Brevet FR2696381A1 — publié le 19940408

Dispositif de ventilation et de refroidissement du moteur électrique d'un véhicule L'invention concerne un dispositif pour le refroidissement du moteur de traction et/ou de propulsion et pour le chauffage et/du la ventilation, ou la climatisation, de l'habitacle d'un véhicule, comprenant un radiateur de refroidissement du moteur et de chauffage de l'habitacle et un pulseur principal pour produire un courant d'air de ventilation provenant de l'habita- cle et/ou de l'extérieur, ainsi qu'un organe de réglage d'entrée d'air permettant de faire varier de O à 100 % un premier rapport entre le débit d'air prélevé à l'extérieur du véhicule et le débit total produit par le pulseur principal, et un organe de mixage permettant de faire varier de O à 100 % un second rapport représentant la fraction de débit d'air venant au contact d'une source de chaleur, par rapport au débit d'air envoyé dans l'habitacle. De tels dispositifs sont utilisés en particulier dans des véhi- cules à traction électrique, la source de chaleur comprenant une source auxiliaire, par exemple électrique, qui est mise en service lorsque la chaleur dégagée par le moteur électrique de traction et ses équipements annexes n'est pas suffisante pour assurer le chauffage de l'habitacle. Le but de l'invention est de permettre, en l'absence de besoins de chauffage de l'habitacle, le refroidissement du moteur de traction sans aucune influence sur le circuit de ventilation ou de climatisation de l'habitacle. L'invention vise notamment un dispositif du genre défini en introduction, dans lequel: a) l'organe de réglage d'entrée d'air est placé en amont du pulseur principal, b) ladite source de chaleur comprend le radiateur de refroidissement, et c) le radiateur de refroidissement est disposé dans une branche secondaire de circuit d'air, placée en dérivation sur une branche principale, et en série avec le pulseur principal, la branche secondaire contenant également un pulseur auxiliaire et étant reliée directement à l'extérieur de l'habitacle par une entrée et une sortie d'air situées respectivement en amont et en aval du radiateur de refroidissement et du pulseur auxiliaire, l'organe de mixage comprenant un organe de mixage amont et un organe de mixage aval pouvant se déplacer chacun entre une première position dans laquelle il obture la jonction correspon- dante entre les branches principale et secondaire et une seconde position dans laquelle il obture l'entrée d'air extérieur ou la sortie d'air extérieur de la branche secondaire. D'autres caractéristiques, complémentaires ou alternatives, du dispositif selon l'invention sont énoncées ci-après Il comprend une source auxiliaire de chaleur pouvant être mise en service lorsque le débit calorifique transmis du radiateur de refroidissement à l'air est insuffisant pour le chauffage de l'habitacle. Ladite branche principale comprend deux sous-branches en parallèle dont une première contient la source auxiliaire, ces deux sous-branches étant disposées en série avec le pulseur, des moyens étant prévus pour faire varier la fraction du débit d'air passant dans la première sous-branche par rapport au débit total dans les deux sous-branches. La source auxiliaire est un radiateur électrique. Les organes de mixage amont et aval sont commandés conjointe- ment de façon à se déplacer simultanément entre leur première position et leur seconde position. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparai- tront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue de dessus schématique d'un véhicule automobile à traction électrique montrant la configuration et l'implantation du circuit d'air d'un dispositif selon l'inven- tion; et les figures 2 et 3 sont des vues en coupe de ce circuit respectivement selon les lignes II-II et III-III de la figure 1. Le véhicule 1 illustré à la figure 1 est équipé d'une chaîne de traction 2 composée d'un moteur électrique 3 et d'un régulateur de puissance 4 Environ 5 % de la puissance consommée par la chaîne 2 sont dissipés sous forme de chaleur par le moteur 3, et environ 10 % par le régulateur 4 Ces pertes thermiques sont évacuées par une boucle d'eau chaude 5 munie d'une pompe de circulation 6 et d'un radiateur 7. Le circuit de chauffage et de ventilation de l'habitacle 8 du véhicule comprend une branche principale 9 et une branche secondaire 10 en dérivation sur celle-ci, séparées l'une de l'autre par une cloison 11 et communiquant entre elles par deux ouvertures 12 et 13 situées respectivement en amont et en aval de la cloison par rapport au sens de circulation de l'air dans la branche 9 La branche 9 contient, en amont de l'ouverture 12, un pulseur 14 destiné à produire un courant d'air de chauffage ou de ventilation de l'habitacle En amont du pulseur 14, la branche 9 communique avec l'extérieur de l'habitacle par une entrée d'air extérieur 15 disposée sous le capot 16 (figure 2) du véhicule, et avec l'intérieur de l'habitacle par une entrée d'air de recirculation 17 Un volet de recirculation 18 peut pivoter entre une première position, indiquée en trait plein à la figure 2, dans laquelle il obture l'entrée 17, et une seconde position, indiquée en trait interrompu, dans laquelle il obture l'entrée 15, permettant ainsi de régler de façon continue la fraction d'air recirculé dans le débit d'air produit par le pulseur. Le radiateur de refroidissement 7 est disposé dans la branche secondaire 10, en série avec un pulseur auxiliaire 19 Un volet de mixage amont 20 et un volet de mixage aval 21 peuvent être déplacés conjointement entre une première position, représentée en trait plein à la figure 1, o ils obturent respectivement les ouvertures 12 et 13, et une seconde position, représentée en trait interrompu, o ils obturent respectivement une entrée et une sortie faisant communiquer directement la branche 10 avec l'extérieur de l'habitacle. Dans la branche 9, en aval de l'ouverture de communication 13, est disposé un radiateur auxiliaire 22 utilisé pour produire un complément de chaleur lorsque le débit calorifique dégagé par la chaîne de traction et recueilli dans le radiateur 7 n'est pas suffisant pour satisfaire les besoins de chauffage de l'habita- cle Ce radiateur auxiliaire est associé à un volet de mixage auxiliaire 23 qui délimite de façon connue, à l'intérieur de la branche 9, deux sous-branches en parallèle 24 et 25 de sections complémentaires variables Lorsque ce volet pivote, la fraction du débit d'air circulant dans la branche 9 qui vient en contact avec le radiateur 22 varie de O à 100 % En aval des sous- branches 24 et 25, la branche 9 communique avec l'intérieur de l'habitacle par des ouvertures de sortie 26 vers le tableau de bord, des ouvertures de sortie 27 vers le bas de l'habitacle et des ouvertures de sortie non représentées à la base du pare- brise. Lorsqu'on souhaite utiliser, pour le chauffage de l'habitacle, la totalité de la chaleur dégagée par le radiateur 7, on règle les volets de mixage 20 et 21 de façon à libérer entièrement les ouvertures de communication 12 et 13 et à obturer les entrée et sortie directes de la branche 10 Si nécessaire, un débit calorifique complémentaire est obtenu en mettant en service le radiateur auxiliaire 22 et en réglant dans la position convena- ble le volet de mixage auxiliaire 23. Si l'habitacle n'a pas besoin d'être chauffé, on positionne les volets 20 et 21 de façon à obturer les ouvertures 12 et 13 La branche 10 constitue alors un circuit d'air de refroidissement du moteur de traction entièrement indépendant du circuit de ventilation de l'habitacle Les éléments de ce dernier circuit peuvent donc être réglés en fonction des seuls besoins de ventilation, sans être tributaires de la fonction de refroidis- sement du moteur. Enfin, lorsque le débit de chaleur nécessaire pour le chauffage de l'habitacle est supérieur à O mais inférieur au débit produit par le radiateur 7, on place les volets 20 et 21 dans des positions intermédiaires, produisant ainsi une communication partielle entre les branches 9 et 10. Le pulseur auxiliaire 19 assure un débit d'air suffisant à travers le radiateur 7, quelles que soient les positions des volets de mixage 20 et 21. Le dispositif décrit peut être adapté à la climatisation du véhicule, un évaporateur de fluide réfrigérant étant placé dans la branche principale 9 du circuit d'air. Revendications 1 Dispositif pour le refroidissement du moteur de traction et/ou de propulsion ( 3) et pour le chauffage et/ou la ventila- tion, ou la climatisation, de l'habitacle ( 8) d'un véhicule, comprenant un radiateur ( 7) de refroidissement du moteur et de chauffage de l'habitacle et un pulseur principal ( 14) pour produire un courant d'air de ventilation provenant de l'habita- cle et/ou de l'extérieur, ainsi qu'un organe de réglage d'entrée d'air ( 18) permettant de faire varier de O à 100 % un premier rapport entre le débit d'air prélevé à l'extérieur du véhicule et le débit total produit par le pulseur principal, et un organe de mixage ( 20,21) permettant de faire varier de O à 100 % un second rapport représentant la fraction de débit d'air venant au contact d'une source de chaleur ( 7), par rapport au débit d'air envoyé dans l'habitacle, caractérisé en ce que: a) l'organe de réglage d'entrée d'air ( 18) est placé en amont du pulseur principal ( 14), b) ladite source de chaleur comprend le radiateur de refroidissement ( 7), et c) le radiateur de refroidissement est disposé dans une branche secondaire ( 10) de circuit d'air, placée en dérivation sur une branche principale ( 9) et en série avec le pulseur principal, la branche secondaire contenant également un pulseur auxiliaire ( 19) et étant reliée directement à l'extérieur de l'habitacle par une entrée et une sortie d'air situées respecti- vement en amont et en aval du radiateur de refroidissement et du pulseur auxiliaire, l'organe de mixage comprenant un organe de mixage amont ( 20) et un organe de mixage aval ( 21) pouvant se déplacer chacun entre une première position dans laquelle il obture la jonction correspondante ( 12,13) entre les branches principale et secondaire et une seconde position dans laquelle il obture l'entrée d'air extérieur ou la sortie d'air extérieur de la branche secondaire. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une source auxiliaire de chaleur ( 22) pouvant être mise en service lorsque le débit calorifique transmis du radiateur de refroidissement à l'air est insuffisant pour le chauffage de l'habitacle. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite branche principale comprend deux sous-branches en parallèle ( 24, 25) dont une première ( 24) contient la source auxiliaire ( 22), ces deux sous-branches étant disposées en série avec le pulseur, des moyens ( 23) étant prévus pour faire varier la fraction du débit d'air passant dans la première sous-branche par rapport au débit total dans les deux sous-branches. 4 Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caracté- risé en ce que la source auxiliaire est un radiateur électrique. 5 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes de mixage amont ( 20) et aval ( 21) sont commandés conjointement de façon à se déplacer simultanément entre leur première position et leur seconde position.