Brevet FR2503251A1 — publié le 19821008

Il est connu que dans les véhicules automobiles dotés d'un moteur à combustion interne refroidi par un liquide la quantité de chaleur cédée au liquide par le moteur est transmise à l'air ambiant au moyen d'un radiateur constitué par un faisceau de tubes plus ou moins dotés d'ailettes, et parcourus intérieurement par le liquide de refroidissement et léchés extérieurement par l'air qui traverse transversalement le faisceau de tubes. Il est également connu que, généralement dans un point déterminé du circuit, par exemple à la sortie du moteur, est inséré un thermostat dont la fonction est de maintenir la température du liquide à une certaine valeur fixée à l'avance comme valeur optimale pour le fonctionne- ment du moteur. Ce thermostat diminue la quantité de liquide qui traverse le radiateur lorsque la température tend à être inférieure à la températeur fixée à l'avance ou, inversement,l'augmente dans le cas contraire, de sorte que la quantité de chaleur cédée par le liquide à l'air extérieur diminue ou, respectivement, augmente. De plus, pour modifier la quantité de chaleur cédée à l'air par le liquide-on modifie la quantité d'air qui traverse le faisceau tubulaire du radiateur. Il est également connu que ce flux d'air est normalement engendré par le saut de pression qui se crée sur le radiateur par le fait que celui-ci est disposé transversalement dans un logement intérieur du véhicule, logement qui présente une ou plusieurs ouvertures (lumières) d'entrée d'air disposées dans une zone de pression du champ aérodynamique qui environne le véhicule ainsi qu'une ou plusieurs ouvertures de sortie disposées dans des zones de dépression, ou tout au moins de pression inférieure à celle des ouvertures d'entrée. De cette manière, le flux d'air est sensiblement proportionnelà la vitesse d'avancement du véhicule, de sorte qu'aux faibles vitesses, et notamment dans certaines conditions d'ambiance ou d'utilisation du véhicule, le débit d'air aui passe à travers le radiateur est en général insuffisant. Ainsi pour adapter ce débit d'air aux exigences de ces conditions d'emploi, on l'augmente en général à l'aide d'un ventilateur. Ces considérations sont égalementvalables pour un moteur refroidi par air. En effet, on connaît des systèmes de refroidissement du moteur dans lesquels on fait appel à une grille à ailettes mobiles pour modifier la quantité d'air qui traverse le radiateur. Par rapport aux systèmes connus, la présente invention offre l'avantage de diminuer la résistance aérody- namique d'avancement du véhicule aux vitesses élevées, tout en permettant un refroidissement efficace du moteur dans des conditions d'emploi particulièrement contraignantes. En ce qui concerne la résistance aérodynamique d'avancement du véhicule, il est rappelé que la valeur Na de la puissance perdẻ/ikit de cette résistance est donnéepar la relation 1. N C e S. w a x dans laquelle Cx est un coefficient de résistance dont la valeur est d'autant plus faible que/,orme extérieuredu véhicule est aérodynamiquement mieux appropriée, t étant la densité de l'air ambiant, S la surface de la section transversale maximum du véhicule, et W la vitesse d'avancement. Toutefois, étant donné qu'il existe, comme déja dit plus haut, une cavité intérieure du véhicule communiquant avec l'extérieur à travers une ouverture d'entrée et une lumière de sortie (généralement au-dessous du véhicule), cette cavité est traversée par un flux d'air par effet du champ de pression qui règne autour du véhicule, de sorte qu'à cette puissance perdue vient s'ajouter une autre fraction de puissance perdue qui peut être exprimée par la relation 2. N = K. t. A. W3 r dans laquelle K est un coefficient dont la valeur est celle du rapport entre la différence des pressions (dues au champ aérodynamique) à l'entrée et à la sortie et la pression dynamique (1. e. W2), tandis que A représente la surface de la sectioJ de passage de l'air à l'intérieur du véhicule. de En général, la valeur/N r par rapport à Na n'est pas négligeable car, étant donné que la radiateur est disposé transversalement à l'intérieur de ladite cavité, les ouvertures d'entrée, de passage et de sortie doivent être prévues assez amples pour pouvoir soutirer de la chaleur au liquide de refroidissement même dans les conditions d'emploi qui de ce point de vue sont les plus contraignantes, à savoir: température ambiante très élevée, faible vitesse d'avancement, appel de puissance élevé (montéesremorquage). Toutefois un dimensionnement desdites lumières adapté à ces conditions d'emploi contraignantes ne se justifie nullement dans toutes les autres conditions d'emploi du véhicule car, et surtout aux vitesses élevées, ceci comporterait une augmentation de la résistance aérodynamique par suite d'une de augmentation de la valeur/C ainsi que de la puissance perdue Nr. Dans le but d'éviter ces augmentations excessives et injustifiées de la résistance aérodynamique et de la puissance perdue Nr dans les conditions d'emploi normales du véhicule, on a prévu, selon l'invention, de doter le compartiment o est logé le radiateur, ou le moteur, au cas o celui-ci serait refroidi par air, d'au moins une ouverture ou lumière de passage d'air dotée d'une cloison ou volet mobile réalisée sur les parois mêmes du logement du moteur et constituée, par exemple, par la tôle extérieure de la carrosserie. Grâce à cette solution, le champ aérodynamique du véhicule optimalisé du point de vue de la résistance à l'avancement, reste inaltéré dans la plupart des conditions d'emploi car la ou lesdites cloisons mobiles restent fermées ou partiellement fermées, de sorte que le profil du véhicule ne subit aucune modification, le champ aérodynamique et le profil du véhicule n'étant altérés par la mise en position d'ouverture desdites cloisons mobiles que dans les conditions d'emploi dans lesquelles le problème du refroidissement du moteur est primordial. Suivant une solution préférée, l'avant du véhicule présenteau moins une cloison ou volet mobile en tôle, commandée automatiquement par des moyens thermostatiques aptes à capter la température du moteur, et à découvrir au moins une ouverture pour l'entrée de l'air dans le compartiment o est logé le radiateur et/ou le moteur. Etant donné que lesdites moyens thermostatiques ne commandent l'ouverture d'une cloison mobile qu'au-dessus d'une valeur de seuil déterminée, la solution proposée offre également l'avantage de limiter la consommation de carburant dans la phase de mise en route à froid et de réchauffement du moteur car, dans ces conditions, elle permet de résuire le flux d'air de refroidissement du moteur en favorisant le réchauffement plus rapide du moteur. La description qui va suivre, en regard du dessin annexé à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. La figure unique montre schématiquement, et à titre d'exemple nullement limitatif, une réalisation préférée de l'invention. La figure est une vue en coupe partielle de l'avant d'une voiture automobile doté d'une paroi ou volet mobile selon l'invention. Sur cette figure, la référence désigne la paroi, généralement en tôle, qui délimite l'avant du véhicule et qui est dotée d'ouvertures ou lumière fixes 11 et 12 pour le passage de l'air. La référence 13 désigne une traverse de la carrosserie du véhicule qui, conjointement à la tôle frontale du véhicule, délimite une lumière de sortie d'air, 14. La référence 15 désigne le couvercle du logement 16 du moteur, tandis que la référence 28 désigne le support de ce même moteur. Sur la figure est d'autre part visible un radiateur 17 avec deux conduites 18 et 19, respectivement d'entrée et de sortie de l'eau de refroidissement du moteur 20. La référence 21 désigne un ventilateur électrique actionné automatiquement par un dispositif thermostatique non représenté car bien connu. La référence 22 désigne un volet ou cloison mobile monté oscillant en 23 sur la paroi frontale 10 du véhicule et apte à tourner de manière à fermer, ouvrir partiellement ou dégager complètement l'ouverture ou lumière supplémentaire d'entrée d'air, 24, prévue sur la paroi frontale "O du véhicule. La référence 25 désigne un élément thermostatique, ou capteur de température, fonctionnant, par exemple par dilatation de cire, en fonction de la température du liquide de refroidisssement dans le conduit d'entrée dans le radiateur 17, et relié à une tige 26 elle-même articulée sur un levier 27 à deux bras solidaire de la cloison mobile 22. Lors de la mise en route avec le moteur et le liquide de refroidissement froids, la cloison mobile 22 est maintenue par le thermostat 25 en position de fermeture car, pour obtenir le réchauffement rapide du moteur, il est nécessaire que la section d'entrée de l'air de refroidissement du moteur soit minimale (lumièresfixes il et 12). Si, en revanche, le moteur étant à la température de régime, le véhicule est utilisé sous une température ambiante élevée, avec une faible vitesse d'avancement, ou avec un appel de puissance élevé (montées, remorquage), le liquide de refroidissement du moteur atteint et dépasse alors un seuil de température qui va contraindre le thermostat 25 à commander l'ouverture de la cloison mobile 22 pour dégager la lumière supplémentaire 24 d'entrée d'air et augmenter ainsi la quantité d'air qui traverse le radiateur 17. Si, par suite d'autres conditions d'ambiance ou d'utilisation du véhicule, la température du liquide de refroidissement vient à dépasser une autre valeur de seuil sensiblement supérieure à celle du premier seuil, le ventilateur électrique se met alors en marche en activant ou en augmentant encore davantage le flux d'air qui traverse le radiateur et qui lèche le moteur, et cela tant que la température du liquide de refroidissement ne redescendra pas au-dessous de ladite seconde valeur de seuil. Sur la figure est illustré le cas o l'avant du véhicule est doté des lumières à ouverture fixe, Il et 12, et de l'ouverture ou lumière supplémentaire 24, normalement fermée par la cloison mobile 22, pour le passage de l'air de refroidissement qui traverse le radiateur. On peut toutefois prévoir le cas dans lequel l'avant du véhicule serait dépourvu des lumières à ouverture fixe, mais doté d'une seule et unique ouverture pourvue d'une cloison ou volet mobile pour le passage de tout l'air qui traverse le radiateur.Dans ce cas, la cloison mobile pourra fermer complètement ladite ouverture pendant la phase de réchauffement du moteur, de manière à la rendre plus rapide, tandis que dans toutes les autres conditions d'emploi du moteur cette cloison mobile découvrira une section de passage de section variable en fonction de la température du liquide de refroidissement dans le moteur. REVENDICATIONS 1.- Véhicule automobile avec moteur à combustion interne contenu dans un logement, caractérisé par le fait que ledit logement présente au moins une ouverture (24) pour le passage de l'air de refroidissement, lequel passage est commandé au moyen d'une cloison mobile (22) fonctionnel- lement liée à des moyens capteurs (25) de la température capteurs du fluide de refroidissement, ces moyens/(25) commandant le déplacement de ladite cloison mobile (22) entre deux positionscorrespondant respectivement à l'ouverture et à la fermeture dudit passage. 2.- Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite ouverture (24) est prévue sur la partie frontale du véhicule, et par le fait que ladite cloison mobile est constituée par la tôle extérieure de sa carrosserie.