FR3081919A1 - EXHAUST SYSTEM AND ASSEMBLY WITH A HEAT-PROTECTED ACTUATOR, MANUFACTURING METHOD AND USE THEREOF - Google Patents
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Abstract
L'ensemble (1) comprend : - un organe (29) comprenant un canal de circulation (30) d'un fluide caloporteur, présentant une surface externe (41) refroidie par contact thermique avec le fluide caloporteur ; - un actionneur (25) ; - un capot (55) délimitant avec la surface externe refroidie (41) un volume fermé (57) dans lequel est logé l'actionneur (25); - un matériau moussé (59), remplissant au moins partiellement le volume fermé (57) autour de l'actionneur (25).The assembly (1) comprises: - a member (29) comprising a circulation channel (30) of a heat transfer fluid, having an external surface (41) cooled by thermal contact with the heat transfer fluid; - an actuator (25); - a cover (55) defining with the cooled external surface (41) a closed volume (57) in which the actuator (25) is housed; - a foamed material (59), at least partially filling the closed volume (57) around the actuator (25).
Description
Ensemble et ligne d’échappement avec un actionneur protégé de la chaleur, procédé de fabrication et utilisation correspondantesAssembly and exhaust line with an actuator protected from heat, manufacturing process and corresponding use
La présente invention concerne en général la protection des actionneurs électriques contre la chaleur.The present invention generally relates to the protection of electric actuators against heat.
Certaines lignes d’échappement de véhicules automobiles sont équipées d’un ensemble comprenant un échangeur récupérateur de chaleur. Une vanne oriente les gaz d’échappement, soit vers l'échangeur de chaleur, soit vers un conduit de bipasse. Il est possible d’utiliser un moteur électrique directement monté au bout de l’arbre d’entraînement pour déplacer le volet de la vanne. Dans ce cas, il est avantageux de prévoir un organe appelé « boîte à eau >>, entre l’actionneur et la vanne du dispositif de récupération de chaleur. Cet organe comprend un canal de circulation d’un fluide caloporteur, et protège l’actionneur de la température de l’échappement grâce au passage du fluide caloporteur. Le fluide ayant une température toujours inférieure à la température maximum de l’actionneur, celui-ci n’est plus sensible à la température de l’échappement.Certain motor vehicle exhaust lines are equipped with an assembly comprising a heat recovery exchanger. A valve directs the exhaust gases either to the heat exchanger or to a bypass duct. It is possible to use an electric motor directly mounted at the end of the drive shaft to move the valve flap. In this case, it is advantageous to provide a member called a "water box", between the actuator and the valve of the heat recovery device. This member includes a circulation channel for a heat transfer fluid, and protects the actuator from the temperature of the exhaust thanks to the passage of the heat transfer fluid. Since the fluid always has a temperature below the maximum temperature of the actuator, it is no longer sensitive to the temperature of the exhaust.
Quand l’ensemble est placé dans un tunnel ménagé dans le plancher du véhicule, la température de l’air environnant l’actionneur est généralement celle du tunnel. Cette température est habituellement inférieure à 120°C, ce qui n’est pas un problème pour l’actionneur.When the assembly is placed in a tunnel in the floor of the vehicle, the temperature of the air surrounding the actuator is generally that of the tunnel. This temperature is usually below 120 ° C, which is not a problem for the actuator.
En revanche, dans certains cas extrêmes, la température du tunnel peut atteindre 200°C momentanément. L’exposition à cette température est assez courte, de l’ordre de 2 minutes, mais suffisamment longue pour que l’actionneur soit endommagé. En effet, les équipements électroniques à l’intérieur de l’actionneur ne peuvent pas supporter des températures dépassant 140 à 160°C. Certains composants plastiques ne peuvent pas supporter des températures dépassant 140°C, voire 120°C pour certaines versions ayant des compositions de matières bon marché.On the other hand, in certain extreme cases, the temperature of the tunnel can reach 200 ° C temporarily. Exposure to this temperature is short enough, on the order of 2 minutes, but long enough for the actuator to be damaged. In fact, the electronic equipment inside the actuator cannot withstand temperatures exceeding 140 to 160 ° C. Certain plastic components cannot withstand temperatures exceeding 140 ° C, or even 120 ° C for certain versions having inexpensive material compositions.
Dans ce contexte, l’invention vise à proposer un ensemble équipé d’un actionneur, qui peut être placé dans le tunnel d’un véhicule automobile sans que l’actionneur soit endommagé.In this context, the invention aims to provide an assembly equipped with an actuator, which can be placed in the tunnel of a motor vehicle without the actuator being damaged.
A cette fin, l’invention porte selon un premier aspect sur un ensemble comprenant:To this end, the invention relates according to a first aspect to a set comprising:
- un organe comprenant un canal de circulation d’un fluide caloporteur, présentant une surface externe refroidie par contact thermique avec le fluide caloporteur ;- a member comprising a circulation channel for a heat transfer fluid, having an external surface cooled by thermal contact with the heat transfer fluid;
- un actionneur ;- an actuator;
- un capot délimitant avec la surface externe refroidie un volume fermé dans lequel est logé l’actionneur ;- a cover defining with the cooled external surface a closed volume in which the actuator is housed;
- un matériau moussé, remplissant au moins partiellement le volume fermé autour de l'actionneur..- a foamed material, filling at least partially the closed volume around the actuator.
Le capot et le matériau moussé permettent d’augmenter l’inertie thermique de l’ensemble par rapport à la température extérieure.The cover and the foamed material increase the thermal inertia of the assembly relative to the outside temperature.
Par ailleurs, il est possible de jouer sur les caractéristiques de conduction thermique du matériau moussé pour tirer profit de la présence d’une surface refroidie et/ou isoler thermiquement l’actionneur de l’atmosphère environnante.Furthermore, it is possible to play on the thermal conduction characteristics of the foamed material to take advantage of the presence of a cooled surface and / or to thermally isolate the actuator from the surrounding atmosphere.
II est possible de prévoir qu’au moins une partie du matériau moussé présente une bonne conduction thermique et crée un contact thermique entre l’actionneur et la surface externe refroidie de l’organe.It is possible to provide that at least part of the foamed material has good thermal conduction and creates thermal contact between the actuator and the cooled external surface of the member.
En plus ou à la place, il est possible de prévoir qu’au moins une partie du matériau moussé présente une faible conduction thermique et isole thermiquement l’actionneur de l’atmosphère extérieure.In addition or instead, it is possible to provide that at least part of the foamed material has poor thermal conduction and thermally isolates the actuator from the outside atmosphere.
Les propriétés du matériau moussé peuvent ainsi être facilement adaptées en fonction du cas d’application à traiter, pour privilégier les transferts thermiques vers la surface externe refroidie ou l’isolation thermique.The properties of the foamed material can thus be easily adapted according to the application case to be treated, to favor thermal transfers to the cooled external surface or thermal insulation.
L’utilisation d’un matériau moussé est particulièrement avantageuse car celui-ci peut être injecté dans un moule ayant la forme recherchée, et ainsi s’adapter aux formes complexes de l’actionneur et de la surface externe refroidie. La surface externe refroidie notamment comporte généralement des reliefs et des concavités. Le matériau moussé peut être injecté avec une forme qui est le négatif de la forme de la surface externe refroidie, remplissant ainsi les creux dans lesquels les saletés sont susceptibles de s’accumuler.The use of a foamed material is particularly advantageous since it can be injected into a mold having the desired shape, and thus adapt to the complex shapes of the actuator and of the cooled external surface. In particular, the cooled external surface generally has reliefs and concavities. The foamed material can be injected with a shape which is the negative of the shape of the cooled outer surface, thus filling the hollows in which the dirt is likely to accumulate.
Une isolation simple, à l’aide d’une fibre de verre classique utilisée couramment dans l’échappement, ne conviendrait pas car sa mise en forme est complexe et coûteuse. Elle est appropriée seulement pour une utilisation avec une faible variation d’épaisseur.Simple insulation, using a conventional fiberglass commonly used in exhaust, would not be suitable because its formatting is complex and expensive. It is only suitable for use with a small thickness variation.
Par ailleurs, la coque crée une protection vis-à-vis des agressions externes telles que les branches d’arbres, les pierres, etc.In addition, the hull creates protection against external aggressions such as tree branches, stones, etc.
L’ensemble peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques cidessous, individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :The set may also have one or more of the characteristics below, individually or in any technically possible combination:
- une partie externe du matériau moussé est en contact avec le capot et présente une conductivité thermique inférieure à 0,2 W/m.°K ;- an external part of the foamed material is in contact with the cover and has a thermal conductivity of less than 0.2 W / m. ° K;
- une partie interne du matériau moussé est en contact avec la surface externe refroidie et présente une conductivité thermique supérieure à 0,8 W/m.°K ;- an internal part of the foamed material is in contact with the cooled external surface and has a thermal conductivity greater than 0.8 W / m. ° K;
- la partie interne du matériau moussé comporte une mousse et un additif de conductivité thermique élevée dispersé dans la mousse ;- The internal part of the foamed material comprises a foam and an additive of high thermal conductivity dispersed in the foam;
- l’actionneur comprend une enveloppe externe en contact direct avec la surface externe refroidie ;- the actuator comprises an external envelope in direct contact with the cooled external surface;
- la surface externe refroidie présente des zones concaves vers ledit volume fermé, le matériau moussé remplissant au moins certaines des zones concaves ;- The cooled external surface has concave zones towards said closed volume, the foamed material filling at least some of the concave zones;
- l’ensemble comprend :- the set includes:
* un échangeur de chaleur ayant un côté de circulation de gaz d'échappement et un côté de circulation du fluide caloporteur ;* a heat exchanger having an exhaust gas circulation side and a circulation side of the heat transfer fluid;
* un conduit de bipasse de l'échangeur de chaleur ;* a bypass duct of the heat exchanger;
* une vanne configurée pour orienter sélectivement les gaz d'échappement soit vers l'échangeur de chaleur soit vers le conduit de bipasse, la vanne ayant un volet et un arbre d'entraînement du volet s’étendant suivant une direction axiale, l’actionneur étant configuré par entraîner l'arbre d'entraînement ;* a valve configured to selectively direct the exhaust gases either to the heat exchanger or to the bypass duct, the valve having a shutter and a shutter drive shaft extending in an axial direction, the actuator being configured by driving the drive shaft;
* le canal de circulation de l’organe communiquant fluidiquement avec le côté de circulation de fluide caloporteur, l’organe étant agencé pour refroidir l'arbre d'entraînement ;* the circulation channel of the organ fluidly communicating with the circulation side of the heat transfer fluid, the organ being arranged to cool the drive shaft;
- l’organe forme un écran interposé axialement entre l’échangeur de chaleur et l’actionneur.- the member forms a screen interposed axially between the heat exchanger and the actuator.
Selon un second aspect, l’invention porte sur un véhicule automobile comprenant un plancher dans lequel est ménagé un tunnel, et une ligne d’échappement partiellement logée dans le tunnel, la ligne d’échappement comprenant un ensemble ayant les caractéristiques ci-dessus, au moins l’actionneur et le capot étant logés dans le tunnel.According to a second aspect, the invention relates to a motor vehicle comprising a floor in which a tunnel is formed, and an exhaust line partially housed in the tunnel, the exhaust line comprising an assembly having the above characteristics, at least the actuator and the cover being housed in the tunnel.
Selon un troisième aspect, l’invention porte sur un procédé de fabrication d’un ensemble ayant les caractéristiques ci-dessus, comprenant une étape au cours de laquelle au moins une partie du matériau moussé est injecté dans le capot..According to a third aspect, the invention relates to a method for manufacturing an assembly having the above characteristics, comprising a step during which at least part of the foamed material is injected into the cover.
Selon un quatrième aspect, l’invention porte sur l’utilisation du capot et du matériau moussé dans l’ensemble d’un véhicule ayant les caractéristiques ci-dessus, pour éviter que l’actionneur atteigne une température supérieure à 110°C, quand le véhicule subit la situation de vie suivante :According to a fourth aspect, the invention relates to the use of the hood and of the foamed material in the assembly of a vehicle having the above characteristics, to prevent the actuator from reaching a temperature higher than 110 ° C., when the vehicle undergoes the following life situation:
- roulage à une vitesse supérieure à 100 km/h en moyenne pendant au moins 15 minutes;- driving at a speed greater than 100 km / h on average for at least 15 minutes;
- immédiatement après, arrêt complet du véhicule..- immediately after, complete stop of the vehicle.
D’autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :Other characteristics and advantages will emerge from the detailed description which is given below, for information and in no way limitative, with reference to the appended figures, among which:
- la figure 1 est une est une représentation schématique simplifiée d’une ligne d’échappement équipée d’un ensemble selon l’invention ;- Figure 1 is a is a simplified schematic representation of an exhaust line equipped with an assembly according to the invention;
- la figure 2 est une vue en perspective de l’ensemble de la figure 1 ;- Figure 2 is a perspective view of the assembly of Figure 1;
- la figure 3 est une vue en perspective similaire à celle de la figure 2, le capot n’étant pas représenté et l’actionneur apparaissant par transparence à travers le matériau moussé ;- Figure 3 is a perspective view similar to that of Figure 2, the cover not being shown and the actuator appearing transparently through the foamed material;
- la figure 4 est une vue en perspective similaire à celle de la figure 2, le capot et le matériau moussé n’étant pas représentés ;- Figure 4 is a perspective view similar to that of Figure 2, the cover and the foamed material not being shown;
- la figure 5 est une vue en coupe axiale, montrant le volet, l’arbre d’entraînement, l’actionneur et la boîte à eau refroidissant l’arbre d’entraînement ;- Figure 5 is an axial sectional view showing the flap, the drive shaft, the actuator and the water box cooling the drive shaft;
- la figure 6 est une représentation schématique simplifiée, en coupe axiale, de l’actionneur, du matériau moussé, de la coque et de la moitié supérieure de la boîte à eau de l’ensemble des figures 2 à 4 ;- Figure 6 is a simplified schematic representation, in axial section, of the actuator, the foamed material, the shell and the upper half of the water box of all of Figures 2 to 4;
- la figure 7 est une vue en perspective, éclatée, du capot et du matériau moussé de l’ensemble des figures 2 à 4 ; et- Figure 7 is an exploded perspective view of the cover and the foamed material of all of Figures 2 to 4; and
- la figure 8 est une représentation schématique simplifiée, de côté, de l’ensemble des figures 2 à 4 logé dans le tunnel du plancher d’un véhicule automobile.- Figure 8 is a simplified schematic representation, from the side, of all of Figures 2 to 4 housed in the tunnel of the floor of a motor vehicle.
L’ensemble 1, dans l’exemple représenté sur les figures 1 à 8, est destiné à être intégré dans une ligne d’échappement 2 de véhicule, notamment d’un véhicule automobile tel qu’une voiture ou un camion, comme représenté sur la figure 1.The assembly 1, in the example shown in FIGS. 1 to 8, is intended to be integrated into an exhaust line 2 of a vehicle, in particular of a motor vehicle such as a car or a truck, as shown in Figure 1.
L’ensemble 1 présente dans ce cas au moins une entrée de gaz d’échappement 3 et une sortie de gaz d’échappement 5.The assembly 1 in this case has at least one exhaust gas inlet 3 and an exhaust gas outlet 5.
L’entrée de gaz d’échappement 3 est raccordée fluidiquement à un collecteur C, collectant les gaz d’échappement sortant des chambres de combustion du moteur M du véhicule. Typiquement, d’autres équipements tels qu’un turbo-compresseur et un ou plusieurs organes de dépollution sont interposés entre le collecteur C et l’entrée de gaz d’échappement 3.The exhaust gas inlet 3 is fluidly connected to a manifold C, collecting the exhaust gases leaving the combustion chambers of the vehicle engine M. Typically, other equipment such as a turbo-compressor and one or more pollution control devices are interposed between the manifold C and the exhaust gas inlet 3.
La sortie de gaz d’échappement 5 communique fluidiquement avec une canule A à travers laquelle les gaz d’échappement dépollués sont relargués dans l’atmosphère. Typiquement, d’autres équipements tels qu’un ou plusieurs silencieux et un ou plusieurs organes de dépollution sont interposés entre la canule A et la sortie de gaz d’échappement 5.The exhaust gas outlet 5 communicates fluidly with a cannula A through which the clean-up exhaust gases are released into the atmosphere. Typically, other equipment such as one or more silencers and one or more pollution control devices are interposed between the cannula A and the exhaust gas outlet 5.
Par ailleurs, l’ensemble 1 comprend un échangeur de chaleur 7, ayant un côté G de circulation des gaz d’échappement et un côté F de circulation d’un fluide caloporteur (figure 1).Furthermore, the assembly 1 comprises a heat exchanger 7, having a side G for circulation of the exhaust gases and a side F for circulation of a heat transfer fluid (FIG. 1).
Les gaz d’échappement et le fluide caloporteur sont en contact thermique les uns avec les autres dans l’échangeur de chaleur 7, les gaz d’échappement cédant une partie de leur énergie calorifique au fluide caloporteur.The exhaust gases and the heat transfer fluid are in thermal contact with each other in the heat exchanger 7, the exhaust gases yielding part of their heat energy to the heat transfer fluid.
Le fluide caloporteur est de tout type adapté. Par exemple, le fluide caloporteur est de l’eau, contenant éventuellement des additifs tels que des produits antigel, notamment les produits antigels comprenant typiquement du glycol.The heat transfer fluid is of any suitable type. For example, the heat transfer fluid is water, possibly containing additives such as antifreeze products, in particular antifreeze products typically comprising glycol.
Le côté G de circulation des gaz d’échappement présente une entrée d’échangeur EG raccordée à l’entrée de gaz d’échappement 3 et une sortie d’échangeur SG raccordée à la sortie de gaz d’échappement 5 (figure 1).The side G of the exhaust gas circulation has an EG exchanger inlet connected to the exhaust gas inlet 3 and an SG exchanger outlet connected to the exhaust gas outlet 5 (FIG. 1).
Le côté F de circulation du fluide caloporteur présente quant à lui une entrée de fluide caloporteur 9 et une sortie de fluide caloporteur 11 (figure 1).The side F of circulation of the coolant has a coolant inlet 9 and a coolant outlet 11 (Figure 1).
L’ensemble 1 comporte encore un conduit de bipasse 13 de l’échangeur de chaleur 7.The assembly 1 also includes a bypass duct 13 of the heat exchanger 7.
Le conduit de bipasse 13 définit un chemin de passage pour les gaz d’échappement depuis l’entrée de gaz d’échappement 3 jusqu’à la sortie de gaz d’échappement 5 en bipassant l’échangeur de chaleur 7. On entend par là que les gaz d’échappement empruntant le conduit de bipasse 13 circulent directement de l’entrée 3 à la sortie 5 sans passer par l’échangeur de chaleur 7.The bypass duct 13 defines a passage path for the exhaust gases from the exhaust gas inlet 3 to the exhaust gas outlet 5 by bypassing the heat exchanger 7. This is understood to mean that the exhaust gases passing through the bypass duct 13 flow directly from the inlet 3 to the outlet 5 without passing through the heat exchanger 7.
L’ensemble 1 comporte encore une vanne 15 configurée pour orienter sélectivement les gaz d'échappement soit vers l'échangeur de chaleur 7 soit vers le conduit de bipasse 13.The assembly 1 also includes a valve 15 configured to selectively direct the exhaust gases either to the heat exchanger 7 or to the bypass duct 13.
La vanne 15 règle les quantités de gaz d’échappement circulant respectivement à travers l’échangeur de chaleur 7 et à travers le conduit de bipasse 13 (figure 1).The valve 15 regulates the quantities of exhaust gas flowing respectively through the heat exchanger 7 and through the bypass duct 13 (Figure 1).
Dans l’exemple représenté, la vanne 15 est placée au niveau de la sortie 5 de gaz d’échappement.In the example shown, the valve 15 is placed at the outlet 5 of the exhaust gas.
Dans ce cas, l’ensemble 1 comporte typiquement un cône 17 raccordant fluidiquement l’entrée de gaz d’échappement 3 à l’entrée d’échangeur EG et à une extrémité amont du conduit de bipasse 13.In this case, the assembly 1 typically comprises a cone 17 fluidly connecting the exhaust gas inlet 3 to the exchanger inlet EG and to an upstream end of the bypass duct 13.
Par ailleurs, la vanne 15 comporte un corps de vanne 19 parcouru intérieurement par les gaz d’échappement.Furthermore, the valve 15 comprises a valve body 19 internally traversed by the exhaust gases.
La vanne 15 comporte encore un volet 21 et un arbre 23 d’entraînement du volet 21 (figures 1 et 5).The valve 15 also includes a flap 21 and a shaft 23 for driving the flap 21 (Figures 1 and 5).
Le volet 21 est disposé à l’intérieur du corps de vanne 19 et est mobile par rapport au corps de vanne 19.The flap 21 is disposed inside the valve body 19 and is movable relative to the valve body 19.
Le corps de vanne 19 raccorde fluidiquement la sortie de gaz d’échappement 5 à la sortie d’échangeur SG et également à l’extrémité aval du conduit de bipasse 13.The valve body 19 fluidly connects the exhaust gas outlet 5 to the exchanger outlet SG and also to the downstream end of the bypass duct 13.
En variante, la vanne 15 elle placée au niveau de l’entrée de gaz d’échappementAlternatively, the valve 15 it placed at the level of the exhaust gas inlet
3.3.
Dans cette variante de réalisation, les positions du cône 17 et du corps de vanne 19 sont inversées.In this alternative embodiment, the positions of the cone 17 and of the valve body 19 are reversed.
L’ensemble 1 comporte également un actionneur 25 configuré pour entraîner l’arbre d’entraînement 23 du volet 21. L’actionneur 25 est typiquement un actionneur électrique, par exemple un moto-réducteur électrique.The assembly 1 also includes an actuator 25 configured to drive the drive shaft 23 of the flap 21. The actuator 25 is typically an electric actuator, for example an electric gear motor.
L’actionneur 25 entraîne l’arbre d’entraînement 23, soit directement comme représenté sur la figure 5, soit via une chaîne cinématique.The actuator 25 drives the drive shaft 23, either directly as shown in FIG. 5, or via a kinematic chain.
Le volet 21 se déplace typiquement de manière rotative par rapport au corps de vanne 19.The shutter 21 typically rotates relative to the valve body 19.
La vanne 15 est par exemple une vanne réglante. Dans ce cas, le volet 21 est susceptible d’être placé à une pluralité de positions par rapport au corps de vanne 19. Ceci permet de faire varier les sections de passage offertes au gaz d’échappement circulant respectivement depuis la sortie d’échangeur SG jusqu’à la sortie de gaz d’échappement 5 et depuis l’extrémité aval du conduit de bipasse 13 jusqu’à la sortie de gaz d’échappement 5.The valve 15 is for example a regulating valve. In this case, the flap 21 can be placed at a plurality of positions relative to the valve body 19. This makes it possible to vary the passage sections offered to the exhaust gas circulating respectively from the exchanger outlet SG to the exhaust gas outlet 5 and from the downstream end of the bypass duct 13 to the exhaust gas outlet 5.
Alternativement, la vanne 15 est une vanne tout ou rien. Dans ce cas, le volet 21 est susceptible d’adopter soit une position d’échange de chaleur dans laquelle le volet 21 empêche la circulation de gaz d’échappement dans le conduit de bipasse 13, soit une position de bipasse dans laquelle le volet 21 empêche la circulation des gaz d’échappement dans l’échangeur de chaleur 7.Alternatively, the valve 15 is an all-or-nothing valve. In this case, the flap 21 is capable of adopting either a heat exchange position in which the flap 21 prevents the circulation of exhaust gas in the bypass duct 13, or a bypass position in which the flap 21 prevents the circulation of exhaust gases in the heat exchanger 7.
L’ensemble 1 comporte encore un organe 29 comprenant un canal 30 de circulation d’un fluide caloporteur (figure 5).The assembly 1 also comprises a member 29 comprising a channel 30 for circulation of a heat transfer fluid (FIG. 5).
L’arbre d’entraînement 23 est en contact thermique avec le fluide caloporteur parcourant le canal de circulation 30, ce qui permet de refroidir cet arbre d’entraînement 23 du volet 21.The drive shaft 23 is in thermal contact with the heat transfer fluid passing through the circulation channel 30, which makes it possible to cool this drive shaft 23 of the flap 21.
Dans l’exemple représenté, l’organe 29 se présente sous la forme d’une boîte à fluide creuse, communiquant fluidiquement avec le côté F de circulation du fluide caloporteur, agencée autour de l’arbre d’entraînement 23 de manière à refroidir ledit arbre d’entraînement 23 (figure 5).In the example shown, the member 29 is in the form of a hollow fluid box, communicating fluidically with the side F of circulation of the heat transfer fluid, arranged around the drive shaft 23 so as to cool said drive shaft 23 (Figure 5).
L’organe 29 peut être tout organe délimitant intérieurement un canal de circulation parcouru par le fluide caloporteur.The member 29 can be any member internally delimiting a circulation channel traversed by the heat transfer fluid.
L’organe 29 présente une entrée de canal et une sortie de canal, non représentés, débouchant dans le canal de circulation 30. Le fluide caloporteur s’écoule depuis l’entrée de canal jusqu’à la sortie de canal le long du canal de circulation 30.The member 29 has a channel inlet and a channel outlet, not shown, opening into the circulation channel 30. The heat transfer fluid flows from the channel inlet to the channel outlet along the traffic 30.
Typiquement, l’entrée de canal est raccordée fluidiquement à la sortie de fluide caloporteur 11, par des moyens non représentés. Dans ce cas, la sortie de canal est prévue pour être raccordé à un circuit de récupération de chaleur non représenté. L’ensemble 1 comporte alors typiquement un conduit d’entrée 35 (figure 2) raccordé à l’entrée de fluide caloporteur 9 à travers l’organe 29. Il comprend également un conduit de sortie 37 (figure 2) raccordé à la sortie de canal.Typically, the channel inlet is fluidly connected to the heat transfer fluid outlet 11, by means not shown. In this case, the channel outlet is designed to be connected to a heat recovery circuit, not shown. The assembly 1 then typically comprises an inlet duct 35 (FIG. 2) connected to the heat transfer fluid inlet 9 through the member 29. It also includes an outlet duct 37 (FIG. 2) connected to the outlet of channel.
Le circuit de récupération de chaleur est prévu pour récupérer une partie de l’énergie calorifique des gaz d’échappement et la transférer à un autre circuit ou un autre organe du véhicule. Typiquement, il transfère cette énergie calorifique au fluide de refroidissement du moteur.The heat recovery circuit is intended to recover part of the heat energy from the exhaust gases and transfer it to another circuit or another component of the vehicle. Typically, it transfers this heat energy to the engine coolant.
Le fluide caloporteur circule en boucle dans le circuit de récupération de chaleur, l’échangeur de chaleur 7 et l’organe 29.The heat transfer fluid circulates in a loop in the heat recovery circuit, the heat exchanger 7 and the member 29.
La vanne 15 comprend un palier 39 de guidage de l’arbre d’entraînement 23 (figure 5). Typiquement, ce palier 39 est rigidement fixé à l’intérieur du canal de circulation 30 de l’organe 29, sur le corps de vanne 19.The valve 15 includes a bearing 39 for guiding the drive shaft 23 (FIG. 5). Typically, this bearing 39 is rigidly fixed inside the circulation channel 30 of the member 29, on the valve body 19.
L’organe 29 présente une surface externe 41 (figures 4 et 6) refroidie par contact thermique avec le fluide caloporteur circulant dans le canal de circulation 30.The member 29 has an external surface 41 (FIGS. 4 and 6) cooled by thermal contact with the heat transfer fluid circulating in the circulation channel 30.
L’organe 29 comporte avantageusement une demi-coquille inférieure 43 et une demi-coquille supérieure 45 rapportée de manière étanche sur la demi-coquille inférieure 43 (figures 2 à 5).The member 29 advantageously comprises a lower half-shell 43 and an upper half-shell 45 attached in leaktight manner to the lower half-shell 43 (FIGS. 2 to 5).
La demi-coquille inférieure 43 est typiquement réalisée en un matériau métallique.The lower half-shell 43 is typically made of a metallic material.
La demi-coquille supérieure 45 est typiquement réalisée en un matériau plastique. Elle définit la surface externe refroidie 41 de l’organe 29.The upper half-shell 45 is typically made of a plastic material. It defines the cooled external surface 41 of the member 29.
L’actionneur 25 est fixé à l’organe 29, à l’extérieur de l’organe 29.The actuator 25 is fixed to member 29, outside of member 29.
L’actionneur 25 est fixé à la demi-coquille supérieure 45, par exemple par le biais de vis 47 visées à la demi-coquille supérieure 45, visibles sur la figure 4.The actuator 25 is fixed to the upper half-shell 45, for example by means of screws 47 referred to in the upper half-shell 45, visible in FIG. 4.
La demi-coquille supérieure 45 présente une ouverture 49 (figures 5 et 6), pour le passage de l’arbre d’entraînement 23.The upper half-shell 45 has an opening 49 (FIGS. 5 and 6) for the passage of the drive shaft 23.
Une extrémité 51 de l’arbre d’entraînement 23 sort du palier de guidage 39 et fait saillie à l’extérieur de l’organe 29. L’extrémité 51 est raccordée à l’actionneur 25 .One end 51 of the drive shaft 23 comes out of the guide bearing 39 and projects outside the member 29. The end 51 is connected to the actuator 25.
L’actionneur 25 est de tout type adapté.The actuator 25 is of any suitable type.
Par exemple, l’actionneur 25 est un moteur électrique, pourvu d’un arbre de sortie rotatif 53 (voir figure 5).For example, the actuator 25 is an electric motor, provided with a rotary output shaft 53 (see FIG. 5).
Avantageusement, l’ensemble 1 comporte encore :Advantageously, the assembly 1 also comprises:
- un capot 55 délimitant avec la surface externe 41 un volume fermé 57 dans lequel est logé l’actionneur 25 (figures 2, 6 et 7);- A cover 55 defining with the external surface 41 a closed volume 57 in which is housed the actuator 25 (Figures 2, 6 and 7);
- un matériau moussé 59, remplissant au moins partiellement le volume fermé 57 autour de l’actionneur 25 (figures 3, 6 et 7).- a foamed material 59, at least partially filling the closed volume 57 around the actuator 25 (Figures 3, 6 and 7).
Le capot 55 présente la forme d’une demi-coque, concave vers l’organe 29.The cover 55 has the shape of a half-shell, concave towards the member 29.
La surface externe refroidie 41 de l’organe 29 est sensiblement plane. Elle porte une nervure 61 à contour fermée ou partiellement fermée, visible sur les figures 3, 4 et 6. Le bord libre 63 du capot 55 vient s’adapter autour de la nervure 61. Il est fixé de manière rigide à ce bord libre, à l’aide de clips ou de vis de manière non étanche.The cooled external surface 41 of the member 29 is substantially planar. It carries a rib 61 with a closed or partially closed contour, visible in FIGS. 3, 4 and 6. The free edge 63 of the cover 55 comes to fit around the rib 61. It is rigidly fixed to this free edge, using clips or screws in a leaktight manner.
Le capot 55 est en un plastique résistant aux hautes températures typiquement du PA 6,6, PA 6,6 renforcé de fibres de verre de 15 à 40 %, par exemple PA 6,6 GF30, PPA, PPE, PPS, PI ou autres. En variante, le capot 55 est en métal, par exemple en aluminium ou en une tôle acier revêtue d’aluminium du type Aluminié AS 120.The cover 55 is made of a plastic resistant to high temperatures, typically PA 6.6, PA 6.6 reinforced with glass fibers from 15 to 40%, for example PA 6.6 GF30, PPA, PPE, PPS, PI or others. . As a variant, the cover 55 is made of metal, for example aluminum or of a steel sheet coated with aluminum of the Aluminié AS 120 type.
Outre l’actionneur 25, une partie du conduit d’entrée 35 et une partie du conduit de sortie 37 sont logés dans le volume fermé 57. Le bord libre 63 présente des interruptions pour le passage des conduits d’entrée et de sortie 35, 37 de l’ensemble 1.In addition to the actuator 25, part of the inlet duct 35 and part of the outlet duct 37 are housed in the closed volume 57. The free edge 63 has interruptions for the passage of the inlet and outlet ducts 35, 37 of set 1.
On entend ici par matériau moussé un matériau comprenant, en volume, principalement de la mousse, typiquement une ou plusieurs mousses d’une matière plastique.The term foamed material is understood here to mean a material comprising, by volume, mainly foam, typically one or more foams of a plastic material.
Comme visible sur la figure 6, une partie externe 65 du matériau moussé 59 est en contact avec le capot 55 et présente une conductivité thermique inférieure à 0,2 W/m.°K. De préférence, la partie externe 65 présente une conductivité thermique comprise entre 0,2 et 0,02 W/m.°K, encore de préférence comprise entre 0,1 et 0,04 W/m.°K.As visible in FIG. 6, an external part 65 of the foamed material 59 is in contact with the cover 55 and has a thermal conductivity less than 0.2 W / m. ° K. Preferably, the external part 65 has a thermal conductivity of between 0.2 and 0.02 W / m. ° K, more preferably between 0.1 and 0.04 W / m. ° K.
La partie externe 65 du matériau moussé 59 est typiquement une mousse de polyuréthane. En variante, c’est une mousse phénolique, une mousse de polyamide, une mousse de polyéthylène, tout autre mousse polymère, une mousse perfluorée ou chlorofluorée, de la vermiculite ou tout autre type de mousse adaptée.The external part 65 of the foamed material 59 is typically a polyurethane foam. Alternatively, it is a phenolic foam, a polyamide foam, a polyethylene foam, any other polymeric foam, a perfluorinated or chlorofluorinated foam, vermiculite or any other suitable type of foam.
Elle présente typiquement une faible densité, par exemple comprise entre 15 et 110 g/L, et de préférence entre 40 et 100 g/L.It typically has a low density, for example between 15 and 110 g / L, and preferably between 40 and 100 g / L.
La partie externe 65 du matériau moussé 59 couvre toute la surface interne du capot 55, à l’exception du bord libre 63 plaqué contre la nervure 61.The external part 65 of the foamed material 59 covers the entire internal surface of the cover 55, with the exception of the free edge 63 pressed against the rib 61.
La partie externe 65 du matériau moussé 59 présente une épaisseur d’environ 5 mm. Cette épaisseur doit être suffisamment grande pour isoler thermiquement l’actionneur 25 de l’atmosphère externe. Elle ne peut pas être trop grande pour des raisons d’encombrement.The outer part 65 of the foamed material 59 has a thickness of about 5 mm. This thickness must be large enough to thermally isolate the actuator 25 from the external atmosphere. It cannot be too large for reasons of space.
Une partie interne 67 du matériau moussé 59 est en contact avec la surface externe refroidie 41 et présente une conductivité thermique supérieure à 0,8 W/m.°K.An internal part 67 of the foamed material 59 is in contact with the cooled external surface 41 and has a thermal conductivity greater than 0.8 W / m. ° K.
De préférence, la partie interne 67 présente une conductivité thermique comprise entre 0,8 et 3 W/m.° K, encore de préférence comprise entre 1 et 1,5 W/m.° K.Preferably, the internal part 67 has a thermal conductivity of between 0.8 and 3 W / m. ° K, more preferably between 1 and 1.5 W / m. ° K.
La partie interne 67 du matériau moussé 59 comporte à cet effet une mousse et un additif de conductivité thermique élevée dispersé dans la mousse.The internal part 67 of the foamed material 59 comprises for this purpose a foam and an additive of high thermal conductivity dispersed in the foam.
La mousse est typiquement une mousse de polyuréthane. En variante, c’est une mousse phénolique, une mousse de polyamide, une mousse de polyéthylène, tout autre mousse polymère, une mousse perfluorée ou chlorofluorée, de la vermiculite ou tout autre type de mousse adaptée.The foam is typically a polyurethane foam. Alternatively, it is a phenolic foam, a polyamide foam, a polyethylene foam, any other polymeric foam, a perfluorinated or chlorofluorinated foam, vermiculite or any other suitable type of foam.
De préférence, la mousse est une mousse de polyuréthane, une mousse phénolique ou une mousse de polyamide. De manière préférée, la mousse est une mousse de polyamide.Preferably, the foam is a polyurethane foam, a phenolic foam or a polyamide foam. Preferably, the foam is a polyamide foam.
Elle présente typiquement une densité élevée, par exemple comprise entre 70 et 500 g/L.It typically has a high density, for example between 70 and 500 g / L.
L’additif est choisi parmi des fibres métalliques, des fibres de verre, des billes de graphite ou tout autre matériau pouvant augmenter la conductivité thermique de la mousse. La concentration d’additif est typiquement de 25 à 70 %, et de préférence de 30 à 50 % en volume.The additive is chosen from metallic fibers, glass fibers, graphite balls or any other material which can increase the thermal conductivity of the foam. The additive concentration is typically 25 to 70%, and preferably 30 to 50% by volume.
La partie interne 67 présente une surface inférieure 69 en contact avec la surface externe refroidie 41. Elle est ainsi en contact direct avec l’organe 29, et plus précisément avec la demi-coquille supérieure 45. L’épaisseur de la paroi de la demi-coquille supérieure 45 est de 2,5 mm environ et cette demi-coquille est typiquement en PPA, PPS ou en PA6.6. Sa température est très proche de la température du fluide caloporteur.The internal part 67 has a lower surface 69 in contact with the cooled external surface 41. It is thus in direct contact with the member 29, and more precisely with the upper half-shell 45. The thickness of the wall of the half - upper shell 45 is approximately 2.5 mm and this half-shell is typically made of PPA, PPS or PA6.6. Its temperature is very close to the temperature of the heat transfer fluid.
La partie interne 67 présente une première surface latérale 71 en contact avec l’actionneur 25.The internal part 67 has a first lateral surface 71 in contact with the actuator 25.
L’actionneur 25 comprend une enveloppe externe 73, ayant une surface périphérique 75 à contour fermé autour de la direction axiale. La surface latérale 71 est en contact direct avec au moins 50% de la surface périphérique 75, de préférence au moins 75% de la surface périphérique 75.The actuator 25 comprises an outer casing 73, having a peripheral surface 75 with a closed contour around the axial direction. The lateral surface 71 is in direct contact with at least 50% of the peripheral surface 75, preferably at least 75% of the peripheral surface 75.
La partie interne 67 présente des seconde et troisième surfaces latérales 77 et 79 en contact avec les conduits d’entrée et de sortie 35 et 37.The internal part 67 has second and third lateral surfaces 77 and 79 in contact with the inlet and outlet conduits 35 and 37.
Le matériau moussé 59 occupe au moins 75%, de préférence au moins 90% de la partie libre du volume fermé 57, c’est-à-dire la partie du volume fermé 57 non occupée par l’actionneur 25 et les divers accessoires qui y sont logés.The foamed material 59 occupies at least 75%, preferably at least 90% of the free part of the closed volume 57, that is to say the part of the closed volume 57 not occupied by the actuator 25 and the various accessories which are housed there.
La surface externe refroidie 41 présente des zones concaves 81 vers le volume fermé 57. Ces zones concaves 81 sont par exemple délimitées par des nervures 83 formées sur la surface externe refroidie 41, comme visible sur la figure 6. Les nervures 83 sont typiquement prévues pour renforcer structurellement la paroi externe refroidie 41.The cooled external surface 41 has concave zones 81 towards the closed volume 57. These concave zones 81 are for example delimited by ribs 83 formed on the cooled external surface 41, as visible in FIG. 6. The ribs 83 are typically provided for structurally reinforce the cooled external wall 41.
Avantageusement, le matériau moussé 59 remplit au moins certaines de ces zones concaves 81. Les saletés ne peuvent pas s’accumuler dans ces zones concaves 81.Advantageously, the foamed material 59 fills at least some of these concave areas 81. Dirt cannot accumulate in these concave areas 81.
II est à noter que l’enveloppe externe 73 de l’actionneur 25 est en contact direct avec la surface externe refroidie 41. Plus précisément, elle comporte une zone entourant l’arbre de sortie rotatif 53, plaquée directement contre la surface externe refroidie 41.It should be noted that the external casing 73 of the actuator 25 is in direct contact with the cooled external surface 41. More specifically, it comprises a zone surrounding the rotary output shaft 53, pressed directly against the cooled external surface 41 .
Par ailleurs, l’organe 29 forme un écran interposé axialement entre l’échangeur de chaleur 7 et l’actionneur 25, ce qui contribue à limiter l’échauffement de l’actionneur 25. L’organe 29 forme également un écran interposé axialement entre l’actionneur 25 d’une part et d’autre part la vanne 15 et le conduit de bipasse 13.Furthermore, the member 29 forms a screen interposed axially between the heat exchanger 7 and the actuator 25, which contributes to limiting the heating of the actuator 25. The member 29 also forms a screen interposed axially between the actuator 25 on the one hand and on the other hand the valve 15 and the bypass duct 13.
L’invention porte également sur un procédé de fabrication de l’ensemble 1 ayant les caractéristiques ci-dessus.The invention also relates to a manufacturing process for assembly 1 having the above characteristics.
Le procédé comprend avantageusement une étape au cours de laquelle au moins une partie du matériau moussé 59 est injecté dans le capot 55.The method advantageously comprises a step during which at least part of the foamed material 59 is injected into the cover 55.
En effet, le matériau moussé 59 est typiquement formé grâce à une opération de moussage. Ce moussage à lieu dans une cavité ou moule. Le capot 55 est disposé dans le moule. L’opération de moussage a lieu directement dans la partie intérieure du capot 55. On obtient une seule pièce, le matériau moussé 59 adhérant fortement au capot 55. Ceci permet de conférer au matériau moussé 59 une forme complexe, déterminée par le moule.Indeed, the foamed material 59 is typically formed by a foaming operation. This foaming takes place in a cavity or mold. The cover 55 is arranged in the mold. The foaming operation takes place directly in the inner part of the cover 55. A single piece is obtained, the foam material 59 adhering strongly to the cover 55. This makes it possible to give the foam material 59 a complex shape, determined by the mold.
Quand le matériau moussé 59 comprend deux parties dans des matières différentes, telles que les parties externe et interne 65 et 67, le moule comporte au moins deux zones d’injection de mousse, afin d’avoir les bonnes caractéristiques aux bons endroits.When the foamed material 59 comprises two parts in different materials, such as the external and internal parts 65 and 67, the mold comprises at least two foam injection zones, in order to have the right characteristics in the right places.
En variante, la partie externe 65 est injectée dans le capot 55 dans un premier moule. Puis, la partie interne 67 est formée sur la partie externe 65 dans un second moule.As a variant, the external part 65 is injected into the cover 55 in a first mold. Then, the internal part 67 is formed on the external part 65 in a second mold.
Suivant encore une autre variante, le matériau moussé 59 est fabriqué séparément du capot 55, puis rapporté dans le capot 55.According to yet another variant, the foamed material 59 is produced separately from the cover 55, then added to the cover 55.
Comme illustré sur la figure 8, l’invention porte aussi sur un véhicule automobile 85 comprenant un plancher 87 dans lequel est ménagé un tunnel 89. Le tunnel 89 est ouvert vers la surface de roulement. II s’étend selon la direction longitudinale de roulement du véhicule 85.As illustrated in FIG. 8, the invention also relates to a motor vehicle 85 comprising a floor 87 in which a tunnel 89 is formed. The tunnel 89 is open towards the running surface. It extends in the longitudinal running direction of the vehicle 85.
La ligne d’échappement 2 est partiellement logée dans le tunnel 89. La ligne d’échappement 2 comprend un ensemble 1 tel que décrit ci-dessus, au moins l’actionneur et le capot 55 étant logés dans le tunnel 89. Typiquement, tout l’ensemble 1 est logé dans le tunnel 89.The exhaust line 2 is partially housed in the tunnel 89. The exhaust line 2 comprises an assembly 1 as described above, at least the actuator and the cover 55 being housed in the tunnel 89. Typically, everything assembly 1 is housed in tunnel 89.
L’invention porte encore sur l’utilisation du capot 55 et du matériau moussé 59 dans l’ensemble 1 de ce véhicule, pour éviter que l’actionneur 25 atteigne une température supérieure à 110°C, quand le véhicule subit la situation de vie suivante :The invention also relates to the use of the cover 55 and of the foamed material 59 in the assembly 1 of this vehicle, to prevent the actuator 25 from reaching a temperature higher than 110 ° C., when the vehicle undergoes the life situation. next :
- roulage à une vitesse supérieure à 100 km/h en moyenne pendant au moins 15 minutes ;- driving at a speed greater than 100 km / h on average for at least 15 minutes;
- immédiatement après, arrêt complet du véhicule.- immediately after, complete stop of the vehicle.
Le capot 55 et le matériau moussé 59 peuvent être utilisés pour éviter que l’actionneur 25 atteigne une température supérieure à 120°C, ou même 140°C.The cover 55 and the foamed material 59 can be used to prevent the actuator 25 from reaching a temperature above 120 ° C, or even 140 ° C.
La situation de vie considérée peut être, pour la première phase, un roulage à une vitesse supérieure à 110 km/h pendant 20 minutes, ou même un roulage à une vitesse supérieure à 130 km/h pendant 30 minutes.The life situation considered can be, for the first phase, taxiing at a speed greater than 110 km / h for 20 minutes, or even taxiing at a speed greater than 130 km / h for 30 minutes.
Cette utilisation est particulièrement avantageuse, comme décrit ci-dessous.This use is particularly advantageous, as described below.
Durant la première phase, le véhicule 85 roule à pleine charge et haute vitesse pendant une durée significative. Le moteur est chaud et la vanne 15 du système de récupération de chaleur est typiquement en position ouverte, laissant les gaz d’échappement passer directement dans le conduit de bipasse 13.During the first phase, vehicle 85 runs at full load and at high speed for a significant period of time. The engine is hot and the valve 15 of the heat recovery system is typically in the open position, letting the exhaust gases pass directly into the bypass duct 13.
La température du fluide caloporteur est « froide >>, c’est-à-dire vers 85 °C-90 °C. En effet, à cette vitesse, le débit d’air au travers l’échangeur frontal du véhicule 85 est très suffisant pour maintenir le moteur à la température ci-dessus. Dans le tunnel 89 où est logé l’ensemble 1, la convection est forte, avec un minimum de 100 W/m2.°K. L’air est fortement brassé, et à une température assez basse, qui dépend beaucoup de la température extérieure. Dans les pires conditions, l’air dans le tunnel 89 est à 60 °C.The temperature of the heat transfer fluid is "cold", that is to say around 85 ° C-90 ° C. In fact, at this speed, the air flow through the front exchanger of the vehicle 85 is very sufficient to maintain the engine at the above temperature. In the tunnel 89 where the assembly 1 is housed, convection is strong, with a minimum of 100 W / m 2. ° K. The air is strongly circulated, and at a fairly low temperature, which depends very much on the outside temperature. In the worst conditions, the air in tunnel 89 is at 60 ° C.
Dans la seconde phase, le véhicule 85 s’arrête brutalement. La convection dans le tunnel 89 devient presque nulle, car elle est limitée à la convection naturelle. Celle-ci est d’une valeur proche de 15 W/m2. ° K. Pendant la premère phase, la ligne d’échappement 2 est sensiblement à une température inférieure d’environ 100 °C à celle des gaz d’échappement, c’est-à-dire 750 °C. Juste après l’arêt du véhicule 85, la ligne d’échappement 2 va donc réchauffer l’air contenu dans le tunnel 89, celui-ci pouvant atteindre une température de 200 °C. Cette valeur est atteinte quelques minutes après l’arrêt, pendant une durée allant jusqu’à 2 minutes. Ensuite, la température décroît lentement.In the second phase, the vehicle 85 stops suddenly. Convection in tunnel 89 becomes almost zero, as it is limited to natural convection. This is of a value close to 15 W / m 2 . ° K. During the first phase, the exhaust line 2 is substantially at a temperature approximately 100 ° C lower than that of the exhaust gases, that is to say 750 ° C. Just after stopping the vehicle 85, the exhaust line 2 will therefore heat the air contained in the tunnel 89, which can reach a temperature of 200 ° C. This value is reached a few minutes after stopping, for a period of up to 2 minutes. Then the temperature slowly decreases.
La partie externe 65 du matériau moussé 59 isole thermiquement l’actionneur 25 de l’atmosphère à haute température du tunnel 89.The outer part 65 of the foamed material 59 thermally isolates the actuator 25 from the high temperature atmosphere of the tunnel 89.
La partie interne 67 du matériau moussé 59 est en contact à la fois avec la surface externe refroidie 41 et avec l’actionneur 23. La surface externe refroidie 41 est sensiblement à la température du fluide caloporteur. Celle-ci reste à un niveau modéré pendant la seconde phase, même si elle d’élève un peu (110°C au maximum). De par sa conductivité thermique, la partie interne 67 du matériau moussé 59 contribue à refroidir l’actionneur 25.The internal part 67 of the foamed material 59 is in contact both with the cooled external surface 41 and with the actuator 23. The cooled external surface 41 is substantially at the temperature of the heat transfer fluid. This remains at a moderate level during the second phase, even if it increases a little (110 ° C maximum). Due to its thermal conductivity, the internal part 67 of the foamed material 59 helps to cool the actuator 25.
Quand le capot 55 est en un matériau plastique, il se comporte comme un corps noir avec une émissivité de l’ordre de 0,9. Il absorbera donc sensiblement le rayonnement thermique provenant des équipements environnants quand la température ambiante est élevée. En revanche, il rayonne sur son environnement, ce qui provoque une diminution de sa température de peau.When the cover 55 is made of a plastic material, it behaves like a black body with an emissivity of the order of 0.9. It will therefore substantially absorb thermal radiation from surrounding equipment when the ambient temperature is high. On the other hand, it radiates on its environment, which causes a decrease in its skin temperature.
Quand le capot 55 est en métal, notamment en aluminium, son émissivité sera de l’ordre de 0,2, ce qui le rend peu sensible au rayonnement extérieur. Il ne s’échauffe pas sous l’influence des équipements extérieurs, mais ne peut pas dissiper de chaleur par rayonnement dans l’environnement.When the cover 55 is made of metal, in particular aluminum, its emissivity will be of the order of 0.2, which makes it not very sensitive to external radiation. It does not heat up under the influence of outdoor equipment, but cannot dissipate radiant heat into the environment.
Ainsi, on choisit de réaliser le capot 55 en une matière plastique si les surfaces environnantes sont faiblement émettrices, et en métal dans le cas contraire.Thus, one chooses to produce the cover 55 in a plastic material if the surrounding surfaces are weakly emitting, and in metal otherwise.
L’ensemble 1 décrit ci-dessus peut présenter de multiples variantes.The assembly 1 described above can have multiple variants.
Selon une variante de réalisation, le matériau moussé 59 peut être entièrement constitué d’un matériau à forte conductivité thermique, comme une mousse chargée en additif de conductivité thermique élevée. Il ne comporte alors que la partie interne 67, et ne comporte pas de partie externe 65. Dans ce cas, la partie externe 65 est avantageusement remplacée par une couche d’air, assurant l’isolation thermique entre la coque et l’actionneur 25. En variante, le matériau moussé 59 comporte à la fois la partie externe 65 et la partie interne 67, ces deux parties étant constituées du même matériau à forte conductivité thermique.According to an alternative embodiment, the foamed material 59 can be entirely made of a material with high thermal conductivity, such as a foam loaded with additive of high thermal conductivity. It then only has the internal part 67, and does not have an external part 65. In this case, the external part 65 is advantageously replaced by a layer of air, ensuring thermal insulation between the shell and the actuator 25 As a variant, the foamed material 59 comprises both the external part 65 and the internal part 67, these two parts being made of the same material with high thermal conductivity.
Selon une autre variante de réalisation, le matériau moussé 59 est entièrement constitué d’un matériau à faible conductivité thermique, comme la mousse de polyuréthane. Il ne comporte alors que la partie externe 65, et ne comporte pas de partie interne 67. En variante il comporte à la fois la partie externe 65 et la partie interne 67, ces deux parties étant constituées du même matériau à faible conductivité thermique.According to another alternative embodiment, the foamed material 59 is entirely made of a material with low thermal conductivity, such as polyurethane foam. It then only comprises the external part 65, and does not comprise an internal part 67. As a variant, it comprises both the external part 65 and the internal part 67, these two parts being made of the same material with low thermal conductivity.
Selon encore une autre variante de réalisation, le matériau moussé 59 est réalisé en un matériau ayant une conductivité thermique intermédiaire, comprise entre 0,2 et 1 W/m.°K.According to yet another alternative embodiment, the foamed material 59 is made of a material having an intermediate thermal conductivity, between 0.2 and 1 W / m. ° K.
Ainsi, il est possible d’adapter les caractéristiques des parties externe et interne 65, 67 du matériau moussé 59 en fonction des contraintes subies par l’ensemble 1, notamment la température à l’intérieur du tunnel 89 pendant la deuxième phase, la durée de l’exposition de l’ensemble 1 à une haute température, et la température maximum à garantir pour les composants de l’actionneur 25.Thus, it is possible to adapt the characteristics of the external and internal parts 65, 67 of the foamed material 59 as a function of the stresses undergone by the assembly 1, in particular the temperature inside the tunnel 89 during the second phase, the duration exposure of the assembly 1 to a high temperature, and the maximum temperature to be guaranteed for the components of the actuator 25.
Le matériau moussé 59 ne comporte pas nécessairement seulement deux parties réalisées dans des matières différentes. Il peut être entièrement constitué de la même matière comme décrit plus haut. Il comporte en variante trois parties dans des matières différentes les unes des autres, ou plus de trois parties.The foamed material 59 does not necessarily have only two parts made of different materials. It can be made entirely of the same material as described above. It alternatively comprises three parts in different materials from one another, or more than three parts.
L’invention a été décrite pour un ensemble 1 intégré dans un dispositif de récupération de chaleur d’une ligne d’échappement de véhicule automobile. Elle s’applique à d’autres cas.The invention has been described for an assembly 1 integrated in a device for recovering heat from a motor vehicle exhaust line. It applies to other cases.
L’organe 29 peut ne pas être une boîte à fluide destinée à refroidir l’arbre d’entraînement 23 d’un volet 21 de vanne 15. L’organe 29 est alternativement toute autre structure dans laquelle circule un fluide caloporteur : échangeur de chaleur, circuit de distribution de fluide, etc.The member 29 may not be a fluid box intended to cool the drive shaft 23 of a valve flap 21. The member 29 is alternately any other structure in which a heat transfer fluid circulates: heat exchanger , fluid distribution circuit, etc.
L’actionneur 25 n’est pas nécessairement un moteur électrique. Cet actionneur alternativement est une électrovanne, une pompe, ou tout autre actionneur comportant des composants sensibles à la température.The actuator 25 is not necessarily an electric motor. This actuator alternatively is a solenoid valve, a pump, or any other actuator comprising components sensitive to temperature.
L’ensemble 1 peut être intégré dans un autre circuit du véhicule, différent de la ligne d’échappement. Il peut également ne pas être intégré dans un véhicule, mais plutôt dans toute autre installation statique.The assembly 1 can be integrated into another circuit of the vehicle, different from the exhaust line. It may also not be integrated into a vehicle, but rather into any other static installation.
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