FR3142630A1 - Dispositif de refroidissement et de lubrification d’un groupe motopropulseur electrique - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un dispositif (1) de refroidissement et de lubrification d’un groupe motopropulseur électrique, comprenant : au moins un compartiment (5, 6) logeant une partie du groupe motopropulseur, comprenant une zone de récupération (17, 18) d’huile et une conduite d’aspiration (20, 21) d’huile raccordée à la zone de récupération,un circuit d’alimentation (10) en huile des compartiments,un collecteur d’huile (8) relié aux conduites d’aspiration, une pompe (7) située entre le collecteur et le circuit d’alimentation. Au moins un compartiment (6) comprend une conduite de gavage (23) rectiligne reliant le circuit d’alimentation (10) à la conduite d’aspiration (21) et un élément d’obturation (24) inséré à l’intérieur de la conduite de gavage (23) et définissant avec celle-ci un conduit de section annulaire sur toute la longueur de la conduite de gavage. Figure de l’abrégé : Figure 1
Description
L’invention concerne un dispositif de refroidissement et de lubrification d’un groupe motopropulseur électrique comprenant notamment une seule pompe.
Le groupe motopropulseur électrique d’un véhicule automobile comprend diverses pièces mécaniques, tel que le réducteur mécanique permettant de modifier le rapport de vitesse ou le couple entre l’axe d’entrée et l’axe de sortie du moteur. Ces pièces mécaniques nécessitent d’être lubrifiées par une huile moteur formant une fine pellicule entre les pièces mécaniques permettant de limiter les frottements entre elles et ainsi réduire leur usure. L’huile moteur ne sert pas uniquement à la lubrification des pièces mécaniques du groupe motopropulseur. L’huile permet également de protéger les pièces de l’oxydation et de la corrosion et de nettoyer les pièces puisque l’huile en circulant va emporter les dépôts qui se sont formés. L’huile permet en outre de refroidir la machine électrique du groupe motopropulseur, notamment dans des zones non accessibles par le liquide de refroidissement.
L’huile circule donc au niveau du groupe motopropulseur et doit être évacuée par un système d’aspiration. Or, dans le but de trouver une architecture compétitive du groupe motopropulseur, la hauteur du groupe est réduite et il reste donc peu de place pour installer le système d’aspiration de l’huile. Le point bas de l’aspiration se retrouve alors près des éléments tournants du groupe motopropulseur (rotors, engrenages), mais il faut éviter que ces éléments tournants barbotent dans l’huile afin de ne pas affecter le rendement du groupe motopropulseur.
Le système d’aspiration doit donc être conçu pour que les éléments tournants du groupe motopropulseur ne soient pas plongés dans l’huile. De plus, suivant l’écoulement de l’huile dans le système, et notamment en fonction des pentes et accélérations du véhicule, il existe un risque d’aspiration de l’air dans le circuit d’huile engendrant une augmentation du taux d’aération de l’huile et une diminution de son efficacité en termes de capacité de refroidissement et de lubrification. Il est donc important de concevoir un système d’aspiration de l’huile permettant d’éviter l’aspiration d’air.
Une solution fréquemment utilisée consiste à disposer plusieurs pompes aux différents points bas du groupe motopropulseur. Chaque pompe aspire l’huile à un débit fixé par le constructeur.
Une autre solution est d’installer une bâche à huile et de positionner le point d’aspiration au niveau de cette bâche pour récupérer l’huile descendue sur la bâche.
Cependant, ces solutions présentent l’inconvénient d’avoir besoin d’un espace important pour leur installation et de ne pas limiter ou réduire l’aspiration de l’air.
Il existe donc un besoin pour un dispositif de refroidissement et de lubrification d’un groupe motopropulseur qui prenne peu d’espace dans le groupe motopropulseur tout en limitant l’aspiration de l’air par l’huile.
Un premier objet de l’invention concerne ainsi un dispositif de refroidissement et de lubrification d’un groupe motopropulseur électrique comprenant une machine électrique à rotor bobiné et un réducteur de vitesse couplé à ladite machine, ledit dispositif comprenant :
- au moins un compartiment destiné à loger au moins une partie du rotor de la machine électrique et au moins un autre compartiment destiné à loger le réducteur, chaque compartiment comprenant une zone de récupération de l’huile et une conduite d’aspiration de l’huile, chaque conduite d’aspiration étant raccordée à la zone de récupération,
- un circuit d’alimentation en huile des compartiments,
- un collecteur d’huile recueillant l’huile aspirée par les conduites d’aspiration,
- une pompe, notamment une seule pompe, située entre le collecteur et le circuit d’alimentation.
Ainsi, une partie de l’huile circulant dans le circuit d’alimentation, donc non aérée, circule dans la conduite de gavage puis passe dans la conduite d’aspiration où elle est mélangée avec l’huile aérée récupérée dans la zone de récupération. Le taux d’aération de l’huile « mélangée » est ainsi réduit par rapport au taux d’aération de l’huile provenant de la zone de récupération. Le débit d’huile de gavage ajouté à l’huile provenant de la zone d’aspiration peut être déterminé en fonction du taux d’aération souhaité pour le mélange. Ce débit d’huile est alors obtenu en réalisant un obturateur de dimensions choisies définissant avec la conduite de gavage un conduit de section annulaire approprié.
Cet agencement permet de limiter les risques d’aération de l’huile permettant ainsi d’augmenter l’efficacité de refroidissement du dispositif et de limiter le bruit généré par la pompe en limitant l’effet de cavitation généré par la présence d’air.
L’invention présentée prévoit également deux compartiments ou plus comprenant chacun une zone de récupération d’huile au lieu d’une bâche de récupération d’huile, ce qui permet de réduire le volume utilisé par le dispositif de refroidissement et de lubrification. Cela peut permettre de diminuer la hauteur du groupe motopropulseur d’environ 5 centimètres par rapport aux solutions existantes. En utilisant deux compartiments ou plus comprenant chacun une zone de récupération d’huile, l’invention permet également de réduire la taille de chaque zone de récupération d’huile par rapport à une solution comprenant une seule zone de récupération d’huile, notamment de type bâche, et ainsi de réduire le volume d’huile minimal à utiliser pour assurer une accumulation d’huile dans chaque zone de récupération autour des points d’aspiration. Ce volume d’huile minimal étant relativement faible, le dispositif de refroidissement et de lubrification de l’invention est moins sensible au déplacement des nappes d’huile, par exemple en cas d’inclinaison du véhicule. De plus, l’utilisation d’une seule pompe permet de simplifier le dispositif.
Avantageusement, l’élément d’obturation peut présenter une section constante sur toute sa longueur. Cela permet d’avoir un même débit d’huile ou une même vitesse dans la conduite de gavage sur toute la longueur de l’obturateur. Cela permet également de simplifier la réalisation de l’obturateur.
Avantageusement, une extrémité de l’obturateur peut coopérer de manière étanche aux fluides avec une extrémité libre ouverte de la conduite de gavage distante de la conduite d’aspiration. Cet agencement facilite la mise en place de l’obturateur et/ou de son remplacement. L’étanchéité permet d’éviter que de l’huile ne sorte du circuit ou que de l’air rentre dans le circuit pour éviter l’aération de l’huile.
La conduite de gavage peut notamment s’étendre dans le prolongement du collecteur, ce dernier pouvant être une conduite de mêmes dimensions que la conduite de gavage, ce qui peut faciliter la réalisation des deux conduites.
Avantageusement, la conduite de gavage peut s’étendre horizontalement, notamment dans une position d’utilisation du dispositif lorsque ce dernier est monté sur un véhicule qui repose sur un sol horizontal. En particulier, le collecteur peut être formé d’une conduite horizontale de mêmes dimensions que la conduite de gavage.
Avantageusement, le circuit d’alimentation peut déboucher latéralement sur la conduite gavage, optionnellement à proximité de l’extrémité libre de la conduite de gavage. Au moins une partie de l’huile présente dans la conduite d’alimentation pourra ainsi circuler dans la conduite de gavage.
Avantageusement, la conduite de gavage peut déboucher à l’intérieur de la conduite d’aspiration et la traverser entièrement, et l’obturateur peut présenter une section transversale de plus petites dimensions qu’une section transversale interne de la conduite de gavage de sorte que l’obturateur obture partiellement la conduite d’aspiration.
Ainsi, l’écoulement de l’huile circulant dans la conduite d’aspiration est perturbé par la présence de l’obturateur ce qui va favoriser le mélange de l’huile avec le flux d’huile provenant de la conduite de gavage.
Dans un mode de réalisation, la conduite d’aspiration peut présenter l’une des configurations suivantes en fonction d’un niveau d’huile maximal à l’intérieur du compartiment, la pompe étant à l’arrêt :
- Une première configuration lorsque le niveau d’huile maximal du compartiment est à la même hauteur verticalement que le collecteur d’huile, notamment lorsque le dispositif est en position d’utilisation, dans laquelle la conduite d’aspiration présente une première portion qui descend verticalement depuis la zone de récupération du compartiment, notamment depuis un fond de celle-ci, jusqu’à une hauteur inférieure à celle du collecteur d’huile, reliée à une seconde portion qui remonte verticalement jusqu’au collecteur d’huile ;
- Une deuxième configuration lorsque le niveau d’huile maximal du compartiment est plus haut verticalement que le collecteur d’huile, notamment lorsque le dispositif est en position d’utilisation, dans laquelle la conduite d’aspiration présente une première portion qui monte verticalement depuis la zone de récupération, notamment depuis une zone inférieure de celle-ci, jusqu’à une hauteur supérieure à celle du collecteur d’huile, reliée à une seconde portion qui descend verticalement jusqu’au collecteur d’huile ;
- Une troisième configuration lorsque le niveau d’huile maximal du compartiment est plus bas verticalement que le collecteur d’huile, notamment lorsque le dispositif est en position d’utilisation, dans laquelle la conduite d’aspiration présente une première portion qui monte verticalement depuis la zone de récupération, notamment depuis une zone inférieure de celle-ci, jusqu’à la hauteur du collecteur d’huile, reliée à une seconde portion horizontale raccordée au collecteur d’huile.
Les différentes configurations permettent d’éviter le désamorçage de la pompe lorsque celle-ci est à l’arrêt, les portions de conduite d’aspiration reliées au collecteur d’huile restant remplies d’huile et évitant ainsi que l’huile du collecteur ne se déverse entièrement dans l’une des zones de récupération.
Avantageusement, dans la deuxième configuration, la conduite d’aspiration peut comprendre au moins une partie située à l’intérieur de la zone de récupération pourvue d’un orifice fermé par un clapet occupant une position non hermétique aux fluides lorsque la pompe est à l’arrêt et une position hermétique aux fluides lorsqu’elle fonctionne.
En particulier, le clapet est maintenu dans la position hermétique lorsque la pompe fonctionne par la dépression créée par la pompe, assurant une aspiration de l’huile jusqu’à la pompe sans entrée d’air. A l’arrêt de la pompe, cette dépression cesse, de sorte que le clapet n’est plus fermé hermétiquement et que de l’air et/ou de l’huile peuvent passer par l’orifice : l’huile présente dans la conduite d’aspiration et située au-dessus de l’orifice peut ainsi se déverser dans la zone de récupération jusqu’à obtenir un même niveau d’huile dans la conduite d’aspiration et dans la zone de récupération.
Avantageusement, dans la deuxième configuration, le dispositif peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- l’orifice est situé au niveau de la jonction entre les première et seconde portions, cette jonction étant située à l’intérieur de la zone de récupération ;
- le clapet comprend une membrane flexible dont une extrémité est fixée à une face externe d’une paroi de la conduite d’aspiration.
L’invention concerne également un véhicule automobile comprenant le dispositif de refroidissement et de lubrification tel que décrit précédemment.
D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés à titre indicatif mais non limitatifs, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
Sur les figures, le dispositif de refroidissement et de lubrification est dans une position d’utilisation dans laquelle Z désigne une direction verticale, dirigée de bas vers le haut, et Y une direction horizontale, perpendiculaire à la direction verticale. Cette position d’utilisation correspond à une position dans laquelle le dispositif est monté sur un véhicule qui repose horizontalement sur le sol.
Dans la présente description, les termes « verticalement », « horizontalement » se réfèrent aux directions verticales et horizontales, le dispositif étant dans sa position d’utilisation. De même, le terme « hauteur » se réfère à une position verticale, le dispositif étant sa position d’utilisation.
Dans la présente description, les termes « aval » et « amont » ou « entrée » et « sortie » font référence au sens de circulation de l’huile dans le dispositif de refroidissement et de lubrification. Ce sens de circulation est symbolisé par des flèches sur les figures.
La représente un dispositif 1 de refroidissement et de lubrification selon l’invention prévu pour refroidir une machine électrique à rotor 2 bobiné lequel est couplé un réducteur 3 mécanique de vitesse d’un groupe motopropulseur électrique d’un véhicule automobile électrique ou hybride.
Le dispositif 1 selon l’invention est compartimenté afin de réduire le volume disponible pour que l’huile s’accumule autour du point d’aspiration. Le dispositif 1 comprend ainsi au moins deux compartiments, l’un destiné à loger au moins une partie du rotor 2 de la machine électrique et l’autre destiné à loger le réducteur 3. Préférentiellement, tel que représenté sur la , le dispositif 1 comprend deux compartiments : un compartiment 5 logeant le réducteur 3 et un compartiment 6 logeant le rotor 2. L’invention n’est toutefois pas limitée par le nombre de compartiments.
Le dispositif 1 comprend une pompe 7 destinée à faire circuler l’huile dans les différentes parties du dispositif 1. Elle est située entre un collecteur d’huile 8 destiné à récupérer l’huile des compartiments et le circuit d’alimentation 10 et raccordée à ceux-ci. Optionnellement, en amont de la pompe 7, le dispositif 1 comprend un filtre, non représenté sur les figures, permettant d’éliminer les particules fines contenues dans l’huile et d’éviter ainsi de bloquer la pompe.
En sortie de la pompe 7, le dispositif comprend un circuit d’alimentation 10 en huile des compartiments 5, 6. Le circuit d’alimentation 10 comprend au moins deux gicleurs aptes à alimenter en huile les compartiments. Préférentiellement, comme représenté sur la , le circuit d’alimentation 10 comprend deux gicleurs 12 et 13, soit un gicleur par compartiment 5, 6. Les gicleurs 12 et 13 sont destinés à envoyer l’huile sur le rotor 2 et le réducteur 3 pour ainsi les lubrifier et les refroidir. Les gicleurs sont calibrés et optimisés pour envoyer la quantité d’huile nécessaire en fonction du besoin en huile des différents éléments. A titre d’exemple, ils peuvent assurer un débit d’environ 1,2 à 2 litres/minutes vers le rotor 2 et un débit d’environ 2 à 2,5 litres/minutes vers le réducteur 3.
Les gicleurs sont raccordés au circuit d’alimentation 10 par une ou plusieurs conduites d’alimentation non représentées sur les figures. L’invention n’est toutefois pas limitée par le nombre de gicleurs, ni le nombre de conduites alimentant les gicleurs, pourvu qu’au moins un gicleur débouche à l’intérieur de chaque compartiment et que chaque gicleur soit alimenté en huile par une conduite d’alimentation.
Selon l’invention, chaque compartiment 5 et 6 comprend une zone de récupération de l’huile 17 et 18, une conduite d’aspiration de l’huile 20 et 21. Chaque zone de récupération de l’huile 17 et 18 est raccordée à une conduite d’aspiration de l’huile 20 et 21 respectivement. L’invention comprend également un collecteur d’huile 8 raccordé aux conduites d’aspiration d’huile 20, 21.
Les zones de récupération de l’huile 17 et 18 peuvent correspondre à un réservoir, ou à une bassine, situé en partie inférieure de chaque compartiment et apte à récupérer l’huile coulant le long du rotor 2 ou du réducteur 3 à l’intérieur d’un compartiment. Avantageusement, une partie inférieure de chaque compartiment peut définir la zone de récupération. Chaque zone de récupération est raccordée à une conduite d’aspiration de l’huile 20 et 21 au niveau d’un point d’aspiration par une buse d’aspiration (non représentée sur les figures).
La taille des différentes zones de récupération de l’huile peut varier suivant leur utilisation mais aussi suivant la fonction du réservoir. En effet, par exemple, la zone de récupération 17 du compartiment 5 logeant le réducteur 3 sera plus grande car le manque d’huile pourrait entraîner des conséquences importantes. Dans tous les cas, les réservoirs étroits et profonds sont à privilégier car ils sont moins sensibles aux inclinaisons du dispositif.
Le diamètre de la buse d’aspiration pourra être choisi en fonction des débits de circulation dans les conduites d’aspiration. A titre d’exemple, pour un débit de 4 litres/minutes, le débit de la buse peut être d’environ 6 millimètres. Mais elle peut être également choisie en fonction d’un niveau minimal d’huile à assurer dans les zones de récupération. Sur la même problématique, les gicleurs peuvent être calibrés pour assurer le niveau minimal d’huile dans les zones de récupération.
L’huile peut être alors prélevée par le bas (le fond) de la zone de récupération, comme représenté pour la conduite d’aspiration 21 de la zone de récupération 18, ou par le haut de la zone de récupération, au niveau d’une partie inférieure de celle-ci, comme représenté pour la conduite d’aspiration 20 de la zone de récupération 17.
Ces différentes positions d’aspiration peuvent être choisies en fonction de l’architecture du groupe motopropulseur et notamment de l’espace disponible pour le dispositif 1 mais aussi par rapport à l’architecture et à l’emplacement des conduites d’aspiration et des compartiments par rapport au collecteur d’huile 8.
En effet, le collecteur d’huile 8 recueillant l’huile est situé en amont du filtre optionnel et en amont de la pompe 7. Tel que représenté sur la , le collecteur 8 est situé à un certain niveau (i.e. à une certaine hauteur verticalement) qui peut être plus haut qu’une zone de récupération ou qu’une conduite d’aspiration. Ainsi, lorsque la pompe est à l’arrêt, du fait de l’équilibrage des pressions dans le circuit d’alimentation, le collecteur 8 peut alors se vider et de l’air peut entrer dans la pompe par les conduites d’aspiration 20 et 21 entrainant le désamorçage de la pompe, ce qui n’est pas souhaité.
C’est pourquoi la conduite d’aspiration présente avantageusement l’une des configurations suivantes en fonction d’un niveau d’huile maximal à l’intérieur du compartiment (i.e. en fonction d’une hauteur maximale d’huile verticalement à l’intérieur du compartiment) lorsque la pompe est à l’arrêt et lorsque le dispositif est en position d’utilisation.
Le niveau maximal peut correspondre à un niveau d’huile défini, au-delà duquel le rotor 2 et le réducteur 3 barbotent dans l’huile lorsqu’ils sont en fonctionnement. Il peut être déterminé par l’homme du métier par des essais et/ou des modélisations.
Une première configuration représentée sur la est utilisée lorsque le niveau d’huile maximal du compartiment 6 est à la même hauteur verticalement que le collecteur d’huile 8. Dans cette configuration, la conduite d’aspiration 21 présente une première portion 25 qui descend verticalement depuis la zone de récupération 18 du compartiment 6 jusqu’à une hauteur inférieure à celle du collecteur d’huile 8, reliée à une seconde portion 26 qui remonte verticalement jusqu’au collecteur d’huile 8. Les deux portions 25, 26 sont ainsi reliées par une portion de jonction qui s’étend ici horizontalement.
Une deuxième configuration représentée sur la est utilisée lorsque le niveau d’huile maximal du compartiment est plus haut verticalement que le collecteur d’huile 8. Dans cette configuration, la conduite d’aspiration 27 présente une première portion 28 qui monte verticalement depuis la zone de récupération 29 jusqu’à une hauteur supérieure à celle du collecteur d’huile 8, reliée à une seconde portion 30 qui descend verticalement jusqu’au collecteur d’huile. Les deux portions 28, 30 sont ainsi reliées par une portion de jonction qui s’étend ici horizontalement.
Dans la deuxième configuration, la conduite d’aspiration 27 comprend au moins une partie située à l’intérieur de la zone de récupération 29 pourvue d’un orifice fermé par un clapet 31 occupant une position non hermétique aux fluides lorsque la pompe 7 est à l’arrêt et une position hermétique aux fluides lorsqu’elle fonctionne. La partie située à l’intérieur de la zone de récupération 29 peut comprendre la première portion 28 et/ou la seconde portion 30. Cet orifice permet à l’huile de se déverser à l’intérieur de la zone de récupération lorsque la pompe est à l’arrêt.
L’orifice est ici situé au niveau de la jonction entre les première 28 et seconde portions 30, cette jonction étant située à l’intérieur de la zone de récupération 29. Dans l’exemple représenté, les première 28 et seconde portions 30 sont entièrement situées à l’intérieur de la zone de récupération, l’extrémité ouverte de la première portion débouchant dans la zone de récupération, à proximité du fond de celle-ci. Cet agencement est préféré et présente l’avantage d’être relativement compact. A noter que l’orifice et son clapet 31 pourraient être situés du côté de la seconde portion 30.
On pourrait également envisager que seule la première portion 28 soit située à l’intérieur du compartiment, l’orifice étant alors prévu au niveau de cette première portion, ou encore que la première portion 28 et la portion de jonction soient situées à l’intérieur du compartiment, l’orifice et son clapet pouvant alors être sur la première portion ou sur la portion de jonction.
Dans tous les cas, la position de l’orifice et de son clapet 31 sera avantageusement choisie de sorte que, la pompe étant à l’arrêt, l’huile située au-dessus de l’orifice se déverse à l’intérieur du compartiment, et qu’après équilibrage des niveaux d’huile, de l’huile soit présente à l’intérieur de la seconde portion 30.
Les positions hermétiques et non hermétiques du clapet 31 résultent du fonctionnement de la pompe : lorsque celle-ci fonctionne, l’aspiration des fluides crée une dépression à l’intérieur de la conduite d’aspiration qui maintient le clapet en appui étanche contre la conduite, fermant hermétiquement l’orifice. A l’arrêt de la pompe, cette dépression cesse, permettant le passage de l’air et de l’huile. On pourra ainsi réaliser le clapet en un matériau apte à fermer hermétiquement l’orifice, par exemple un matériau flexible (déformable), notamment en polymère. Le clapet 31 peut ainsi comprendre une membrane flexible dont une extrémité, notamment une extrémité supérieure, est fixée à une face externe 32 d’une paroi de la conduite d’aspiration 27, ici une paroi verticale. La membrane s’étend ainsi verticalement sous l’effet de la cavité, le long de la paroi de la conduite d’aspiration, et pourra être aisément plaquée contre celle-ci par la dépression créée par la pompe en fonctionnement, fermant hermétiquement l’orifice.
Une troisième configuration représentée sur la est utilisée lorsque le niveau d’huile maximal du compartiment 5 est plus bas verticalement que le collecteur d’huile 8. Dans cette configuration, la conduite d’aspiration 20 présente une première portion 33 qui monte verticalement depuis la zone de récupération 17 jusqu’à la hauteur du collecteur d’huile 8, reliée à une seconde portion 34 horizontale raccordée au collecteur d’huile 8. Cette seconde portion 34 horizontale peut notamment s’étendre dans le prolongement du collecteur 8, tel que représenté sur la figure. La première portion 34 est ici entièrement située à l’intérieur de la zone de récupération, l’extrémité ouverte de la première portion 33 débouchant dans la zone de récupération, à proximité du fond de celle-ci.
Selon l’invention, et en référence à la , au moins un compartiment 6 comprend une conduite de gavage 23 destinée à limiter l’aération de l’huile aspirée en mélangeant l’huile récupérée dans sa zone de récupération 18 (et qui a été aérée du fait de son passage dans le compartiment) avec de l’huile non aérée provenant du circuit d’alimentation, ce qui permet de diminuer le taux d’aération de l’huile amenée au collecteur 8 et ainsi d’augmenter son efficacité. A cet effet, la conduite de gavage 23 rectiligne relie le circuit d’alimentation 10 à la conduite d’aspiration 21 du compartiment.
Dans le mode de réalisation représenté, un seul compartiment est équipé d’une conduite de gavage, ici le compartiment dans lequel l’huile récupérée présente généralement le taux d’aération le plus élevé. L’invention n’est toutefois pas limitée par le nombre de conduite de gavage puisque chaque compartiment peut comprendre au moins une conduite de gavage.
Lorsque le dispositif est en position d’utilisation, la conduite de gavage 23 s’étend avantageusement horizontalement, tel que représenté, et en particulier dans le prolongement du collecteur 8, idéalement également horizontal. La conduite de gavage et le collecteur peuvent alors réalisées par une même opération d’usinage. Notamment, la conduite de gavage et le collecteur peuvent être usinés dans un carter 36 formant les compartiments du dispositif au cours d’une même opération d’usinage. Ainsi, le collecteur peut être formé d’une conduite horizontale de mêmes dimensions que la conduite de gavage s’étendant dans le prolongement de celle-ci.
Afin de n’envoyer dans la conduite de gavage 23 qu’une partie du débit d’huile circulant dans la conduite d’alimentation, un élément d’obturation 24 est inséré à l’intérieur de la conduite de gavage 23 et définit avec celle-ci un conduit de section annulaire sur toute la longueur de la conduite de gavage. Les dimensions de ce conduit de section annulaire (et donc les dimensions de l’élément d’obturation) permettent ainsi de calibrer le débit d’huile circulant dans la conduite de gavage. Ce débit peut avantageusement être légèrement supérieur au débit d’huile dans la conduite d’aspiration 21.
Avantageusement, l’élément d’obturation 24 présente une section constante sur toute sa longueur. La conduite de gavage 23 étant généralement cylindrique, l’élément d’obturation 24 sera également généralement cylindrique.
Pour faciliter le montage de l’obturateur, la conduite de gavage 23 présente une extrémité libre ouverte 35, distante de la conduite d’aspiration 21, ici située à proximité du circuit d’alimentation 10, par laquelle peut être introduit l’élément obturateur 24.
Une extrémité de l’obturateur 24 coopère alors de manière étanche aux fluides avec l’extrémité libre 35 ouverte de la conduite de gavage 23. L’extrémité de l’élément obturateur peut être vissée à l’extrémité libre 35 en présence d’un produit d’étanchéité (graisse ou similaire), ou avec joint d’étanchéité, ou bien les deux extrémités peuvent être assemblées par frettage. Le circuit d’alimentation 10 débouche alors latéralement sur la conduite gavage 23, optionnellement à proximité de l’extrémité libre 35 de la conduite de gavage 23.
Enfin, dans le mode de réalisation représenté, la conduite de gavage 23 débouche à l’intérieur de la conduite d’aspiration 21 et la traverse entièrement, notamment jusqu’à rejoindre le collecteur 8. L’obturateur 24 présente alors une section transversale de plus petites dimensions qu’une section transversale interne de la conduite de gavage 23 de sorte que l’obturateur 24 obture partiellement la conduite d’aspiration 21. L’huile aérée aspirée par la conduite d’aspiration 21 va alors tomber sur l’obturateur 24 et se mélanger avec l’huile non aérée de la conduite de gavage 23.
Tel que représenté, la conduite d’aspiration 21 est traversée entièrement par la conduite de gavage 23 ce qui crée deux ouvertures opposées horizontalement au travers de la conduite d’aspiration 21, l’une des ouvertures permettant d’amener l’huile de la conduite de gavage 23 à l’intérieur de la conduite d’aspiration 21 et l’autre ouverture pouvant être avantageusement fermée de manière étanche aux fluides par une extrémité 37 de l’obturateur 24 opposée à son extrémité 35. On comprend alors que la conduite de gavage 23 et son obturateur 24 peuvent être réalisées de manière très simple et peu coûteuse, en usinant la conduite de gavage au travers de la conduite d’aspiration en partie, ou totalement pour l’usinage du collecteur dans le prolongement, la deuxième ouverture alors créée dans la conduite d’aspiration étant fermée par une extrémité 37 de l’obturateur.
Claims (10)
- Dispositif (1) de refroidissement et de lubrification d’un groupe motopropulseur électrique comprenant une machine électrique à rotor (2) bobiné et un réducteur (3) de vitesse couplé à ladite machine, ledit dispositif (1) comprenant :
- au moins un compartiment (6) destiné à loger au moins une partie du rotor (2) de la machine électrique et au moins un autre compartiment (5) destiné à loger le réducteur (3), chaque compartiment comprenant une zone de récupération (17, 18) de l’huile et une conduite d’aspiration (20, 21) de l’huile, chaque conduite d’aspiration étant raccordée à la zone de récupération,
- un circuit d’alimentation (10) en huile des compartiments,
- un collecteur d’huile (8) recueillant l’huile aspirée par les conduites d’aspiration,
- une pompe (7) située entre le collecteur (8) et le circuit d’alimentation (10),
- Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’élément d’obturation (24) présente une section constante sur toute sa longueur.
- Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’une extrémité de l’obturateur (24) coopère de manière étanche aux fluides avec une extrémité libre (35) ouverte de la conduite de gavage (23) distante de la conduite d’aspiration (21).
- Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une des caractéristiques suivantes :
- la conduite de gavage (23) s’étend horizontalement,
- la conduite de gavage (23) s’étend dans le prolongement du collecteur (8), optionnellement, le collecteur (8) est une conduite de mêmes dimensions que la conduite de gavage (23). - Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit d’alimentation (10) débouche latéralement sur la conduite gavage (23), optionnellement à proximité de l’extrémité libre (35) de la conduite de gavage (23).
- Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la conduite de gavage (23) débouche à l’intérieur de la conduite d’aspiration (21) et la traverse entièrement et en ce que l’obturateur (24) présente une section transversale de plus petites dimensions qu’une section transversale interne de la conduite de gavage (23) de sorte que l’obturateur obture partiellement la conduite d’aspiration (21).
- Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la conduite d’aspiration (20, 21, 27) présente l’une des configurations suivantes en fonction d’un niveau d’huile maximal à l’intérieur du compartiment, la pompe étant à l’arrêt :
- Une première configuration lorsque le niveau d’huile maximal du compartiment (6) est à la même hauteur verticalement que le collecteur d’huile (8), dans laquelle la conduite d’aspiration (21) présente une première portion (25) qui descend verticalement depuis la zone de récupération (18) du compartiment (6) jusqu’à une hauteur inférieure à celle du collecteur d’huile (8), reliée à une seconde portion (26) qui remonte verticalement jusqu’au collecteur d’huile (8) ;
- Une deuxième configuration lorsque le niveau d’huile maximal du compartiment est plus haut verticalement que le collecteur d’huile (8), dans laquelle la conduite d’aspiration (27) présente une première portion (28) qui monte verticalement depuis la zone de récupération (29) jusqu’à une hauteur supérieure à celle du collecteur d’huile (8), reliée à une seconde portion (30) qui descend verticalement jusqu’au collecteur d’huile (8) ;
- Une troisième configuration lorsque le niveau d’huile maximal du compartiment (5) est plus bas verticalement que le collecteur d’huile (24), dans laquelle la conduite d’aspiration (20) présente une première portion (33) qui monte verticalement depuis la zone de récupération (17) jusqu’à la hauteur du collecteur d’huile (24), reliée à une seconde portion (34) horizontale raccordée au collecteur d’huile (8).
- Dispositif (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que, dans la deuxième configuration, la conduite d’aspiration (27) comprend au moins une partie située à l’intérieur de la zone de récupération (29) pourvue d’un orifice fermé par un clapet (31) occupant une position non hermétique aux fluides lorsque la pompe (7) est à l’arrêt et une position hermétique aux fluides lorsqu’elle fonctionne.
- Dispositif (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- l’orifice est situé au niveau de la jonction entre les première (28) et seconde (30) portions, cette jonction étant située à l’intérieur de la zone de récupération (29) ;
- le clapet (31) comprend une membrane flexible dont une extrémité est fixée à une face externe (32) d’une paroi de la conduite d’aspiration (27).
- Véhicule automobile comprenant le dispositif (1) de refroidissement et de lubrification selon les revendications 1 à 9.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2212488A FR3142630A1 (fr) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | Dispositif de refroidissement et de lubrification d’un groupe motopropulseur electrique |
| PCT/EP2023/083044 WO2024115326A1 (fr) | 2022-11-29 | 2023-11-24 | Dispositif de refroidissement et de lubrification d'un groupe motopropulseur electrique |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2212488 | 2022-11-29 | ||
| FR2212488A FR3142630A1 (fr) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | Dispositif de refroidissement et de lubrification d’un groupe motopropulseur electrique |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3142630A1 true FR3142630A1 (fr) | 2024-05-31 |
Family
ID=85122125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2212488A Pending FR3142630A1 (fr) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | Dispositif de refroidissement et de lubrification d’un groupe motopropulseur electrique |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3142630A1 (fr) |
| WO (1) | WO2024115326A1 (fr) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5387370U (fr) * | 1976-12-20 | 1978-07-18 | ||
| US20110064588A1 (en) * | 2006-06-29 | 2011-03-17 | Caterpillar Inc. | Inlet throttle controlled liquid pump with cavitation damage avoidance feature |
| FR3042658A1 (fr) * | 2015-10-15 | 2017-04-21 | Renault Sas | Dispositif de gestion thermique d'un groupe motopropulseur electrique. |
-
2022
- 2022-11-29 FR FR2212488A patent/FR3142630A1/fr active Pending
-
2023
- 2023-11-24 WO PCT/EP2023/083044 patent/WO2024115326A1/fr unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5387370U (fr) * | 1976-12-20 | 1978-07-18 | ||
| US20110064588A1 (en) * | 2006-06-29 | 2011-03-17 | Caterpillar Inc. | Inlet throttle controlled liquid pump with cavitation damage avoidance feature |
| FR3042658A1 (fr) * | 2015-10-15 | 2017-04-21 | Renault Sas | Dispositif de gestion thermique d'un groupe motopropulseur electrique. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024115326A1 (fr) | 2024-06-06 |
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