Brevet FR2299506A1 — publié le 19760827

L'invention est relative à une installation de refroidissement pour véhicules automobiles, en particulier pour tracteurs agricoles, qui comprend un radiateur à eau et un ventilateur entraîné en rotation par le moteur du véhicule et entouré par un carter de ventilateur. On utilise habituellement des installations de refroidissement différentes pour des véhicules appartenant à des catégories de puissance différentes. Bes radiateurs à eau prévus à cet effet se distinguent par leur hauteur, leur largeur, l'agencement de leur faisceau de refroidissement (nid d'abeilles), etc. Des radiateurs à eau différents sont donc nécessaires pour des véhicules différents. A ceci s'ajoute le fait que, sur des véhicules de dimensions différentes, on dispose de volumes différents pour loger l'installation, si bien qu'il est encore nécessaire d'adapter à ces volumes la construction du radiateur à eau et/ou du ventilateur qui coopère avec ce radiateur.En raison de la grande variété de leur agencement, les installations de refroidissement connues entraînent des frais élevés de fabrication et de montage et nécessitent en général un espace irnportant, ce qui s'oppose à une fabrication économique en série. L'invention a pour but de créer une installation de refroidissement, de type défini en préambule, qui puisse être adaptée avec simplicité et rapidité à la capacité de refroidissement exigée dans chaque cas particulier par les véhicules devant être équipés d'une telle installation. Selon l'invention, ce but est atteint grâce au fait que l'installation de refroidissement est adaptable à la capacité de refroidissement exigée dans chaque cas particulier, grâce à des éléments de construction pouvant être assemblés et démontés selon le prIncipe de la construction modulaire. Avec les moyens conformes à l'invention, il est proposé pour la première fois de n'utiliser e général, pour différentes capacités de refroidissement, qu'une seule installation de refroidissement qui peut être adaptée à la capacité de refroidissement particulière choisie à l'aide d'éléments de construction qui peuvent être facilement assemblés et démontés. Sans modifier l'agencement constructif du radiateur, on peut ainsi augmenter ou diminuer la capacité de refroidissement en incorporant ou démontant convenablement les éléments de construction, selon le principe de la construction modulaire. Ce résultat est obtenu de façon pa.fticulièrement àvantageu- se lorsque l'installation de refro d -sement comporte un tube de pré-reCroidissemeIlt dans la canallsation d'arrive d'eau du radiateur.Grâce à l'intercalation d'Uil tel tube de pré-refroidissement, la température de l'eau de wefroidissernent peut être abaissée à sa sortie du moteur, si bien que l'on peut compter sur une capacité de refroidissement plus élevée. Weci est particulierement sensible lorsque le tube de prérefroidissement, constitué d'un tube de passage qui porte des ailettes extérieures, s'étend au-dessus du ventilateur, parallèlement au radiateur. Dans ce cas en effet, le tube de prérefroidissement se trouve dans le courant de l'air quittant le ventilateur.En choisissant convenablement le tube de prérefroidissement, on est ainsi en mesure d'obtenir la baisse de température voulue, si bien que le radiateur à eau n'a pas besoin d'entre modifié en lui-nême. Pour adapter dans de meilleures conditions encore l'installation à la capacité de refroidissement voulue, il y a intérêt à agencer cette installation de façon que la sectio3. d'écoulement du radiateur à eau soit réglable entre sa canalisation d'arrivée et sa canalisation de départ. Ceci peut se faire par une modification du faisceau de refroidissement en hauteur (hauteur des tubes usuels, nombre des ailettes, distance entre ailettes) et en profondeur (rangées de tubes). L'introduction d'une telle modification, selon le système de la construction modulaire, permet non seulement une adaptation optimale à la capacité de refroidissement voulue, mais encore une standardisation excllente des éléments de construction du radiateur.On a constaté en effet qu'on peut économiser jusqu'à 40% des pièces de construction par rapport aux modes de réalisation usuels. De plus, une telle construction permet une standardisation encore plus poussée du radiateur à eau dans lequel, par exemple, la caisse à eau supérieure peut être tout à fait identique à la caisse à eau inférieure. L'agencement et la disposition du carter entourant le ventilateur a aussi une influence considérable sur la capacité de refroidissement de l'installation. Selon un développement de l'in- vention, il est donc proposé que le carter du ventilateur possède une plaque tournée vers le radiateur à eau, qui est de préférence réalisée en matière plastique ou en matière analogue et qui est munie d'ouvertures préformées en divers endroits, ces ouvertures étant normalement obturées et pouvant être ouvertes par défoncement à la demande.Un tel agencement présente l'important avantage que, pour les différentes capacités de refroidissement possibles, il n'est plus nécessaire de disposer de carters de ventilateur différents, mais d'un seul carter. les ouvertures en question servent en effet à adapter le radiateur aux diverses hauteurs disponibles suivant le type du véhicule, ce qui permet de faire passer sans difficulté les canalisations de liaison nécessaires entre le moteur et le radiateur à eau.De plus, cette plaque permet aussi de placer les ouvertures défonçables de façon qu'on puisse utiliser des radiateurs à eau ayant la même construction de principe, mais seulement un peu plus grands, pour des véhicules dont les dimensions sont très différentes et dans lesquels la capacité de refroidissement voulue ne peut plus être obtenue meme avec un radiateur à eau conforme à l'invention ; dans ce cas, les ouvertures d'entrée, destinées à la caisse à eau supérieure et situées plus haut, peuvent être obtenues grâce aux ouvertures prévues à la hauteur voulue dans ladite plaque. Comme on le sait bien, on peut améliorer la capacité d'un système de refroidissement en diminuant le jeu entre les pointes des pales du ventilateur et le carter de ce dernier. Dans les systèmes de refroidissement pour tracteurs agricoles, le jeu usuel est égal par exemple à 1% environ du diamètre du ventilateur. En général, on ne peut parvenir à diminuer encore ce jeu qu'en augmentant considérablement les coûts de fabrication. Pour parvenir néanmoins à diminuer encore ce jeu, il est donc proposé que le carter du ventilateur possède un anneau qui entoure le ventilateur et qui comporte un rebord faisant saillie radialement vers l'intérieur et réalisé en matière plastique ou matière analogue, ce rebord étant propre à être entaillé sur son diamètre intérieur par les pales du ventilateur lors de leur rotation. De cette manière, lors des premiers tours accomplis par le ventilateur, ii se produit, en raison de la position oblique des pointes des pales du ventilateur, un mouvement de découpage qui enlève de la matière sur le bord intérieur de l'anneau du carter, si bien qu'on obtient un intervalle des plus faibles à la périphérie du ventilateur. Pour améliorer et adapter la capacité de refroidissement, on peut encore adopter une mesure consistant en ce que le radiateur à eau est monté sur une plaque de retenue élastique qui est latéralement en saillie et à l'aide de laquelle le radiateur peut être réglé en position, horizontalement et verticalement. On est ainsi en mesure de maintenir de façon simple le radiateur à eau à toute distance voulue du moteur, si bien que le départ de l'air ayant traversé le radiateur est amélioré, et on peut enfin régler aussi très rapidement la position du radiateur à eau de façon que son faisceau de refroidissement soit centré sur le ventilateur, ce qui permet à ce dernier de fonctionner de façon optimale. Un mode de réalisation préféré de l'invention est représenté au dessin annexé et va être décrit ci-après en détail. Les figures 1 et 2 de ce dessin montrent, respectivement, en élévation et en plan, l'avant d'un véhicule à moteur avec l'installation de refroidissement conforme à l'invention. La figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 1. La figure 4 montre, à plus grande échelle, le détail de la figure 1 qui y est désigné par A. Un véhicule automobile, dont l'avant seul est visible à la figure 1 et tel qu'un tracteur agricole, possède un moteur 1 du type à combustion interne. Bur un support 2 situé à l'avant du véhicule repose, avec interposition d'une plaque de retenue élastique 3, un radiateur à eau 4 qui peut avoir par exemple la hauteur montrée en trait plein à la figure 1, ou encore la hauteur montrée en trait mixte à cette même figure. Cette hauteur dépend des dimensions du véhicule à équiper de l'installation de refroidissement.De façon usuelle, le radiateur à eau 4 possède un raccord de remplissage 5, une caisse à eau supérieure 6, une caisse à eau inférieure 7 ainsi que des tubes 8 qui s'étendent entre la caisse à eau supérieure G et la caisse à eau inférieure 7 et qui sont destinés à être parcourus par le fluide de refroidissement. Selon la capacité de refroidissement à donneur à l'installation, on peut munir le radiateur à eau 4 d'un plus ou moins grand nombre de rangées de tubes 8 ; de cette façon, il est possible de monter, sur des véhicules nécessitant une plus ou moins grande capacité de refroidissement, un radiateur à eau dont les dimensions extérieures restent absolument inchangées. On peut encore mieux adapter et optimiser le circuit de l'eau de refroidissement à l'aide d'un tube de prérefroidissement Il qui est disposé sur la canalisation d'arrivée 9 du radiateur à eau 4 et qui, comme il ressort notamment de la figure 2, est constitué d'un tube de passage 12 qui porte des ailettes extérieures 1 le tube de passage 12 peut par exemple être en laiton et les ailettes qu'il porte en fer, en cuivre ou en matière analogue. le tube de passage 12 peut d'ailleurs aussi être en cuivre et être muni, sur sa surface extérieure, d'ailettes de refroidissement en aluminium coulé in situ. En choisissant convenablement la matière et les dimensions du tube de prérefroidissement 11, il est possible de refroidir le fluide de refroidissement qui arrive du moteur 1 et qui pénètre par la canalisation d'arrivée 9 dans la caisse à eau supérieure 6 du radiateur 4. On dispose ainsi d'une possibilité supplémentaire pour donner la valeur voulue à la capacité de refroidissement.Il est particulièrement avantageux que le tube de prérefroidissement il se trouve dans le courant de l'air (flèches 14) sortant d'un ventilateur 15 qui est entrainé de façon connue par le moteur 1. les pales 16 du ventilateur 15 sont, au moins en partie, entourées par un carter 17 qui est formé d'une plaque 18 tournée vers le radiateur à eau 4 et d'un anneau 19. La plaque 18 du carter de ventilateur 17, qui est de préférence en matière plastique, possède des ouvertures 21 préfor muées en divers endroits ; ces ouvertures sont normalement obturées et peuvent être ouvertes par défoncement selon l'emplacement du raccord de la canalisation d'arrivée 9, c'est-à-dire suivant le genre et la hauteur du radiateur à eau utilisé. Il est ainsi possible de relier rapidement et commodément le radiateur à eau 4 au moteur 1, par la canalisation d'arrivée 9 ainsi que par la canalisation de départ 22 qui se trouve encore à l'extrémité inférieure. xe jeu existant entre les pointes des pales de ventilateur 16 et l'anneau de carter 19 a une importance décisive en ce qui concerne la capacité de l'installation de refroidissement. Pour maintenir ce jeu aussi faible que possible en vue d'obtenir un refroidissement de rendement élevé, l'anneau de carter 19, qui est en matière plastique ou matière analogue, possède un rebord 23 qui est radialement en saillie vers l'intérieur (figure 4). le diamètre intérieur 24 du abord annulaire 23 est créé par les pales de ventilateur 16 elles-meines, et ceci grâce au fait que, lors des premiers tours exécutés par le ventilateur, les pales 16 de celui-ci entaillent elles-mêmes le diamètre intérieur 24 du rebord 23. La plaque de retenue élastique 3 est avantageusement agencée de façon que la position du radiateur à eau 4 puisse être convenablement réglée tant horizontalement que verticalement, et ceci à sa valeur la plus favorable. Ia distance axiale entre le radiateur à eau 4 ou l'extrémité de sortie du carter de ventilateur 17 et la face avant du moteur 1 est importante à cet égard car, selon la valeur de cette distance, le départ de l'air quittant le radiateur peut être amélioré. En outre, il est avantageux de donner à peu près la même position au centre du nid d'abeilles du radiateur à eau 4 et au centre du ventilateur, ce qui permet d'exploiter au mieux l'effet de ce dernier.On peut réaliser un tel réglage en position verticale, par exemple, à l'aide d'une plaque élastique en caoutchouc 25, fixée par vulcanisation à la face inférieure de la plaque de retenue 7, car on peut comprimer plus ou moins cette plaque 25 en réglant le serrage des vis de fixation utilisées, sans compromettre ainsi le fonctionnement du radiateur à eau et ses possibilités de réglage en position. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté mais qu'elle peut faire l'objet de diverses modifications. C'est ainsi qu'on peut envisager de ne pas fabriquer en totalité les parois du carter en matière plastique mais seulement ses parties qui l'exigent et par exemple seulement les zones dans lesquelles se trouvent les ouvertures 21, ou seulement le rebord radial 23 de l'anneau de carter 19 de façon que les pales de ventilateur 16 puissent entailler facilement ce rebord 23. RBVEI CATI ONS 1. Installation de refroidissement pour véhicules automobiles, en particulier pour tracteurs agricoles, qui comprend un radiateur à eau et un ventilateur entraîné en rotation par un moteur du véhicule et entouré par un carter de ventilateur, caractérisée en ce qu'elle est adaptable à la capacité de refroidissement exigée dans chaque cas particulier, grâce à des éléments de construction (1t, 8) pouvant entre assemblés et démontés selon le principe de la construction modulaire. 2. Installation de refroidissement selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un tube de prérefroidissement (11) dans la canalisation d'arrivée d'eau (9) du radiateur (4). 3. Installation de refroidissement selon la revendication 2, caractérisée en ce que le tube de prérefroidissement (11), constitué d'un tube de passage (12) qui porte des ailettes extérieu re-s (13), s'étend au-dessus du ventilateur (15), parallèlement au radiateur (4). 4. Installation de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la section d'écoulement du radiateur à eau (4) est réglable entre sa canalisation d'arrivée (9) et sa canalisation de départ (22). 5. Installation de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le carter (17) du ventilateur (15) possède une plaque (18), tournée vers le radiateur à eau (4), qui est de préférence réalisée en matière plastique ou en matière analogue et qui est munie d'ouvertures (21) préformées en divers endroits, ces ouvertures étant normalement obturées et pouvant être ouvertes par défoncement à la demande. 6. Installation de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le carter (17) du ventilateur (15) possède un anneau (19) qui entoure le ventilateur (15) et qui comporte un rebord (23) faisant saillie radialement vers l'intérieur et réalisé en matière plastique ou matière analogue, ce rebord (23) étant propre à être entaillé sur son diamètre intérieur par les pales (16) du ventilateur (15) lors de leur rotation. 7. Installation de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le radiateur à eau (4) est monté sur une plaque de retenue (3) élastique qui est latéralement en saillie et à l'aide de laquelle le radiateur (4) peut être réglé en position, horizontalement et verticalement.