FR3076496A1 - Guide d'air pour module de face avant pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un guide d'air (1) comprenant un conduit (7) configuré pour orienter un flux d'air entrant dans un véhicule automobile vers un échangeur de chaleur (12,13), le guide d'air (1) comprenant en outre une grille de protection (20) pour protéger ledit échangeur de chaleur. Selon l'invention le conduit (7) et la grille de protection (20) sont réalisés en une seule pièce monobloc. L'invention concerne également un module de face avant pour véhicule automobile comprenant un tel guide d'air (1).

Description

L'invention concerne un guide d’air et un module de face avant pour véhicule automobile.

Les faces avant de véhicules automobiles sont généralement composées d’une entrée d’air principale ou de deux entrées d’air, dites voie haute et voie basse, séparées par une poutre pare-choc. Derrière cette poutre pare-choc sont généralement placés les échangeurs de chaleur du véhicule automobile, comme par exemple celui utilisé pour la climatisation de l’habitacle. Un conduit, ou des canaux, guide l’air permettant ainsi de canaliser le flux d’air vers les échangeurs de chaleur améliorant ainsi leurs performances thermiques.

Dans le domaine automobile, les échangeurs thermiques placés en face avant peuvent être victime de projection de débris ou pierres pouvant endommager ou même percer les tubes plats, ou plaques, à l'intérieur desquels circule un fluide caloporteur.

Afin de protéger ces échangeurs thermiques, il est connu de placer au devant d'eux un dispositif de protection pouvant absorber ces chocs. Néanmoins la fixation de ces dispositifs de protection est généralement réalisée par des clips qu'il faut mettre en place individuellement et manuellement, ce qui est long et fastidieux et non compatible avec une production rapide en masse.

Un des buts de la présente invention est de proposer un guide d’air et un module guide d’air, moins coûteux à fabriquer et plus simple à assembler.

La présente invention concerne un guide d’air comprenant un conduit configuré pour orienter un flux d’air entrant dans un véhicule automobile vers un échangeur de chaleur, le guide d’air comprenant en outre une grille de protection pour protéger ledit échangeur de chaleur. Selon l’invention, le conduit et la grille de protection sont réalisés en une seule pièce monobloc.

Ainsi le guide d’air comprenant un conduit et une grille de protection monobloc, à savoir réalisés d’un seul tenant, peut être fabriqué dans un seul moule ce qui simplifie le procédé de fabrication. Par une seule pièce monobloc, il est entendu que le conduit et la grille de protection sont réalisés en une unique pièce de manière à former une continuité de matière si bien qu’il n’est pas possible de dissocier l’un de l’autre sans provoquer des dommages irréversibles au guide d’air. Un conduit selon l’invention correspond ici à une gaine, ou à tout élément ayant des parois, permettant de guider l’écoulement du flux d’air entrant au sein du véhicule, ici, en direction d’un échangeur de chaleur. D’autres modes de réalisation proposent que : - la grille de protection correspond à un cadre avec un quadrillage percé de trous pour laisser passer le flux d’air ; - le quadrillage comprend des barres longitudinales parallèles les unes aux autres et comporte également des entretoises reliant lesdites barres longitudinales, les dites barres longitudinales étant agencées pour venir en regard des tubes plats, ou plaques, de l’échangeur de chaleur ; la grille de protection et le conduit sont réalisés dans un même matériau, ou dans une même matière ; - la grille de protection et le conduit sont réalisés en élastomère thermoplastique ; - la grille de protection et le conduit sont réalisés en élastomère thermoplastique avec des fibres de verres et/ou carbone ; - la grille de protection et le conduit sont réalisés en élastomère thermoplastique avec des fibres de verres et/ou carbone, la teneur en fibres dans la grille de protection étant différente de la teneur en fibre dans le conduit ; - la grille de protection et le conduit sont réalisés en deux matériaux distinct, ou en deux matières distinctes ; - le guide d’air comprend en outre un ensemble de volets montés mobiles en rotation dans le conduit. L’invention concerne également un module de face avant pour véhicule automobile comprenant un guide d’air tel que décrit précédemment et un échangeur de chaleur. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre un module de face avant comprenant un guide d’air selon l’invention selon une vue schématique de côté et en coupe verticale; - la figure 2 illustre un guide d’air selon l’invention selon une vue en perspective, - la figure 3 montre la grille de protection du guide d’air selon une vue en perspective.

Dans la description les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport à l’écoulement du flux d’air entrant dans le véhicule.

Le guide d’air 1 est monté à l’avant d’un véhicule automobile 2, entre une structure porteuse 3 de la face avant du véhicule (« carrier » ou « bolster » en anglais), généralement liée aux ailes et aux longerons du véhicule, et le bouclier du véhicule dans lequel est montée la calandre 4. Selon le type de véhicule, le guide d’air 1 peut être alternativement monté sur une buse structurelle de la face avant, la buse structurelle supportant le dispositif d’échange thermique 5 du véhicule. Selon un exemple de réalisation, le guide d’air peut comporte lui-même un cadre porteur configuré pour maintenir le dispositif d’échange thermique 5. Le dispositif d’échange thermique 5 comporte au moins un échangeur de chaleur 12,13 par exemple un condenseur 12 et/ou un radiateur 13 et un groupe moto-ventilateur 14.

Le guide d’air 1 comporte au moins un conduit 7 qui raccordé au dispositif d’échange thermique 5 du véhicule automobile 2 d’une part et à au moins une entrée d’air 10,11 agencée au niveau de la calandre 4 du véhicule automobile 2 d’autre part. Le conduit 7 est ainsi configuré pour orienter un flux d’air entrant dans le véhicule automobile 2 vers le dispositif d’échanger thermique 5.

Le module de face avant du véhicule automobile 2 tel qu’illustré ici est composé de deux entrées d’air 10,11, dites voie haute et voie basse, séparées par une poutre pare-choc 16. Les entrées d’air 10, 11 sont agencées ici en partie supérieure et inférieur du module de face avant selon un axe vertical, une fois le module de face avant monté dans le véhicule. Les entrées d’air 10, 11, respectivement dites voie haute et voie basse, sont ménagées à l’avant du véhicule automobile 2, derrière les grilles de la calandre 4. L’invention ne se limite pas au nombre d’entrée d’air, le module de face avant peut comprendre une, deux, voire plus, entrées d’air.

Les parties amonts 8, 9 du conduit 7 superposés, ici s’étendent en parallèle et forment un logement transversal 15 dans lequel est reçue une poutre de protection 16 du véhicule automobile 2.

Selon un exemple de réalisation, le guide d’air 1 comporte au moins un conduit supplémentaire d’amenée d’air 17 raccordé à une entrée d’air 10 du véhicule automobile 2, pour guider l’air depuis l’entrée d’air 10 vers un dispositif additionnel du véhicule automobile 2, tel qu’un projecteur ou un pulseur d’air additionnel. Ainsi, le flux d’air provenant de l’entrée d’air 10 n’est pas uniquement dirigé vers le dispositif d’échange thermique 5 mais peut également être utilisé pour le refroidissement d’autres dispositifs.

Sur l’exemple de réalisation représenté en figure 1, le conduit supplémentaire d’amenée d’air 17 communique avec l’entrée d’air 10 en amont d’un ensemble de volets 19 (couramment appelé AGS de l’anglais « Active Grill Shutter »)

Les volets sont par exemple formés de lamelles montées pivotantes transversalement de manière à former une jalousie. L’inclinaison des volets peut être pilotée entre une position verticale de fermeture, lorsque le guide d’air 1 est monté dans le véhicule, bloquant le passage de l’air et plusieurs positions intermédiaires jusqu’à une position horizontale d’ouverture, lorsque le guide d’air 1 est monté dans le véhicule, où un flux d’air maximum peut circuler. L’ensemble de volets 19 peut être monté dans le guide d’air 1 au moyen d’un support de volets 18 du guide d’air 1, ledit support de volets 18 comprenant des paliers pour accueillir les arbres de rotations des volets.

Les volets pilotés sont par exemple agencés en amont du dispositif d’échange thermique 5, ce qui permet notamment de les fermer pour accélérer la montée en température des échangeurs de chaleur 12,13 en phase de chauffage en diminuant la consommation du véhicule 2.

Le guide d’air 1 peut comprendre un seul support de volets 18 qui s’étend sur l’intégralité de la surface intérieure du conduit 7, dans ce cas le support de volets 18 est agencé en aval des entrées d’air 10, 11 et de la poutre pare-choc 16 comme illustré sur la figure 1. Selon un mode de réalisation non illustré, le guide d’air 1 peut comprendre deux ensembles de volets 19, chacun étant agencé au niveau d’une entrée d’air 10,11 spécifique. Par exemple, un premier ensemble de volets 19, ou support de volets 18, est affecté à ladite voie haute et le deuxième ensemble de volets 19, ou support de volets 18, est affecté à ladite voie basse, les deux ensembles de volets 19, ou supports de volet 18, étant séparés par une poutre pare-choc 16. L’ensemble de volets 19 peut être monté au guide d’air 1 au préalable, pour former un ensemble plus facile à assembler dans le véhicule 2.

On profite ainsi de la présence de volets pilotés, agencés entre la ou les entrées d’air 10,11 du véhicule 2 et le dispositif d’échange thermique 5 pour également piloter l’orientation de tout ou partie du flux d’air, en fonction des besoins, selon l’inclinaison des volets, vers le(s) dispositif(s) additionnel(s).

Le guide d’air 1 selon l’invention comprend en outre une grille de protection 20 comme illustré en figure 1. La grille de protection 20 selon l’invention, comme montré sur la figure 4 selon un mode de réalisation, comprend des barres longitudinales 22 parallèles les unes aux autres et comporte également des entretoises 24 reliant lesdites barres longitudinales 22. Autrement dit, la grille de protection 20 correspond à un cadre avec un assemblage de barres définissant des évidements, ou ajournements, dans la surface intérieure du cadre de manière à permettre un écoulement du flux d’air tout en retenant des débris. En d’autres termes, la grille de protection 20 comprend un quadrillage, ou un ensemble de barres qui divisent une surface en rectangle contigus, chaque rectangle correspondant à un évidement. La grille de protection 20 peut en outre comprendre des bras élastiques 26 permettant un emboîtage par déformation élastique ou clippage sur l’échangeur de chaleur 12,13. Selon un mode de réalisation, le guide d’air 1 peut comprendre un logement pour accueillir les échangeurs de chaleur 12,13, dans ce cas il n’est pas nécessaire d’agencer des bras élastiques sur la grille de protection 20.

Le dispositif d’échange thermique 5 comprend des échangeurs de chaleur 12,13 qui comportent chacun des tubes plats ou des plaques, parallèles entre eux, dans lesquels circule un fluide caloporteur par exemple un fluide réfrigérant ou de l’eau glycolée. Entre ces tubes plats, ou plaques, sont disposées des ailettes reliant deux tubes plats, ou plaques, successifs. Le flux d’air circule entre lesdits tubes plats, ou plaques, en traversant lesdites ailettes. Les barres longitudinales 22 sont agencées de manière à recouvrir les côtés desdits tubes plats, ou plaques, afin de les protéger efficacement, ou en d’autres termes les barres longitudinales 22 sont agencées de manière à venir au regard des tubes plats, ou plaques. Autrement dit, les barres longitudinales 22 sont espacées l’une de l’autre d’un pas d’une hauteur sensiblement égale à celle des ailettes ou des pas de tubes/plaque.

Le guide d’air 1 selon l’invention est de préférence placé en amont du radiateur 13 soit en étant en amont du condenseur 12 et du radiateur 13, soit en étant entre les deux échangeurs de chaleur 12,13, soit en étant en amont du radiateur 13 pour les dispositifs d’échange thermique 5 ne comprenant pas de condenseur 12.

La grille de protection 20 est de préférence réalisée en matériau plastique, en particulier en matériau élastomère ou plus précisément en élastomère thermoplastique et est ajourée de sorte à permettre l’écoulement du flux d’air au travers des échangeurs de chaleur 12,13. La grille de protection 20 est par exemple formée de matériau EPDM (éthylène-propylène-diène monomère), SEBS (polystyrène-b-poly(éthylène-butylène)-b-polystyrène), PA-6 (Polyamide 6) chargé ou non en fibres de verre et/ou carbone, PP (polypropylène) chargé EPDM, en organosheet, ou PP (polypropylène) chargé en fibres de verre et/ou carbone.

On prévoit en outre que le conduit 7 est réalisé en matériau plastique, en particulier en matériau élastomère ou élastomère thermoplastique. Le conduit 7 est par exemple formé de matériau EPDM (éthylène-propylène-diène monomère), SEBS (polystyrène-b-poly(éthylène-butylène)-b-polystyrène), PA-6 (Polyamide 6) chargé ou non en fibres de verre et/ou carbone, PP (polypropylène) chargé EPDM, en organosheet, ou PP (polypropylène) chargé en fibres de verre et/ou carbone.

Le guide d’air 1, comprenant le conduit 7 et la grille de protection 20, est réalisé en une seule pièce monobloc. Autrement dit, le guide d’air 1 est réalisé en une unique pièce de manière à former une continuité de matière entre le conduit 7 et la grille de protection 20 si bien qu’il n’est pas possible de dissocier l’un de l’autre sans provoquer des dommages irréversibles au guide d’air 1. L’étanchéité est ainsi améliorée car il n’est pas nécessaire d’étanchéifier plusieurs pièces raccordées. La main d’œuvre peut être réduite du fait de la réduction du nombre de pièces à assembler de manière étanche, ce qui permet de réduire les coûts de réalisation.

Grâce à leurs formes spécifiques et/ou du fait des propriétés de leur matériaux, le conduit 7 présente une certaine souplesse donnant au guide d’air 1 la faculté de se déformer. Cette capacité de déformation permet au guide d’air 1 d’absorber l’énergie de chocs basses vitesses pouvant survenir à l’avant du véhicule 2, tels que les chocs de parking, permettant notamment de limiter l’endommagement des composants du véhicule 2 situés à l’arrière du guide d’air 1, tels que le dispositif d’échange thermique 5. Le guide d’air assure ainsi une fonction supplémentaire à la canalisation de l’air en participant à l’absorption de chocs.

En outre, le conduit 7 flexible permet d’absorber les tolérances de fabrication lors de l’assemblage du guide d’air dans le véhicule automobile 2. En effet, le rattrapage des jeux lors de l’accostage sur le bouclier peut être réalisé sans contraintes, par une légère déformation du conduit 7. Les tolérances requises ne sont alors plus aussi faibles que celles exigées pour des guides d’air 1 de l’état de la technique qui devaient s’assembler en présentant un jeu minimal. Les guides d’air 1 sont ainsi plus faciles à assembler et moins coûteux à fabriquer.

La grille de protection 20 et le conduit 7 peuvent donc être réalisés dans un même matériau tel qu’un matériau plastique, en particulier un matériau élastomère comme par exemple formé de matériau EPDM (éthylène-propylène-diène monomère), SEBS (polystyrène-b-poly(éthylène-butylène)-b-polystyrène), PA-6 (Polyamide 6) chargé ou non en fibres de verre et/ou carbone, PP (polypropylène) chargé EPDM, en organosheet, ou PP (polypropylène) chargé en fibres de verre et/ou carbone.

Le guide d’air 1 est par exemple obtenu par bi-injection dans un même moule. Il est ainsi monobloc tout en étant composé de différents matériaux pour prévoir notamment un matériau plus souple pour le conduit 7 et plus rigide pour la grille de protection 20.

Par exemple, la grille de protection 20 et le conduit 7 peuvent être réalisés en un élastomère thermoplastique avec des fibres de verres et/ou carbone de teneur différente. Autrement dit, la teneur en fibres dans la grille de protection 20 est différente de la teneur en fibre dans le conduit 7. A titre d’exemple, le guide d’air 1 selon l’invention pourrait comprendre un conduit 7 réalisé en PP ou PA chargé à 15 % en fibres de verres afin d’être plus flexible tandis que la grille de protection 20 est en PP ou PA chargé à 30 % en fibres de verres afin d’avoir une meilleure résistance aux débris.

Il est également envisageable de réaliser la grille de protection 20 et le conduit 7 dans deux matériaux distincts, comme par exemple en acier et en élastomère thermoplastique respectivement. L’invention porte également sur un module de face avant de véhicule automobile comprenant un guide d’air 1 tel que décrit précédemment et au moins un échangeur de chaleur 12,13 tel que décrit précédemment.

Il doit être bien entendu toutefois que ces exemples de réalisation sont donnés à titre d’illustration de l’objet de l’invention. L’invention n’est pas limitée à ces modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d’exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l’homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toute combinaison des différents modes de réalisation décrits précédemment.

Claims (10)

1. Revendications

   1. Guide d’air (1) comprenant un conduit (7) configuré pour orienter un flux d’air entrant dans un véhicule automobile vers un échangeur de chaleur (12,13), le guide d’air (1) comprenant en outre une grille de protection (20) pour protéger ledit échangeur de chaleur caractérisé en ce que le conduit (7) et la grille de protection (20) sont réalisés en une seule pièce monobloc.
2. 2. Guide d’air (1) selon la revendication 1, dans lequel la grille de protection (20) correspond à un cadre avec un quadrillage percé de trous agencé pour laisser passer le flux d’air.
3. 3. Guide d’air (1) selon la revendication 2, dans lequel le quadrillage comprend des barres longitudinales (22) parallèles les unes aux autres et comporte également des entretoises (24) reliant lesdites barres longitudinales (22), les dites barres longitudinales (22) étant agencées pour venir en regard des tubes plats ou des plaques de l’échangeur de chaleur (12,13).
4. 4. Guide d’air (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la grille de protection (20) et le conduit (7) sont réalisés dans un même matériau.
5. 5. Guide d’air selon la revendication 4, dans lequel la grille de protection (20) et le conduit (7) sont réalisés en élastomère thermoplastique.
6. 6. Guide d’air (1) selon la revendication 5, dans lequel la grille de protection (20) et le conduit (7) sont réalisés en élastomère thermoplastique avec des fibres de verres et/ou carbone.
7. 7. Guide d’air (1) selon la revendication 6, dans lequel la grille de protection et le conduit (7) sont réalisés en élastomère thermoplastique avec des fibres de verres et/ou carbone, la teneur en fibres dans la grille de protection (20) étant différente de la teneur en fibre dans le conduit (7).
8. 8. Guide d’air (1) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la grille de protection (20) et le conduit (7) sont réalisés en deux matériaux distinct.
9. 9. Guide d’air (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le guide d’air (1) comprend en outre un ensemble de volets (19) montés mobiles en rotation dans le conduit (7).
10. 10. Module de face avant pour véhicule automobile comprenant un guide d’air (1) selon l’une des revendications 1 à 9 et au moins un échangeur de chaleur (12,13).