Brevet FR2448449A1 — publié le 19800905

La présente invention concerne un dispositif de refroidissement de type nouveau pour un véhicule automobile, et plus particulièrement pour les camions. Les dispositifs de refroidissement habituellement utilisés sur les véhicules utilitaires comportent généralement un liquide caloporteur qui circule à travers un radiateur de refroidissement disposé à l'avant du véhicule, juste devant le moteur. Compte tenu de cette disposition, l'air canalisé est dirigé sur le radiateur et le traverse avant de s'écouler autour du moteur pour finalement s'échapper par l'arrière du compartiment moteur. Entre autres inconvénients, cette disposition nécessite, à l'avant du véhicule, la présence d'une grande ouverture bien dégagée pour le passage de l'air. -Le dessin et la réalisation des cabines sont ainsi soumis à des contraintes, et la présence de la grande ouverture frontale d'entrée d'air et des ouvertures arrière d'échappement d'air dans le compartiment moteur rend très difficile la réduction des bruits de fonctionnement du moteur. Enfin, dans le cas des moteurs de forte puissance du type de ceux que l'on installe maintenant sur les gros camions, il devient de plus en plus difficile de loger le radiateur ainsi que les équipements annexes tels que les vases d'expansion et de dégazage. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif de refroidissement qui évite les inconvénients précités tout en permettant une action de refroidissement efficace. Un dispositif de refroidissement suivant l'invention, destiné à un véhicule équipé d'un moteur à combustion interne pourvu d'un circuit de refroidissement à liquide caloporteur, ainsi que d'un habitacle pourvu d'un toit, est caractérisé en ce qu'il comprend un échangeur de chaleur placé en travers du passage de l'air dans un couloir délimité, sur lo toit du véhicule, entre un déflecteur inférieur constitué par une portion du toit lui-meme ou par un déflecteur rapporté, et un aileron supérieur rapporté sur le toit. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le couloir est de section transversale rectangulaire, ce couloir étant délimité sur les côtés par deux parois planes sensiblement verticales reliant l'air leron au déflecteur. Suivant une caractéristique supplémentaire -de l'invention, les deux paroi s planes sensiblement verticales reliant l'aileron au déflecteur sont situées dans le prolongement des parois latérales de l'habitacle. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le couloir présente un profil en tuyère, avec un convergent qui définit une zone de surpression d'air à l'avant de l'échangeur, et un divergent qui difi- nit une zone de dépression d'air à l'arrière de l'échangeur. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, les vases d'expansion et de dégazage du circuit de refroidissement sont logé. dans l'épaisseur de l'aileron. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, on place au moins un ventilateur débrayable à l'intérieur du couloir, à l'arrière de l'échangeur. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, l'aileron est placé à l'avant de la cabine du véhicule, tandis que le déflecteur in inférieur est incurve vers le haut d'ayant en arrière. Suivant une caractéristique supple ntaire de l'invention, la partie supérieure de l'échangeur de chaleur est située sensiblement au niveau du toit du véhicule dans la partie placée à l'arrière du couloir. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. - Figure 1 est une vue on perspective de l'avant d'un camion équipé d'un dispositif de refroidissement suivant l'invention. - Figure 2 est une vue de l'avant du mtme camion, en section suivant le plan médian vertical. - Figure 3 eet une section III-III (fig 2). - Figure 4 est une vue montrant, en section suivant le pJan médian vertical, un autre véhicule équipé d'un dispositif suivant une variante de l'invention. On a représenté sur les figures 1 à 3 l'avant d'un camion équipé d'un dispositif de refroidissement suivant l'invention. Ce camion est é- guipé d'un moteur à combustion interne pourvu d'un circuit de refroidissement par liquide caloporteur, ce liquide devant lui-msm autre refroidi par l'air extérieur au niveau d'un échangeur constitué par un radiateur. Le radiateur 1 est disposé on travers du passage de l'air dans un couloir 2 délimité, sur le toit du véhicule, entre un aileron 3 et un déflecteur inférieur 4. L'aileron 3, qui s'étend transversalement sur toute la largeur du véhicule, est relié au toit par deux parois latérales 5 qui sont situées dans le prolongement des parois latérales de l'habitacle on cabine de conduite du camion. Le déflecteur inférieur 4, qui est incurvé vers le haut d'avant en arrière, est constitué par une portion du toit.La partie du toit qui est située à l'arrière du déflecteur 4 est située sensiblement au niveau de la partie haute du radiateur 1. Le couloir 2 présente un profil aérodynamique en tuyère, sapartie avant 2a située à l'avant du radiateur 1 constituantun convergent,alors que Sa partie arrière 2b située à l'arrière du radiateur 1 constitue un divergent. En section transversale (fig 2), le couloir 2 est rectangulaire. Deux ventilateurs 6 sont disposés dans le couloir 2, à l'arrière du radiateur 1. Ces ventilateurs sont pourvus de moteurs d'entraînement elec- triques ou hydrauliques dont l'enclenchement est command8 par un élément thermostatique branché en aval du radiateur dans le circuit de refroidis- soient du moteur. Le radiateur 1 et les ventilateurs 6 sont fixés sur le toit de la cabine au moyen d'attaches souples susceptibles de filtrer les vibrations, le radiateur étant disposé de façon que l'air qui s'engouffre dans le couloir 2 soit obligé de passer à travers le faisceau du radiateur. Les vases d'expansion et de dégazage 7 du moteur sont logés dans l'épaisseur de l'aileron, à l'intérieur de caissons profilés 8. Les canalisations reliant le radiateur et les vases d'expansion et de dégazage au reste du circuit do refroidissement peuvent 8tr installées dans les xon- tante 9 du pare-brise, ou dans toute autre zone convenablement choisie. Cette disposition n'est pas incompatible avec l'utilisation d'une cabine de conduite basculante t les canalisations de-liaison peuvent store consti- tuées par des tuyaux souples, armés ou non, passent près de l'ase de pivotement de la cabine. Compte tenu du profil on tuyère du couloir 2, une surpression dyna- nique apparatt on amont du radiateur 1 lorsque le véhicule se déplace à grande vitesse, tandis qu'une dépression apparatt en aval. Cela favorise l'écoulement de l'air sans que l'assistance des ventilateurs ne soit né- cessaire. Les ventilateurs sont utilisés pour assurer la circulation do l'air lorsque le véhicule est à l'arrêt, ou lorsqu sa vitesse de ddplace- mont n'est plus suffisante pour permettre l'écoulement naturel de l'air dans le couloir 2. Parallèlement, le déflecteur 4 qui favorise l'écoulement régulier de l'air autour du véhicule améliore le coefficient aérodynamique de ce dernier, tout en guidant vers le haut la veine d'air de refroidissement. Le remplissage du circuit de refroidissement du moteur peut être ef- fectué soit directement, moyennant un basculement vers l'avant de la cabi- ne de conduite, soit indirectement b l'aide d'un réservoir intermédiaire qui est mis sous pression après fermeture. Le dispositif de refroidissement suivant l'invention présente notamment les avantages suivants i - L'énergie dépensée pour actionner les ventilateurs 6 est très ré- duite. Sn effet, compte tenu du fort débit d'air qui traverse le couloir 2 pendant l'avance du véhicule, le refroidissement est efficace, et le temps d'utilisation des ventilateurs est réduit. l'autre part, même lorsque le véhicule est à l'arrêt, la forme particulière du couloir 2 favorise bien la circulation de l'air assurée à partir des seuls ventilateurs.Ces ventilateurs tournent à une vitesse de rotation moins élevée que les ventilateurs utilisés ordinairement sur les camions, et leur diamètre est également plus faible. - Les ventilateurs 6 sont moins bruyants que les ventilateurs qui équipent ordinairement les camions. Cela va de soi, compte tenu de leur vitesse de rotation moins grande et de leur plus petit diamètre. - Le coefficient aérodynamique du véhicule est amélioré d'une part du fait de la présente du déflecteur 4 et d'autre part du fait de la réduction de la surface de la calandre par rapport aux camions classiques à radiateur logé derrière la calandre. - La disposition du radiateur et des vases d'expansion et de dégazage permet un gain de place autour du moteur, et particulièrement à l'avant de oelui-ci. Le gain de place est également sensible dans la cabine de conduite - Compte tena de l'altitude da radiateur et des vases d'expansion et de dégazage, on réalise une augmentation de la pression du liquide de refroidissement au niveau du moteur. Suivant une variante illustrée sur la figure 4, le couloir 2 peut entre délimité entre le toit horizontal 10 d'un autocar et un aileron 11 rapporté sur ce toit, à l'arrière du véhicule. Ici encore, les vases d'expansion et de dégazage 12 peuvent être logés dans l'épaisseur de l'aileron. En outre, on peut disposer au niveau de l'ouverture arrière du couloir un déflecteur 13 qui rabat vers le bas une partie de la veine d'air issue du couloir, pour assurer le nettoyage automatique de panneau arrière du véhicule. REVERnICATIONS 1. Dispositif de refroidissement destiné à un véhicule équipé d'un moteur à combustion interne pourvu d'un circuit de refroidissement à liquide caloporteur, ainsi que d'un habitacle pourvu d'un toit, et caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur du circuit de refroidissement est logé dans un couloir placé sur le toit du véhicule, cet échangeur étant disposé en travers du passage de l'air dans ledit couloir. 2. Dispositif de refroidissement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le couloir présente un profil en tuyère avec, à l'avant de l'échangeur, un convergent qui définit une zone de surpreesion et, à l'arrière de ltéchangeur, un divergent qui définit une zone de dépression d'air, lorsque le véhicule se déplace en marche avant. -3. Dispositif de refroidissement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un ventilateur débrayable est placé dans le couloir, en aval de ltéchangeur. 4. Dispositif de refroidissement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couloir est délimité entre un déflecteur inférieur constitué par une portion du toit lui-même ou par un déflecteur indépendant, et un aileron supérieur rapporté sur le toit. 5. Dispositif de refroidissement suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'aileron est placé à l'avant de la cabine du véhicule, tandis que le déflecteur inférieur est incurvé vers le haut d'avant en arrière. 6. Dispositif de refroidissement suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la partie du toit qui est située à l'arrière du déflecteur se trouve sensiblement au niveau de la partie supérieure de l'échangeur. 7. Dispositif de refroidissement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le couloir est délimité, à l'arrière du véhicule, entre le toit sensiblement horizontal de l'habitacle et un aileron supérieur rapporté sur le toit. 8. Dispositif de refroidissement suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le couloir est de section transversale rectangulaire ou non, ce couloir étant délimité sur les cotés par deux parois planes sensiblement verticales reliant l'aileron au déflecteur. 9. Dispositif de refroidissement suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les deux parois planes sensiblement verticales reliant l'aileron au déflecteur sont situées dans le prolongement des parois latérales de l'habitacle. 10. Dispositif de refroidissement suivant l'une quelconque des reven dications 4 à 9, caractérisé en ce que les vases d'expansion et de dégazage du circuit de refroidissement sont logés dans l'épaisseur de l'aileron.