Brevet FR2699962A1 — publié le 19940701

L'invention se rapporte à un module de refroidissement de moteurs à combustion interne de véhicules automobiles, en particulier de véhicules utilitaires, comprenant un groupe de refroidissement dans lequel circule le liquide de refroidissement du moteur et qui est balayé à l'air, ainsi qu'un radiateur d'air de suralimentation qui est combiné avec ce groupe. Il existe des modules connus de refroidissement de ce type dans lesquels plusieurs fonctions de refroidissement sont réunies en un élément conçu sous forme d'un ensemble unitaire (brevet DE 39 03 199) Dans ces modes de réalisation connus, le radiateur d'air de suralimentation est disposé parallèlement le long d'une des surfaces frontales du groupe refroidisseur qui sont balayées à l'air Le balayage du groupe refroidisseur est ainsi entravé, même lorsque la surface balayée du radiateur d'air de suralimentation est plus petite que celle de ce groupe L'encombrement en profondeur de ces modules de refroidissement dans la direction de la circulation de l'air est aussi relativement grand, en particulier lorsque des radiateurs à huile sont en plus prévus. L'invention a pour objet la réalisation d'un module de refroidissement du type tel que spécifié en préambule, dont l'encombrement en profondeur est aussi faible que possible et qui garantit également un bon balayage à l'air aussi bien du groupe refroidisseur que du radiateur d'air de suralimentation. Selon une particularité essentielle du module de refroidissement du type tel que spécifié en préambule, le radiateur d'air de suralimentation est disposé latéralement sur le groupe refroidisseur et il est relié directement à ce dernier à l'aide de ses boites à air au moyen d'un dispositif de fixation amovible par complémentarité de formes et sous contrainte L'invention est basée sur l'observation qu'il existe dans des types déterminés de véhicules automobiles encore beaucoup de place à côté du volume occupé par le groupe refroidisseur pour y monter le radiateur d'air de suralimentation et pour assurer un bon balayage de ce dernier Ceci s'obtient en particulier de manière très simple lorsque les plans d'entrée et de sortie de l'air de balayage du radiateur d'air de suralimentation sont inclinés suivant un certain petit angle sur les plans d'entrée et de sortie de l'air de balayage du groupe refroidisseur La disposition ainsi légèrement coudée du module de refroidissement peut se monter dans les parties antérieures, en particulier de véhicules utilitaires, sans qu'une surface antérieure plane trop large du volume de montage du module de refroidissement soit nécessaire. Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, le dispositif de fixation peut se composer d'un ergot d'emboîtement prévu sur le bord inférieur du radiateur d'air de suralimentation et d'un trou correspondant du groupe refroidisseur ainsi que d'un oeillet en forme de collier de fixation placé sur la boite à eau supérieure du radiateur d'air de refroidissement et d'un collier double de fixation en fourche qui est solidaire du groupe refroidisseur et dans lequel s'insère l'oeillet qui est retenu par une cheville enfilée dans les trous du collier double de fixation et de l'oeillet Il serait bien entendu possible aussi de placer le collier double de fixation sur la boite à air et l'oeillet sur le groupe refroidisseur Ce mode d'exécution autorise l'obliquité du montage du radiateur d'air de suralimentation sur le groupe refroidisseur sans que des inconvénients concernant la solidité de l'assemblage soient à craindre Lorsque les trous des deux bras du collier double de fixation sont à l'alignement l'un de l'autre et que le trou de l'oeillet est oblong et orienté dans la direction de la fixation et de plus comporte à l'entrée et à la sortie des chanfreins d'introduction de la cheville, le mode d'exécution peut être conçu de manière simple de façon qu'après mise en place de la cheville, l'oeillet soit serré sous précontrainte dans le collier double de fixation Il en résulte ainsi un assemblage par complémentarité de formes et sous contrainte, qui exclut en service tout mouvement du radiateur d'air de suralimentation par rapport au groupe refroidisseur. Le groupe refroidisseur peut avantageusement être réalisé en radiateur à courant transversal et à boites à eau latérales, de façon qu'aussi bien le trou d'emboîtement de l'ergot du radiateur d'air de refroidissement que le collier double de fixation en fourche puissent faire partie d'une boite à eau en matière plastique. Un autre ergot d'emboîtement qui est disposé à l'angle inférieur du radiateur d'air de refroidissement qui est tourné à l'opposé du groupe refroidisseur peut être prévu sur le côté inférieur de ce radiateur pour son soutien Il en résulte ainsi une suspension stable en trois points qui évite tous genres de mouvements oscillants du radiateur d'air de refroidissement autour de l'axe de montage passant par l'oeillet et la cheville qui sont dûs à des vibrations. Le radiateur d'air de suralimentation devant être disposé sous un certain angle par rapport à l'orientation du groupe refroidisseur, mais cette disposition étant déterminée exclusivement par la disposition de l'oeillet sur le radiateur d'air de suralimentation et par celle du collier double de fixation en fourche ainsi que par l'orientation de la cheville qui ne doit pas être symétrique de révolution et étant donné que certaines tolérances peuvent apparaître dans l'orientation angulaire à la fabrication de ces pièces par injection de matière plastique, l'autre ergot d'emboîtement est monté de manière qu'il soit déplaçable Cet ergot d'emboîtement coopère avec un lieu d'assemblage qui est en position fixe dans le véhicule L'ergot d'emboîtement peut donc être suffisamment déplacé pour pouvoir être toujours introduit dans le trou qui lui est destiné, même en cas de différence de l'orientation angulaire du radiateur d'air de suralimentation et du groupe refroidisseur, de façon qu'aucun effort de flexion ne puisse apparaître au lieu d'assemblage entre ces éléments et provoquer des dégâts dans certainescirconstances en service. A cette fin, l'autre ergot d'emboîtement peut faire partie d'un coulisseau qui est monté déplaçable sur un guide situé sur le côté inférieur d'une boite à air du radiateur d'air de suralimentation qui est en matière plastique Le guide peut consister en un profilé creux comportant une fente ouverte vers le bas et dont les parois latérales inférieures qui sont voisines de cette fente sont conformées en éléments de ressort qui sont saillants vers l'extérieur lorsque le coulisseau n'est pas monté et qui comportent sur le côté inférieur des nervures qui sont perpendiculaires aux bords longitudinaux du profilé creux, de sorte que le coulisseau peut être emboîté sur ce guide au moyens de bras de serrage qui enserrent latéralement les bords longitudinaux du profilé creux et peut être retenu également à ajustement serré sous une certaine précontrainte qui évite des mouvements indésirables et les bruits de cliquetis qui en résultent sans nuire à la durabilité. L'invention va être décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation et en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue de face d'un module de refroidissement conforme à l'invention et se montant sous forme d'un ensemble unitaire, la figure 2 est une vue en plan du module de refroidissement de la figure 1, certaines pièces étant supprimées par souci de clarté du dessin, la figure 3 est une représentation de détail à échelle agrandie de la coupe selon la ligne III-III de la figure 1 qui passe par le lieu d'assemblage entre le groupe refroidisseur et le radiateur d'air de suralimentation, la figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3, la figure 5 est une représentation de détail de la boite à air inférieure du radiateur d'air de suralimentation de la figure 1, la figure 6 est une vue de la boite à air de la figure 5 selon la flèche VI de la figure 5, la figure 7 est une coupe selon la ligne VII-VII de la figure 6 et la figure 8 représente la coupe de la figure 7, mais illustre également un coulisseau équipé d'un ergot d'emboîtement et monté sur un guide visible sur la figure 7. Les figures 1 et 2 représentent un module de refroidissement conforme à l'invention et se composant d'un groupe refroidisseur ( 1) conformé en radiateur à courant transversal et d'un radiateur ( 2) d'air de suralimentation qui est relié latéralement à ce groupe Les plans d'entrée et de sortie ( 3, 3 ') de l'air balayant le radiateur ( 2) sont disposés suivant un angle i: sur les plans d'entrée et de sortie ( 4, 4 ') de l'air qui balaye le groupe refroidisseur ( 1) L'angle ' est d'environ 100 dans l'exemple de réalisation. Le groupe refroidisseur ( 1) comprend deux boites à eau ( 5, 6) placées sur les côtés et entre lesquelles sont disposés de manière connue des tuyaux munis d'ailettes Une bague ( 8) équipée d'un châssis ( 7) dans lequel tourne la roue d'un ventilateur à pâles ( 9), dont une seule est représentée sur la figure 1 par souci de simplicité, est montée en aval du bloc tubulaire à ailettes ainsi réalisé, c'est-à-dire sur le côté de sortie de l'air de ce dernier. Cette roue de ventilateur est commandée par un moteur ( 10) qui est fixé sur un support de la bague ( 8) qui est formé d'entretoises ( 11) et qui est disposé à l'intérieur du moyeu rotatif ( 12) de la roue De plus, un radiateur à huile ( 13) est monté dans l'exemple de réalisation du côté de l'arrivée de l'air devant la partie inférieure du bloc tubulaire à ailettes du groupe refroidisseur ( 1). La boite à eau gauche ( 5) comporte en haut et en bas un ergot d'emboîtement ( 14 ainsi que 15) destiné à la fixation dans le compartiment de montage non représenté d'un véhicule automobile, en particulier d'un véhicule utilitaire La boite à eau droite ( 6), qui est également réalisée par injection de matière plastique, comporte également en haut et en bas des ergots de fixation ( 16 et 17), l'ergot inférieur ( 17) étant saillant sur une plaque d'un socle ( 18) qui est venue d'injection avec la boite à eau ( 6) et qui comporte un trou ( 19) d'insertion d'un ergot d'emboîtement ( 20) du radiateur d'air de suralimentation ( 2), ce trou ayant une forme rectangulaire qui correspond au contour de l'ergot ( 20). Un réservoir de compensation ( 21), d'une part, est intégré à l'extrémité supérieure de la boite à eau ( 6), et d'autre part, un dispositif de fixation ( 22) qui est prévu en cet emplacement permet de solidariser le radiateur ( 2) d'air de suralimentation avec la boite à eau ( 6) et de l'assembler ainsi latéralement sur le groupe refroidisseur ( 1). Le radiateur d'air de suralimentation ( 2) comporte une boite à air supérieure ( 23) et une boite à air inférieure ( 24) qui sont également en matière plastique et qui sont reliées de manière usuelle à des tubes à ailettes dans lesquels circule l'air de suralimentation La boite à air inférieure ( 24) est d'une part monobloc avec l'ergot d'emboîtement ( 20), mais d'autre part aussi avec un autre ergot d'emboîtement ( 25) dont la conformation et la disposition seront décrites plus en détail en regard des figures 5 à 8. Les éléments faisant partie du dispositif de fixation ( 22) et situés sur le côté gauche de la boite à air supérieure ( 23), dans la représentation des figures 1 et 2, sont représentés plus en détail sur les figures 3 et 4. Comme le montrent les figures 3 et 4, le dispositif de fixation ( 22) qui est prévu dans la partie supérieure du radiateur d'air de suralimentation ( 2) et du groupe refroidisseur ( 1) se compose d'un collier double de fixation en fourche ( 26) qui est intégré à la boite à eau ( 6) et qui comprend deux bras ( 26 a et 26 b) dont chacun forme un logement du type d'une douille comportant un trou ( 27), les deux trous étant à l'alignement l'un de l'autre et ayant le même diamètre Une cheville cylindrique ( 28) peut être introduite dans ces trous dans le sens de la flèche ( 41), son diamètre étant adapté à celui de ces trous ( 27). Un oeillet ( 29) ayant la forme d'un collier de fixation et se logeant entre les deux bras en forme de douille ( 26 a, 26 b) du collier double de fixation ( 26) au montage du radiateur ( 2) d'air de suralimentation a une longueur axiale qui correspond à la distance séparant les deux bras ( 26 a, 26 b) et elle est venue d'injection en une pièce avec l'extrémité de la boite à air supérieure ( 23) du radiateur d'air de suralimentation ( 2) de manière que l'axe du trou situé dans l'oeillet ( 29) inscrive un angle avec une perpendiculaire à l'un des plans d'entrée ou de sortie ( 3, 3 ') du radiateur ( 2). La figure 4 montre que le trou de l'oeillet ( 29) a en coupe transversale la forme d'une boutonnière qui, comme le monte la figure 3, comporte aux deux extrémités ouvertes, donc à l'entrée et à la sortie, un chanfrein ( 30) d'introduction de la cheville ( 28) Le trou est par ailleurs disposé de manière que l'oeillet soit tenu avec une certaine précontrainte dans le collier double de fixation ( 26) après mise en place de la cheville ( 28) qui parvient lors de son introduction dans le sens de la flèche ( 41) sur le chanfrein d'entrée ( 30) de l'extrémité supérieure et qui pousse à force l'oeillet ( 29) vers la gauche jusqu'à ce que des surfaces de butée correspondantes ( 31) de celui-ci s'appliquent contre des surfaces complémentaires des bras ( 26 a et 26 b) Le radiateur d'air de suralimentation ( 2) est donc relié sous contrainte et par complémentarité de formes au groupe refroidisseur ( 1), à l'extrémité inférieure par son ergot d'emboîtement ( 20) et à l'extrémité supérieure, par le dispositif de fixation ( 22) et le mode d'exécution adopté le maintient aussi nécessairement à la position oblique souhaitée latéralement contre le groupe refroidisseur ( 1). L'obliquité de la position du radiateur d'air de suralimentation ( 2) sur le groupe refroidisseur ( 1) dépend, par suite des tolérances de fabrication, d'une part de la disposition de l'ergot d'emboîtement ( 20) qui est aussi placé obliquement sur le côté inférieur (voir figure 6) de la boite à air ( 24) du radiateur, mais d'autre part aussi de la disposition de l'oeillet ( 29) La position angulaire résultante, c'est-à-dire l'importance de l'angle D d'air de suralimentation ( 2). Mais il ressort des figures 5 à 8 que le radiateur d'air de suralimentation ( 2) selon l'invention n'est pas en une pièce avec l'ergot d'emboîtement ( 25), mais que celui-ci fait partie d'un coulisseau ( 32) qui se monte sur un guide ( 34) à l'aide de deux bras latéraux de serrage ( 33) orientés vers le haut et ayant la forme de parois latérales dont chacune comporte à l'extrémité supérieure un crochet à cran d'arrêt; les côtés latéraux ( 35) du guide ( 34) et les bords d'une fente ( 36) parallèle à ceux-ci sont également disposés, comme les grandes surfaces latérales de l'ergot d'emboîtement ( 20), de manière à être inclinés de l'angle O i obliquement sur un plan ( 37) qui est perpendiculaire à l'un des plans d'entrée ou de sortie ( 3) du radiateur ( 2) d'air de suralimentation. Le guide ( 34) est de plus réalisé sous la forme d'un profilé creux qui est prévu sur un appendice ( 38) de l'extrémité inférieure droite de la boite à air ( 24) Ce profilé creux comporte une fente ( 36) prévue dans sa paroi inférieure de manière que les deux éléments de paroi ( 39 et 39 a) qui vont de la fente ( 36) vers les côtés longitudinaux ( 35) soient légèrement saillants vers le bas et vers la fente ( 36) sous l'effet d'une force élastique lorsque le coulisseau n'est pas monté La figure 7 illustre cette situation Les deux éléments de paroi ( 39 et 39 a) comportent sur le côté inférieur des nervures ( 40) ayant la forme de dentures qui sont perpendiculaires aux côtés longs ( 35) et dont le pas est suffisamment faible pour permettre d'adapter le coulisseau ( 32) à toute tolérance possible de position du lieu de fixation de l'ergot ( 25). Pour monter le coulisseau ( 32) équipé de l'ergot d'emboîtement ( 25) sur le guide ( 34) de la manière représentée sur la figure 8, il est possible de procéder ainsi: lors du montage du bloc formé du groupe refroidisseur ( 1) et du radiateur d'air de suralimentation ( 2) dans le véhicule, l'ergot d'emboîtement ( 25) doit être déjà logé dans son lieu de fixation sur le véhicule et les bras de serrage ( 33) du coulisseau ( 32) sont repoussés sur les côtés longs ( 35) avec déformation élastique lorsque le radiateur atteint sa position définitive au cours du montage La liaison de l'ergot d'emboîtement et du radiateur s'effectue alors dans tous les cas de manière qu'aucune déformation du lieu de fixation ( 22) ou de l'ergot d'emboîtement ( 20) doive être attendue La compensation angulaire s'effectue par la position correspondante du coulisseau ( 32) Il doit être bien entendu que le coulisseau ( 32) comporte aussi du côté opposé aux nervures ( 40) des nervures dont les cotes et la longueur correspondent à celles de ces dernières qui se trouvent sur les éléments de paroi ( 39 et 39 a) Il est possible d'obtenir ainsi l'ajustement étroit souhaité de l'ergot d'emboîtement ( 25) sur la boite à air ( 24). 1 I REVENDICATIONS 1 Module de refroidissement de moteurs à combustion interne de véhicules automobiles, en particulier de véhicules utilitaires, comprenant un groupe refroidisseur ( 1) dans lequel circule le liquide de refroidissement du moteur et qui est balayé à l'air, ainsi qu'un radiateur d'air de suralimentation ( 2) qui est combiné avec ce groupe, caractérisé en ce que le radiateur d'air de suralimentation ( 2) est disposé latéralement sur le groupe refroidisseur ( 1) et lui est relié directement de manière amovible par complémentarité de formes et sous contrainte au moyen d'un dispositif de fixation ( 20, 22). 2 Module de refroidissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plans d'entrée et de sortie ( 3, 3 ') de l'air de balayage du radiateur d'air de suralimentation ( 2) sont inclinés d'un angle m balayage du groupe refroidisseur ( 1). 3 Module de refroidissement selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif de fixation se compose d'un ergot d'emboîtement ( 20) prévu sur le bord inférieur du radiateur d'air de suralimentation ( 2) et d'un trou d'emboîtement ( 19) disposé sur le groupe refroidisseur ( 1), ainsi que d'un oeillet ( 29) en forme de collier de fixation qui est placé sur la boite à air supérieure ( 23) du radiateur d'air de suralimentation ( 2) et d'un collier double de fixation en fourche ( 26) qui est disposé sur le groupe refroidisseur ( 1), l'oeillet ( 29) se plaçant entre les deux parties de ce collier double de fixation et étant retenu au moyen d'une cheville ( 28) qui passe par lui et qui est enfilée dans les trous ( 27) du collier double de fixation ( 26). 4 Module de refroidissement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les trous ( 27) des deux bras ( 26 a, 26 b) du collier double de fixation ( 26) sont à l'alignement l'un de l'autre et en ce que le trou de l'oeillet ( 29) a la forme d'une boutonnière qui est orientée dans le sens de fixation et qui comporte à l'entrée et à la sortie des chanfreins ( 30) d'introduction de la cheville ( 28), cette boutonnière étant réalisée de manière qu'après mise en place de la cheville ( 28), l'oeillet ( 29) soit serré sous précontrainte dans le collier double de fixation ( 26). Module de refroidissement selon l'une ou l'autre des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le groupe refroidisseur ( 1) est constitué d'un radiateur à courant transversal équipé de boites à eau latérales ( 5, 6) et en ce qu'aussi bien le trou ( 19) destiné à l'ergot d'emboîtement ( 20) du radiateur à air de suralimentation ( 2) que le collier double de fixation en fourche ( 26) font partie de la boite à eau ( 6) qui est en matière plastique. 6 Module de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le côté inférieur du radiateur d'air de suralimentation, en particulier sa boite à air inférieure ( 24) est de plus équipé d'un autre ergot d'emboîtement ( 25) servant à son appui et disposé dans l'angle inférieur de ce radiateur ( 2) qui est tourné à l'opposé du groupe refroidisseur ( 1). 7 Module de refroidissement selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'autre ergot d'emboîtement ( 25) est disposé de manière à être déplaçable. 8 Module de refroidissement selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'autre ergot d'emboîtement ( 25) fait partie d'un coulisseau ( 32) qui est monté déplaçable sur un guide ( 34) réalisé sur le côté inférieur de la boite à air ( 24) en matière plastique du radiateur d'air de suralimentation. 9 Module de refroidissement selon la revendication 8, caractérisé en ce que le guide ( 34) consiste en un profilé creux comportant une fente ( 36) ouverte vers le bas et dont les parois latérales inférieures ( 39, 39 a) voisines de cette fente sont conformées en éléments de ressort qui sont saillants vers 13 2699962 l'extérieur lorsque le coulisseau n'est pas monté, ces parois latérales comportant du côté inférieur des nervures ( 40) qui sont perpendiculaires aux côtés longs ( 35) du profilé creux et en ce que le coulisseau ( 32) se plaçant sur ce guide et comportant du côté supérieur des nervures correspondantes s'enclenche par des crans d'arrêt au moyen de bras de serrage ( 33) qui s'accrochent latéralement sur les côtés longs ( 35) du profilé creux.