FR3121075A1

FR3121075A1 - Module de refroidissement pour véhicule automobile électrique ou hybride à turbomachine tangentielle

Info

Publication number: FR3121075A1
Application number: FR2102983A
Authority: FR
Inventors: Amrid Mammeri; Kamel Azzouz; Issiaka Traore; Sebastien Garnier
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2021-03-25
Filing date: 2021-03-25
Publication date: 2022-09-30
Also published as: WO2022200166A1

Abstract

Titre : Module de refroidissement pour véhicule automobile électrique ou hybride à turbomachine tangentielle L’invention concerne un module de refroidissement comportant un carénage (40) à l’intérieur duquel est disposé un échangeur de chaleur (24, 26, 28) s’étendant parallèlement à un premier plan (P1) perpendiculaire à la direction longitudinale (X) du module de refroidissement (22) et un boîtier (41) configuré pour recevoir une turbomachine tangentielle (30) générant un flux d’air (F), la turbomachine tangentielle (30) comportant une volute (44) délimitant une sortie (45) du flux d’air (F), le boîtier (41) comportant une paroi de guidage (46) du flux d’air (F) vers la sortie (45), ladite paroi de guidage (46) s’étendant dans une zone (Z1) comprise entre un deuxième plan d’inclinaison maximale (P2) ayant un angle d’inclinaison (β) avec le premier plan (P1) et un troisième plan médian (P3) partageant l’angle d’inclinaison (β) du deuxième plan d’inclinaison maximale (P2) en deux angles (γ, γ’) égaux au sein de la zone (Z1). Figure pour l’abrégé : Fig. 5

Description

Module de refroidissement pour véhicule automobile électrique ou hybride à turbomachine tangentielle

L’invention se rapporte à un module de refroidissement pour véhicule automobile électrique ou hybride, à turbomachine tangentielle.

Un module de refroidissement (ou module d’échange de chaleur) d’un véhicule automobile comporte classiquement au moins un échangeur thermique et un dispositif de ventilation adapté à générer un flux d’air traversant l’au moins un échangeur thermique. Ce dispositif de ventilation se présente par exemple sous la forme d’une turbomachine tangentielle. Il permet ainsi, par exemple, de générer un flux d’air au contact de l’échangeur chaleur, à l’arrêt du véhicule ou à faible vitesse de roulage.

En outre, à grande vitesse du véhicule, la turbomachine tangentielle n’est plus adaptée à créer le flux d’air. La vitesse du véhicule peut suffire alors à créer le flux d’air. Cependant, la présence de la turbomachine tangentielle peut faire obstacle au flux d’air ou le restreindre, ce qui nuit au bon fonctionnement des échangeurs thermique. Dans cette optique, le module de refroidissement peut comporter au moins une ouverture en plus de la sortie d’air de la turbomachine tangentielle, ainsi qu’au moins un volet par ouverture. Ce volet peut généralement pivoter entre une position d’ouverture et une position de fermeture de ladite ouverture. À haute vitesse du véhicule, cette ouverture permet ainsi de laisser passer le flux d’air et de dériver (de l’anglais « by-pass ») la turbomachine tangentielle.

Ce au moins un volet pivotant est généralement contraint élastiquement vers sa position de fermeture. Cette contrainte élastique est par exemple assurée par un ou plusieurs ressorts. Par ailleurs, le pivotement du au moins un volet pivotant est par exemple piloté par un ou plusieurs actionneurs agencés au sein du module de refroidissement.

Ces dispositifs peuvent compliquer la conception du module de refroidissement et engendrer des coûts supplémentaires lors de la fabrication.

Un but de l’invention est de proposer un module de refroidissement pour véhicule automobile électrique ne présentant pas au moins certains des inconvénients susmentionnés.

À cet effet, l’invention a pour objet un module de refroidissement pour véhicule automobile à moteur électrique ou hybride, le module de refroidissement étant destiné à être traversé par un flux d’air et comportant un carénage formant un canal interne suivant une direction longitudinale du module de refroidissement, le canal interne s’étendant entre une extrémité amont et une extrémité avale opposées l’une à l’autre et à l’intérieur duquel est disposé au moins un échangeur de chaleur destiné à être traversé par le flux d’air, le au moins un échangeur de chaleur s’étendant parallèlement à un premier plan perpendiculaire à la direction longitudinale du module de refroidissement, le module de refroidissement comprenant également un boîtier collecteur disposé en aval du carénage suivant la direction longitudinale, ledit boîtier collecteur étant configuré pour recevoir une turbomachine tangentielle elle-même configurée pour générer le flux d’air, la turbomachine tangentielle comportant une volute délimitant au moins partiellement une sortie du flux d’air, le boîtier collecteur comportant, disposée en regard de l’extrémité avale du carénage, une paroi de guidage du flux d’air vers la sortie, ladite paroi de guidage comportant un bord amont permettant de délimiter la sortie du flux d’air de manière complémentaire avec la volute, ladite paroi de guidage comportant au moins une ouverture ainsi qu’au moins un volet par ouverture, ledit au moins un volet étant monté sur une face externe de la paroi de guidage, ledit au moins un volet étant configuré pour pivoter entre une position d’ouverture et une position de fermeture de ladite ouverture, la paroi de guidage s’étendant dans une zone comprise entre un deuxième plan d’inclinaison maximale reliant le bord amont de la sortie et un bord d’extrémité aval de l’au moins un échangeur de chaleur, ledit bord d’extrémité aval étant orienté en regard de la sortie du flux d’air, le deuxième plan d’inclinaison maximale ayant un angle d’inclinaison avec le premier plan, et un troisième plan médian passant par le bord amont de la sortie, ledit troisième plan médian partageant l’angle d’inclinaison du deuxième plan d’inclinaison maximale en deux angles égaux au sein de ladite zone, la paroi de guidage comportant au moins une protubérance faisant saillie par rapport à la face externe de ladite paroi de guidage, le au moins un volet étant destiné à venir en butée contre ladite au moins une protubérance en position de fermeture.

Un tel module de refroidissement permet de s’affranchir d’un moyen de pilotage du ou des volets sans gêner la circulation du flux d’air dans le cas où celui-ci est refoulé par la sortie de la turbomachine.

L’invention peut en outre comprendre un ou plusieurs des aspects suivants pris seuls ou en combinaison :

– l’angle d’inclinaison formé par le plan d’inclinaison maximale avec le plan perpendiculaire à l’axe longitudinal du module de refroidissement a une valeur comprise entre 20° et 30° ;

– la au moins une protubérance vient de matière avec la paroi de guidage ;

– la au moins une protubérance est une pièce rapportée solidarisée sur une face externe de la paroi de guidage ;

– la au moins une protubérance de la paroi de guidage s’étend parallèlement à la direction longitudinale du module de refroidissement ;

– le au moins un volet pivotant est monté pivotant autour d’un axe de pivotement qui s’étend horizontalement à l’état monté au sein du véhicule automobile ;

– l’axe de pivotement du au moins un volet pivotant et l’extrémité de la au moins une protubérance associée audit volet pivotant se situent sur un même plan vertical de sorte qu’en position de fermeture, le au moins un volet pivotant est contenu dans ce plan vertical ;

– l’axe de pivotement du au moins un volet pivotant est disposé plus en amont suivant la direction longitudinale que l’extrémité de la au moins une protubérance associée audit volet pivotant ;

– l’extrémité de la au moins une protubérance destinée à venir en contact avec le ou les bords du au moins un volet comporte un joint, tel un joint d’étanchéité ;

– le ou les bords du au moins un volet pivotant comportent un joint, tel un joint d’étanchéité ; et

– seule la gravité amène et maintient le au moins un volet pivotant de la paroi de guidage dans sa position de fermeture.

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, fournie à titre illustratif et non limitatif, et des dessins annexés dans lesquels :

la montre une représentation schématique de l’avant d’un véhicule automobile vu de côté,

la montre une représentation schématique en perspective et en coupe partielle de l’avant d’un véhicule automobile et d’un module de refroidissement,

la montre une vue en coupe du module de refroidissement de la selon un premier mode de fonctionnement,

la est similaire à la et représente le module de refroidissement selon un deuxième mode de fonctionnement,

la montre une représentation schématique en coupe d’un boîtier collecteur du module de refroidissement selon un premier mode de réalisation, et

la montre une représentation schématique en coupe d’un boîtier collecteur du module de refroidissement selon un deuxième mode de réalisation.

Sur les différentes figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.

Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou inter-changées pour fournir d’autres réalisations.

Dans la présente description, on peut indexer certains éléments ou paramètres, comme par exemple premier élément ou deuxième élément ainsi que premier paramètre et second paramètre ou encore premier critère et deuxième critère, etc. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments ou paramètres ou critères proches, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, paramètre ou critère par rapport à un autre et on peut aisément inter-changer de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps par exemple pour apprécier tel ou tel critère.

Sur les figures 1 à 6 est représenté un trièdre XYZ afin de définir l’orientation des différents éléments les uns par rapport aux autres. Une première direction, notée X, correspond à une direction longitudinale du véhicule. Elle correspond également à une direction inverse à la direction d’avancement du véhicule. Une deuxième direction, notée Y, est une direction latérale ou transversale. Enfin, une troisième direction, notée Z, est verticale. Les directions, X, Y, Z sont orthogonales deux à deux.

Sur les figures 1 et 2, le module de refroidissement selon la présente invention est illustré dans une position fonctionnelle, c’est-à-dire quand il est disposé au sein d’un véhicule automobile.

La illustre de manière schématique la partie avant d’un véhicule automobile 10 électrique ou hybride pouvant comporter un moteur 12 électrique ou hybride. Le véhicule 10 comporte notamment une carrosserie 14 et un pare-chocs 16 portés par un châssis (non représenté) du véhicule automobile 10. La carrosserie 14 définit une baie de refroidissement 18, c’est-à-dire une ouverture à travers la carrosserie 14. La baie de refroidissement 18 est ici unique. Cette baie de refroidissement 18 se trouve de préférence en partie basse de la face avant 14a de la carrosserie 14. Dans l’exemple illustré, la baie de refroidissement 18 est située sous le pare-chocs 16. Une grille 20 peut être disposée dans la baie de refroidissement 18 pour éviter que des projectiles puissent traverser la baie de refroidissement 18. Un module de refroidissement 22 est disposé en vis-à-vis de la baie de refroidissement 18. La grille 20 permet notamment de protéger ce module de refroidissement 22.

Comme le montrent les figures 2, 3 et 4, le module de refroidissement 22 est destiné à être traversé par un flux d’air F parallèle à la direction X et allant de l’avant vers l’arrière du véhicule 10. Cette direction X correspond plus particulièrement à l’axe longitudinal du module de refroidissement 22. Dans la présente demande, on qualifie un élément d’en « amont » ou d’en « aval » selon la direction longitudinale X, un élément qui est respectivement disposé plus vers l’avant ou vers l’arrière qu’un autre élément. L’avant correspond à l’avant du véhicule automobile 10 à l’état monté ou alors à la face du module de refroidissement 22 par laquelle le flux d’air F est destiné à entrer dans le module de refroidissement 22. L’arrière correspond quant à lui à l’arrière du véhicule automobile 10 ou alors à la face du module de refroidissement 22 par laquelle le flux d’air F est destiné à ressortir du module de refroidissement 22.

Le module de refroidissement 22 comporte essentiellement un carénage 40 formant un canal interne entre une extrémité amont 40a et une extrémité avale 40b opposées l’une à l’autre. À l’intérieur dudit carénage 40 est disposé au moins un échangeur de chaleur 24, 26, 28. Ce canal interne est de préférence orienté parallèlement à la direction X de sorte que l’extrémité amont 40a est orientée vers l’avant du véhicule 10 en regard de la baie de refroidissement 18 et de sorte que l’extrémité aval 40b est orientée vers l’arrière du véhicule 10. Sur les figures, le module de refroidissement 22 comprend trois échangeurs de chaleur 24, 26, 28 regroupés au sein d’un ensemble d’échangeurs de chaleur 23. Il pourrait toutefois en comporter plus ou moins suivant la configuration souhaitée.

Un premier échangeur de chaleur 24 peut par exemple être configuré pour relâcher de l’énergie calorifique du flux d’air F. Ce premier échangeur de chaleur 24 peut plus particulièrement être un condenseur connecté à un circuit de refroidissement (non représenté), par exemple afin de refroidir les batteries du véhicule 10. Ce circuit de refroidissement peut par exemple être un circuit de climatisation apte à refroidir les batteries ainsi qu’un flux d’air interne à destination de l’habitacle du véhicule automobile.

Un deuxième échangeur de chaleur 26 peut également être configuré pour relâcher de l’énergie calorifique dans le flux d’air F. Ce deuxième échangeur de chaleur 26 peut plus particulièrement être un radiateur connecté à un circuit de gestion thermique (non représenté) d’éléments électriques tel que le moteur 12 électrique ou hybride.

Le premier échangeur de chaleur 24 étant généralement un condenseur d’un circuit de climatisation, ce dernier a besoin que le flux d’air F soit le plus « frais » possible en mode climatisation. Pour cela, le deuxième échangeur de chaleur 26 est de préférence disposé en aval du premier échangeur de chaleur 24 dans le sens de circulation du flux d’air F. Il est néanmoins tout à fait possible d’imaginer que le deuxième échangeur de chaleur 26 soit disposé en amont du premier échangeur de chaleur 24.

Le troisième échangeur de chaleur 28 peut lui aussi être configuré pour relâcher de l’énergie calorifique dans le flux d’air. Ce troisième échangeur de chaleur 28 peut plus particulièrement être un radiateur connecté à un circuit de gestion thermique (non représenté), pouvant être distinct de celui connecté au deuxième échangeur de chaleur 26, pour des éléments électriques tel que l’électronique de puissance. Il est également tout à fait possible d’imaginer que le deuxième 26 et le troisième 28 échangeur de chaleur soient connectés à un même circuit de gestion thermique, par exemple connectés en parallèle l’un de l’autre.

Toujours selon l’exemple illustré aux figures 2, 3 et 4, le deuxième échangeur de chaleur 26 est disposé en aval du premier échangeur de chaleur 24 tandis que le troisième échangeur de chaleur 28 est disposé en amont du premier échangeur de chaleur 24. D’autres configurations peuvent néanmoins être envisageables comme par exemple les deuxième 26 et troisième 28 échangeurs de chaleurs disposés tous deux en aval ou en amont du premier échangeur de chaleur 24.

Sur le mode de réalisation illustré, chacun des échangeurs de chaleur 24, 26, 28 présente une forme générale parallélépipédique déterminée par une longueur, une épaisseur et une hauteur. La longueur s’étend le long de la direction Y, l’épaisseur le long de la direction X et la hauteur dans la direction Z. Les échangeurs de chaleur 24, 26, 28 s’étendent alors selon des plans parallèles à un premier plan P1 qui est perpendiculaire à la direction longitudinale X du module de refroidissement 22. Le premier plan P1 est donc parallèle à la direction verticale Z et la direction latérale Y, il est notamment représenté par une ligne en pointillés sur les figures 3 à 6.

Le module de refroidissement 22 comporte également un boîtier collecteur 41 disposé en aval du carénage 40 et de l’ensemble 23 d’échangeurs de chaleur 24, 26, 28 selon la direction longitudinale X du module de refroidissement 22. Plus précisément, le boîtier collecteur 41 est disposé au niveau de l’extrémité aval 40b du carénage 40, il est donc aligné avec le carénage 40 suivant l’axe longitudinal X du module de refroidissement 22. Ce boîtier collecteur 41 comporte une sortie 45 du flux d’air F. Le boîtier collecteur 41 permet de récupérer le flux d’air F traversant l’ensemble d’échangeurs de chaleur 23 et d’orienter ce flux d’air F vers la sortie 45, ceci est notamment illustré par les flèches représentant le flux d’air F sur la . Le boîtier collecteur 41 peut venir de matière avec le carénage 40 ou bien être une pièce rapportée fixée à l’extrémité avale 40b dudit carénage 40.

Le module de refroidissement 22, plus précisément le boîtier collecteur 41, comprend également au moins un ventilateur tangentiel, aussi nommé turbomachine tangentielle 30 configuré de manière à générer le flux d’air F traversant l’ensemble d’échangeurs de chaleur 23. La turbomachine tangentielle 30 comprend un rotor ou une turbine 32 (également appelée hélice tangentielle). La turbine 32 a une forme sensiblement cylindrique. La turbine 32 comporte avantageusement plusieurs étages de pales (ou aubes), visibles sur les figures 3 à 6. La turbine 32 est montée rotative autour d’un axe de rotation A ( ), par exemple parallèle à la direction Y. Le diamètre de la turbine 32 est par exemple compris entre 35 mm et 200 mm pour limiter sa taille. La turbomachine tangentielle 30 est ainsi compacte.

La turbomachine tangentielle 30 peut également comporter un moteur 31 (visible sur la ) configuré pour mettre en rotation la turbine 32. Le moteur 31 est par exemple adapté à entraîner la turbine 32 en rotation, à une vitesse comprise entre 200 tour/min et 14 000 tour/min. Ceci permet notamment de limiter le bruit généré par la turbomachine tangentielle 30.

La turbomachine tangentielle 30 est disposée dans le boîtier collecteur 41. La turbomachine tangentielle 30 est alors configurée pour aspirer de l’air afin de générer le flux d’air F traversant l’ensemble d’échangeurs de chaleur 23. La turbomachine tangentielle 30 comporte plus précisément une volute 44, formée par le premier boîtier collecteur 41 et au centre de laquelle est disposée la turbine 32. La volute 44 délimite au moins partiellement la sortie 45 du flux d’air. Autrement dit, l’évacuation d’air de la volute 44 correspond à la sortie 45 du flux d’air F du premier boîtier collecteur 41.

Dans l’exemple illustré sur l’ensemble des figures 2 à 6, la turbomachine tangentielle 30 est dans une position haute, notamment dans le tiers supérieur du boîtier collecteur 41, de manière préférée dans le quart supérieur du boîtier collecteur 41. Ceci permet notamment de protéger la turbomachine tangentielle 30 en cas de submersion et/ou de limiter l’encombrement du module de refroidissement 22 dans sa partie inférieure. Dans ce cas de figure, la sortie 45 du flux d’air F est préférentiellement orientée vers la partie inférieure du module de refroidissement 22.

Il est néanmoins possible d’imaginer que la turbomachine tangentielle 30 soit dans une position basse, notamment dans le tiers inférieur du boîtier collecteur 41. Cela permettrait de limiter l’encombrement du module de refroidissement 22 dans sa partie haute. Dans ce cas de figure, la sortie 45 du flux d’air sera préférentiellement orientée vers la partie supérieure du module de refroidissement 22. Alternativement, la turbomachine tangentielle 30 peut être dans une position médiane, notamment dans le tiers médian de la hauteur du premier boîtier collecteur 41, par exemple pour des raisons d’intégration du module de refroidissement 22 dans son environnement. Ces alternatives ne sont pas illustrées.

Par supérieur et inférieur, on entend ici une orientation selon la direction Z. Un élément dit supérieur sera plus proche du toit du véhicule 10 et un élément dit inférieur sera plus proche du sol.

Afin de guider l’air à l’issue de l’ensemble d’échangeurs de chaleur 23 vers la sortie 45, le boîtier collecteur 41 comporte, disposée en regard de l’extrémité avale 40b du carénage 40, une paroi de guidage 46 du flux d’air F vers la sortie 45. La paroi de guidage 46 comporte plus particulièrement un bord amont 451 permettant de délimiter la sortie 45 du flux d’air F de manière complémentaire avec la volute 44. Par bord amont 451, on désigne ici le bord de la sortie 45 le plus proche de l’extrémité avale 40b du carénage 40.

La paroi de guidage 46 est inclinée par rapport au premier plan P1 perpendiculaire à la direction longitudinale X du module de refroidissement 22, elle peut notamment former un angle α aigu avec ce premier plan P1, comme illustré notamment sur la . L’angle α est par exemple compris entre 10° et 23°. L’inclinaison de la paroi de guidage 46 permet une meilleure circulation du flux d’air F au sein du boîtier collecteur 41 et limite les pertes de charges.

Plus particulièrement, la paroi de guidage 46 s’étend dans une zone Z1 comprise entre un deuxième plan d’inclinaison maximale P2 reliant le bord amont 451 de la sortie 45 et un bord d’extrémité aval 230 de l’au moins un échangeur de chaleur 24, 26, 28 et un troisième plan médian P3 passant par le bord amont 451 de la sortie 45. Le deuxième plan d’inclinaison maximale P2 et le troisième plan médian P3 sont notamment illustrés sur la . Tous les plans P1, P2 et P3 passent par le bord amont 451 de la sortie 45, autrement dit, le bord amont 451 correspond au lieu d’intersection des plans P1, P2 et P3. La zone Z1 est grisée sur les figures 5 et 6.

Le bord d’extrémité aval 230 par lequel passe le deuxième plan d’inclinaison maximale P2 est orienté en regard de la sortie 45 du flux d’air F. Par là, on entend que, comme illustré sur les figures 5 et 6, si la sortie 45 est orientée vers la partie inférieure du module de refroidissement 22, le bord d’extrémité aval 230 est un bord d’extrémité inférieur de l’échangeur de chaleur 26. A contrario, si la sortie 45 est orientée vers la partie supérieure du module de refroidissement 22, le bord d’extrémité aval 230 sera un bord d’extrémité supérieure de l’échangeur de chaleur 26. Le deuxième plan d’inclinaison maximale P2 forme un angle d’inclinaison β avec le premier plan P1. Cet angle β est généralement supérieur à l’angle α, sa valeur est par exemple comprise entre 20° et 30°. Dans le cas particulier où l’angle α et l’angle β sont identiques, la paroi de guidage 46 se confond avec le deuxième plan d’inclinaison maximale P2.

Le troisième plan médian P3 partage l’angle d’inclinaison β en deux angles γ et γ’ égaux. Ainsi, sur les figures 5 et 6, le trait en pointillé représentant le troisième plan médian P3 est la bissectrice de l’angle β formé par le premier plan P1 et le deuxième plan d’inclinaison maximale P2. Les angles γ et γ’ sont inférieurs à l’angle α. D’une manière générale, les angles α et β sont choisis de telle sorte que la paroi de guidage 46 se situe dans la zone Z1 comprise entre le deuxième plan d’inclinaison maximale P2 et le troisième plan médian P3, ce cas général est notamment représenté sur la .

La paroi de guidage 46 comporte au moins une ouverture O (visible sur les figures 3 à 6) ainsi qu’au moins un volet 460 par ouverture O. Autrement dit, la paroi de guidage 46 est ajourée. Le au moins un volet 460 est monté sur une face externe 46b de la paroi de guidage 46. La face externe 46b désigne la face de la paroi de guidage 46 qui se trouve en regard de la sortie 45. Le au moins un volet 460 permet d’ouvrir ou de fermer la au moins une ouverture O. Plus particulièrement, ledit au moins un volet 460 est monté pivotant entre une position d’ouverture (illustrée sur la ) et une position de fermeture (illustrée sur la ) de ladite ouverture O.

La paroi de guidage 46 peut comprendre une ou plusieurs ouvertures O. De ce fait, le module de refroidissement 22 peut comprendre un ou plusieurs volets 460. Il y a notamment autant de volets 460 montés sur la face externe 46b de la paroi de guidage 46 qu’il y a d’ouvertures O. Selon un premier mode de réalisation du module de refroidissement 22 illustré sur les figures 3 et 4, la paroi de guidage 46 comprend deux ouvertures O et deux volets 460. Selon un autre mode de réalisation du boîtier collecteur 41 illustré sur la , la paroi de guidage 46 comprend quatre ouvertures O et quatre volets 460.

Le au moins un volet 460 est par exemple monté pivotant autour d’un axe de pivotement A46 (indiqué sur la ) qui s’étend horizontalement à l’état monté au sein du véhicule automobile 10. L’axe de pivotement A46 est donc sensiblement parallèle à l’axe de rotation A de la turbomachine tangentielle 30, il est donc perpendiculaire à la direction longitudinale X du module de refroidissement 22. Le au moins un volet pivotant 460 peut prendre la forme d’un volet drapeau, comme illustré sur les figures 2 à 6, mais d’autres types de volets peuvent être envisagés, comme par exemple des volets papillons.

Le au moins un volet 460 est « libre » ou « passif » dans le sens où seule la gravité amène et maintient le au moins un volet pivotant 460 de la paroi de guidage 46 dans sa position de fermeture. Autrement dit, le module de refroidissement 22 ne comporte ni pièce mécanique, ni dispositif de commande configuré pour contrôler activement l’ouverture et/ou la fermeture du au moins un volet 460. Le au moins un volet 460 est donc toujours soumis à la gravité, mais lorsque le véhicule automobile 10 circule à une vitesse suffisamment élevée, le flux d’air F traversant le module de refroidissement 22 peut exercer une pression sur le au moins un volet 460 de manière à déplacer celui-ci de sa position de fermeture vers sa position d’ouverture. Dans ce cas, le flux d’air F ne passe plus par la volute 44 du boîtier collecteur 41, le flux d’air F « contourne » (« by-pass » en anglais) la turbomachine tangentielle 30 en passant directement par la au moins une ouverture O de la paroi de guidage 46.

Au sein de la zone Z1, la paroi de guidage 46 comporte au moins une protubérance 60 qui fait saillie par rapport à la face externe 46b de ladite paroi de guidage 46. La au moins une protubérance 60 peut par exemple avoir une section de forme parallélépipédique ou pyramidale ou conique. Le au moins un volet 460 est destiné à venir en butée contre ladite au moins une protubérance 60 en position de fermeture.

Selon un mode de réalisation du module de refroidissement 22, la au moins une protubérance 60 vient de matière avec la paroi de guidage 46, ce mode de réalisation permet de gagner du temps lors de l’assemblage du module de refroidissement 22 sur la chaîne de montage. Selon un mode de réalisation alternatif du module de refroidissement 22, la au moins une protubérance 60 est une pièce rapportée solidarisée sur la face externe 46b de la paroi de guidage 46, ce mode de réalisation permet de remplacer aisément une protubérance 60 dans le cas où celle-ci serait défaillante. Dans ce cas, la au moins une protubérance 60 peut par exemple être vissée, collée ou clipsée sur la paroi de guidage 46. L’on peut également imaginer un mode de réalisation du module de refroidissement 22 dans lequel la face externe 46b de la paroi de guidage 46 et la au moins une protubérance 60 sont aimantées de sorte à coopérer avec ladite face externe 46b par magnétisme.

Dans les modes de réalisation du module de refroidissement 22 et du boîtier collecteur 41 illustrés sur les figures 2 à 6, la au moins une protubérance 60 de la paroi de guidage 46 s’étend parallèlement à la direction longitudinale X du module de refroidissement 22. Dans ce cas, le au moins un volet 460 est destiné à venir en butée contre l’extrémité libre de la au moins une protubérance 60 en position de fermeture, l’autre extrémité de la au moins une protubérance 60 étant fixée sur la face externe 46b de la paroi de guidage 46.

Selon un mode de réalisation particulier de la au moins une protubérance 60, celle-ci comporte par exemple une bande s’étendant parallèlement à l’axe A46 et deux parois latérales disposés de part et d’autre de cette bande de manière à être perpendiculaire à ladite bande. La bande de la au moins une protubérance 60 comporte par ailleurs une lèvre inférieure destinée à venir au contact du bord inférieur du au moins un volet pivotant 460 en position de fermeture. De façon similaire, les deux parois latérales disposées de part et d’autre de la bande comprennent elles aussi deux lèvres latérales destinées à venir au contact respectivement de chacun des bords latéraux du volet pivotant 460 en position de fermeture. Dans ce cas particulier, la au moins une ouverture O et le au moins un volet pivotant 460 ont chacun notamment une forme rectangulaire. La bande, les parois latérales et les lèvres permettent plus particulièrement d’assurer l’étanchéité du boîtier collecteur 41 lorsque le au moins un volet pivotant 460 est en position de fermeture.

L’extrémité de la au moins une protubérance 60 destinée à venir en contact avec le ou les bords du au moins un volet 460 peut comporter un joint, tel un joint d’étanchéité. Ce joint peut également permettre d’absorber le choc de l’impact des bords du au moins un volet 460 sur l’extrémité de la au moins une protubérance 60 lorsque ledit volet 460 amorce sa position de fermeture. Ce joint peut être réalisé par surmoulage de la au moins une protubérance 60 ou alors il peut être une pièce rapportée.

Par ailleurs, le ou les bords du au moins un volet pivotant 460 peuvent comporter un joint, tel un joint d’étanchéité.Ce joint peut être réalisé par surmoulage ou alors il peut être une pièce rapportée.

Sur les figures 2, 3, 4 et 5, l’axe de pivotement A46 du au moins volet pivotant 460 et l’extrémité de la au moins une protubérance 60 associée audit volet pivotant 460 se situent sur un même plan vertical de sorte qu’en position de fermeture, le au moins un volet pivotant 460 est contenu dans ce plan. Plus particulièrement, l’axe de pivotement A46 et l’extrémité de la au moins une protubérance 60 contre laquelle le volet pivotant 460 est destiné à venir en butée peuvent être positionnés de telle sorte que ledit volet pivotant 460 s’étend suivant un plan vertical en position de fermeture. Autrement dit, le au moins un volet pivotant 460 s’étend parallèlement au premier plan P1 dans sa position de fermeture.

Dans le cas où le module de refroidissement 22 comporte une multitude de volets pivotants 460 destinés à venir chacun en butée contre l’extrémité d’une protubérance 60 qui leur est associée, les axes de pivotement A46 peuvent être disposés de telle sorte qu’un axe de pivotement A46 coïncide avec la base de la protubérance 60 associée au volet pivotant voisin. Autrement dit, les axes de pivotement A46, les volets pivotants 460 et les protubérances 60 sont disposés de telle sorte qu’ils confèrent à la paroi de guidage 46 un profil en forme d’escalier droit : chaque ensemble comportant un volet pivotant 460 et une protubérance 60 forme ainsi une marche de cet escalier. Cette configuration particulière est notamment illustrée sur la où sont représentés deux volets pivotant 460 et deux protubérances 60. Un autre mode de réalisation du boîtier collecteur 41 du module de refroidissement 22 illustrant cet agencement est donné à la . Sur cette figure-ci, le boîtier collecteur 41 présente quatre volets pivotants 460 et quatre protubérances 60.

Selon un deuxième mode de réalisation du boîtier collecteur 41 illustré sur la , l’axe de pivotement A46 du au moins volet pivotant 460 peut être disposé plus en amont par rapport à l’axe longitudinal du module de refroidissement 22 que l’extrémité de la au moins une protubérance 60 associée audit volet pivotant 460. Ainsi, le au moins un volet pivotant 460 est légèrement incliné par rapport à un plan vertical. Le sens d’inclinaison du au moins un volet pivotant 460 dans sa position de fermeture est inversé par rapport au sens d’inclinaison de la paroi de guidage 46. L’angle d’inclinaison du au moins un volet pivotant 460 est par exemple compris entre 1° et 10°, il est plus particulièrement égal à 5° par rapport à l’axe verticale qui correspond ici à l’axe Z, comme illustré sur la . Dans ce deuxième mode de réalisation du boîtier collecteur 41, la puissance du flux d’air F requise pour déplacer le au moins volet pivotant 460 depuis sa position de fermeture vers sa position d’ouverture peut être moins important que dans le cas où le au moins volet pivotant 460 s’étend verticalement dans sa position de fermeture.

Dans tous les cas, la au moins une protubérance 60 et le au moins un volet 460 en position de fermeture sont contenus dans la zone Z1 délimitée par le deuxième plan d’inclinaison maximale P2 et le troisième plan médian P3. Cet agencement particulier permet de s’affranchir d’un dispositif configuré pour maintenir le au moins un volet 460 en position de fermeture. Plus précisément, la conservation de la position de fermeture est assurée d’une part par la gravité et d’autre part par la dépression générée par le fonctionnement de la turbomachine tangentielle 30. Ladite dépression peut notamment plaquer les bords latéraux du au moins un volet 460 contre la lèvre inférieure et les lèvres latérales de la au moins une protubérance 60. Il n’est donc pas nécessaire d’avoir recours à un actionneur ou un système d’actionneurs ou encore à un ou plusieurs éléments élastiques pour maintenir le au moins un volet 460 dans sa position de fermeture. Cet agencement ne perturbe pas non plus l’écoulement du flux d’air F par la sortie 45 du boîtier collecteur 41 lorsque ledit flux d’air F est généré par la turbomachine tangentielle 30. Quant à la position d’ouverture du au moins un volet 460, celle-ci est dépendante du flux d’air F traversant la au moins une ouverture O de la paroi de guidage 46.

L’invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation décrits en regard des figures et d’autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l’homme du métier. Notamment, les différents exemples peuvent être combinés, tant qu’ils ne sont pas contradictoires.

Claims

Module de refroidissement (22) pour véhicule automobile (10) électrique ou hybride, ledit module de refroidissement (22) étant destiné à être traversé par un flux d’air (F) et comportant :
– un carénage (40) formant un canal interne suivant une direction longitudinale (X) du module de refroidissement (22), le canal interne s’étendant entre une extrémité amont (40a) et une extrémité avale (40b) opposées l’une à l’autre et à l’intérieur duquel est disposé au moins un échangeur de chaleur (24, 26, 28) destinés à être traversés par le flux d’air (F), le au moins un échangeur de chaleur (24, 26, 28) s’étendant parallèlement à un premier plan (P1) perpendiculaire à la direction longitudinale (X) du module de refroidissement (22),
– un boîtier collecteur (41) disposé en aval du carénage (40) suivant la direction longitudinale (X), ledit boîtier collecteur (41) étant configuré pour recevoir une turbomachine tangentielle (30) elle-même configurée pour générer le flux d’air (F), la turbomachine tangentielle (30) comportant une volute (44) délimitant au moins partiellement une sortie (45) du flux d’air (F), le boîtier collecteur (41) comportant, disposée en regard de l’extrémité avale (40b) du carénage (40), une paroi de guidage (46) du flux d’air (F) vers la sortie (45), ladite paroi de guidage (46) comportant un bord amont (451) permettant de délimiter la sortie (45) du flux d’air (F) de manière complémentaire avec la volute (44), ladite paroi de guidage (46) comportant au moins une ouverture (O) ainsi qu’au moins un volet (460) par ouverture (O), ledit au moins un volet (460) étant monté sur une face externe (46b) de la paroi de guidage (46), ledit au moins un volet (460) étant configuré pour pivoter entre une position d’ouverture et une position de fermeture de ladite ouverture (O),
caractérisé en ce que la paroi de guidage (46) s’étend dans une zone (Z1) comprise entre :
– un deuxième plan d’inclinaison maximale (P2) reliant le bord amont (451) de la sortie (45) et un bord d’extrémité aval (230) de l’au moins un échangeur de chaleur (24, 26, 28), ledit bord d’extrémité aval (230) étant orienté en regard de la sortie (45) du flux d’air (F), le deuxième plan d’inclinaison maximale (P2) ayant un angle d’inclinaison (β) avec le premier plan (P1), et
– un troisième plan médian (P3) passant par le bord amont (451) de la sortie (45), ledit troisième plan médian (P3) partageant l’angle d’inclinaison (β) du deuxième plan d’inclinaison maximale (P2) en deux angles (γ, γ’) égaux au sein de ladite zone (Z1), la paroi de guidage (46) comportant au moins une protubérance (60) faisant saillie par rapport à la face externe (46b) de ladite paroi de guidage (46), le au moins un volet (460) étant destiné à venir en butée contre ladite au moins une protubérance (60) en position de fermeture.
Module de refroidissement (22) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’angle d’inclinaison (β) formé par le plan d’inclinaison maximale (P2) avec le plan perpendiculaire (P1) à l’axe longitudinal (X) du module de refroidissement (22) a une valeur comprise entre 20° et 30°.
Module de refroidissement (22) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la au moins une protubérance (60) vient de matière avec la paroi de guidage (46).
Module de refroidissement (22) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la au moins une protubérance (60) est une pièce rapportée solidarisée sur une face externe (46b) de la paroi de guidage (46).
Module de refroidissement (22) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la au moins une protubérance (60) de la paroi de guidage (46) s’étend parallèlement à la direction longitudinale (X) du module de refroidissement (22).
Module de refroidissement (22) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le au moins un volet pivotant (460) est monté pivotant autour d’un axe de pivotement (A46) qui s’étend horizontalement à l’état monté au sein du véhicule automobile (10).
Module de refroidissement (22) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’axe de pivotement (A46) du au moins volet pivotant (460) et l’extrémité de la au moins une protubérance (60) associée audit volet pivotant (460) se situent sur un même plan vertical de sorte qu’en position de fermeture, le au moins un volet pivotant (460) est contenu dans ce plan vertical.
Module de refroidissement (22) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’axe de pivotement (A46) du au moins un volet pivotant (460) est disposé plus en amont suivant la direction longitudinale (X) que l’extrémité de la au moins une protubérance (60) associée audit volet pivotant (460).
Module de refroidissement (22) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’extrémité de la au moins une protubérance (60) destinée à venir en contact avec le ou les bords du au moins un volet (460) comporte un joint, tel un joint d’étanchéité.
Module de refroidissement (22) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les bords du au moins un volet pivotant (460) comportent un joint, tel un joint d’étanchéité.