels vient s’encliqueter l’épingle est par exemple de 60mm. La course du levier 40 au niveau des trous ménagés pour l’épingle est par exemple de 60mm.
On notera que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits, mais pourrait présenter diverses variantes complémentaires.
Claims (9)
- REVENDICATIONS1. Actionneur (10) pour un clapet (42) d’un dispositif (44) de récupération de chaleur à l’échappement, notamment de véhicule automobile, comportant :- un coulisseau (20) destiné à actionner le clapet (42), le coulisseau (20) étant mobile entre une première position et une seconde position,- un organe (24) de sollicitation du coulisseau (20), propre à appliquer une force de sollicitation entrainant le coulisseau (20) vers sa première position lorsque la température de cet organe de sollicitation (24) est supérieure à une valeur prédéterminée, caractérisé en ce que :- l’actionneur (10) comporte un organe élastique (34) appliquant sur le coulisseau (20) une force de rappel vers sa seconde position, la force de rappel étant inférieure à la force de sollicitation, et- l’organe de sollicitation (24) est un organe hélicoïdal à mémoire de forme, ductile lorsque sa température est inférieure à ladite valeur prédéterminée, et se formant vers une forme hélicoïdale prédéfinie lorsque sa température est supérieure à la valeur prédéterminée.
- 2. Actionneur (10) selon la revendication 1, comportant un corps d’actionneur (12) délimitant une chambre (14) dans laquelle est logé l’organe de sollicitation (24), la chambre (14) comprenant une entrée (16) et une sortie (18) pour du fluide caloporteur, notamment du liquide de refroidissement.
- 3. Actionneur (10) selon la revendication 2, dans lequel le corps d’actionneur (12) comporte une tige de guidage (22) autour de laquelle est agencé l’organe de sollicitation (24).
- 4. Actionneur (10) selon la revendication 2 ou 3, comportant un premier élément (26) de fixation de l’organe de sollicitation (24), fixé dans le corps d’actionneur (12), comportant une partie filetée sur laquelle sont vissées des spires de l’organe de sollicitation (24).
- 5. Actionneur (10) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, comportant un second élément de fixation de l’organe de sollicitation, solidaire du coulisseau (20), comportant une partie filetée sur laquelle sont vissées des spires de l’organe de sollicitation (24).
- 6. Actionneur (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la forme hélicoïdale prédéfinie de l’organe de sollicitation (24) est à spires jointives, si bien que la force de sollicitation agit en traction.
- 7. Actionneur (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant un levier (40) coopérant d’une part avec le coulisseau (20), et destiné d’autre part à coopérer avec le clapet (42), le coulisseau (20) étant propre à actionner le clapet par l’intermédiaire de ce levier (40).
- 8. Actionneur (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe élastique (34) est formé par un ressort hélicoïdal, agencé coaxialement avec l’organe de sollicitation (24).15
- 9. Dispositif (44) de récupération de chaleur à l’échappement, comportant une vanne délimitant un passage entre une entrée et une sortie de gaz d’échappement, la vanne logeant un clapet (42) mobile entre une position d’obturation et une position de libération du passage, et le dispositif de récupération (44) comportant un échangeur thermique, comprenant une entrée d’échangeur en amont du clapet (42) et une sortie20 d’échangeur en aval du clapet (42), caractérisé en ce qu’il comporte un actionneur (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dont le coulisseau (20) est relié cinématiquement au clapet (42).1/2 rsj2/2
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- 2016-12-22 DE DE102016125337.5A patent/DE102016125337A1/de not_active Withdrawn
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