Brevet FR2742803A1 — publié le 19970627

L'invention concerne un dispositif d'encapsulage pour un groupe moteur de véhicule, notamment de véhicule utili- taire, se présentant sous la forme d'une capsule essentielle- ment tubulaire d'une matière d'isolation phonique qui entoure le moteur et la transmission du véhicule. Pour des raisons de protection contre le bruit, pour réduire les bruits émis par le fonctionnement des véhicu- les automobiles, il est prévu de réaliser une enceinte en une matière d'isolation phonique qui entoure pratiquement complète- ment l'ensemble formé par le moteur et la boîte de vitesses. Les mesures de ce type ont une signification particulière dans le cas des véhicules utilitaires, notamment des camions, équi- pés de moteurs relativement grands et de ce fait bruyants. Pour que de tels dispositifs d'encapsulage assurent le résultat sou- haité, quels que soient les modes de fonctionnement du groupe moteur, ils sont conçus en général en fonction de la puissance maximale du moteur. Cela signifie qu'il faut mettre en oeuvre des moyens relativement importants pour l'installation de re- froidissement car l'encapsulage a des effets non seulement d'isolation du bruit mais également d'isolation thermique. Des dispositifs d'encapsulage permettant une bonne isolation phoni- que sans isoler thermiquement de manière excessive le groupe d'entraînement, sont dans la mesure o ils existent, particu- lièrement coûteux. Cela signifie que l'installation de refroidissement du moteur atteint la limite de sa capacité et ne peut remplir son rôle qu'avec des radiateurs plus grands et/ou des ventila- teurs plus puissants. Le cas échéant, dans ces cas, le ventila- teur travaille dans une plage instable, c'est-à-dire à la limite de pompage. Agrandir les groupes de refroidissement dans la mesure o cela est possible pour des raisons d'encombrement, entraîne une augmentation du poids et du coût. En particulier pour des moteurs puissants à couple élevé et vitesse de rota- tion relativement faible mais également avec une puissance mo- trice élevée, à la vitesse de rotation nominale, on rencontre actuellement des difficultés pratiquement insurmontables. La présente invention a ainsi pour but de créer un dispositif d'encapsulage pour l'isolation phonique correspon- dant au type défini ci-dessus et permettant même pour des mo- teurs puissants d'avoir un refroidissement suffisant même en charge maximale et cela sans entraîner de coûts prohibitifs. Ce problème est résolu selon l'invention dans le cas d'un dispositif d'encapsulage du type défini ci-dessus, ca- ractérisé en ce qu'au moins dans les zones partielles, le dis- positif d'encapsulage comprend des éléments mobiles (volets) en forme de clapets qui doivent être ouverts en fonction de la température du groupe d'entraînement et/ou d'un paramètre lié à cette température. Cette solution repose sur le chevauchement; toute la puissance du groupe moteur aux faibles vitesses de circula- tion pour lesquelles le flux massique d'air est faible, n'est nécessaire que dans des situations exceptionnelles et en géné- ral pour des durées réduites. Dans ces cas, le dispositif d'encapsulage selon l'invention permet d'augmenter le débit d'air à travers le radiateur et le long du moteur et de la boîte de vitesses pour augmenter provisoirement l'effet de re- froidissement. On évite ainsi dans tous les cas une surchauffe de l'ensemble du groupe moteur, sans une sollicitation inaccep- table de l'environnement par le bruit. Dans la mesure o dans le présent contexte les élé- ments d'ouverture du dispositif d'encapsulage sont appelés vo- lets, il faut comprendre que cette expression englobe non seulement des volets dans le sens le plus étroit mais également des volets montés par une articulation en forme de charnière. Comme la matière utilisée pour l'encapsulage est en général souple dans certaines limites, on peut également utiliser son élasticité pour former périodiquement des ouvertures. On peut également envisager des constructions à tiroirs. Le problème consiste uniquement à réaliser des ouvertures périodiques dans le dispositif d'encapsulage pour obtenir un courant d'air plus fort à travers le radiateur. L'ouverture et la fermeture des volets peut se faire avec des organes de réglage différents, par exemple des vérins hydrauliques ou pneumatiques ou des moteurs d'actionneurs électriques. On peut également envisager des élé- ments bimétalliques. Comme paramètre pour la commande du mouvement d'ouverture on peut utiliser en première ligne la température de l'eau de refroidissement. De la même manière on peut égale- ment utiliser la température de l'huile du moteur, la tempéra- ture d'huile dans le ralentisseur, la température des gaz d'échappement ou la température de l'air dans la capsule. On peut également utiliser la pression interne dans la capsule ou dispositif d'encapsulage. Il est clair que précisément la tem- pérature extérieure agit sur l'élévation de la température du groupe moteur mais son effet s'intègre automatiquement dans les paramètres déjà évoqués, comme la température de l'eau du ra- diateur. Une prise en compte particulière de la température ex- térieure est possible si la puissance fournie par le système d'entraînement est utilisée comme mesure du chauffage prévisi-15 ble. Les volets sont prévus de préférence dans des zones émettant relativement peu de bruit; ces volets chevauchent les parties de capsule adjacentes ce qui évite les ponts phoniques, directs. L'ouverture libérée par les volets peut être en forme de labyrinthe. La présente invention peut servir à accélérer le refroidissement des organes d'entraînement après la coupure du moteur. Lorsque le moteur est coupé, l'eau de refroidissement ne circule plus et l'effet de refroidissement du vent de circu- lation et du ventilateur n'existe plus si bien que fréquemment on rencontre des effets secondaires pouvant même aller jusqu'à des incendies dans le dispositif d'encapsulage. En ouvrant les volets du côté supérieur et du côté inférieur on crée une cir- culation d'air dans le dispositif d'encapsulage accélérant le refroidissement des organes d'entraînement. Pour constater que le moteur a été coupé, on peut par exemple utiliser le signal positif de l'alternateur. La disparition de ce signal indique que le moteur et ainsi l'alternateur sont arrêtés. Les moyens selon l'invention peuvent être prévus sans nécessiter de modification du système de refroidissement. Les dispositifs d'encapsulage usuels restent très largement conservés et doivent simplement être complétés. Des exemples de réalisation de l'invention seront décrits ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - les figures 1 à 3 montrent respectivement une coupe transversale schématique, une coupe longitudinale et une coupe horizontale d'un mode de réalisation d'un groupe d'entraînement et d'un système de refroidissement avec un dis- positif d'encapsulage selon l'invention, - les figures 4 à 6 montrent des vues correspondan- tes d'un autre mode de réalisation du dispositif d'encapsulage. Les figures 1 à 3 montrent un moteur 10 suivi d'une boîte de vitesses 12 reliée à un ralentisseur 14. Ce groupe d'entraînement est disposé de la droite vers la gauche pour le sens de circulation selon les figures 2 et 3. Ainsi, du côté15 gauche se trouve un groupe de refroidissement comprenant, l'un derrière l'autre, un condenseur 16 pour l'installation de cli- matisation, un radiateur pour l'air d'alimentation 18 et un ra- diateur de moteur 20 derrière lequel se trouve une feuillure d'air 22 en forme d'entonnoir dans un ventilateur annulaire 24. La feuillure d'air 22 rejoint un dispositif d'encapsulage por- tant globalement la référence 26; à l'intérieur de ce disposi- tif se trouve le ventilateur annulaire 24 ainsi que le groupe d'entraînement formé du moteur 10, de la transmission 12 et du retardateur 14. Selon la figure 2, le dispositif d'encapsulage 26 comporte une ouverture en labyrinthe 28 dans la zone située derrière le moteur 10; cette ouverture assure de façon perma- nente la sortie d'une certaine quantité d'air du dispositif d'encapsulage, comme cela est indiqué par la flèche 30. Une au- tre sortie d'air, permanente, peut également se faire d'une ma- nière non représentée en détail, suivant la flèche 32, le long de la boîte de vitesse 12 et du ralentisseur 14 vers le côté droit du dispositif d'encapsulage. Selon la figure 2, dans le sens de la présente in- vention, au niveau de la face inférieure du dispositif d'encapsulage 26, au passage entre le ventilateur annulaire 24 et le moteur 10, il y a un volet 34; ce volet est monté à la manière d'une charnière par son bord supérieur 36; un organe actionneur 38 permet d'ouvrir et de fermer ce volet. Il appa- raît que le volet chevauche également dans la position repré- sentée à la figure 2, c'est-à-dire la position ouverte, la paroi inférieure adjacente vers l'arrière du dispositif d'encapsulage 26; cela évite la formation d'un pont phonique direct. Lorsque le volet est ouvert, l'air fourni suivant la flèche 40 par le ventilateur annulaire 24, arrive au moins par- tiellement, selon la flèche 42, après avoir traversé le venti- lateur annulaire 24, en sortant vers le bas. De cette manière on réduit la pression antagoniste dans le dispositif d'encapsulage et on permet un débit d'air plus important à tra- vers le ventilateur annulaire 24 en combinaison avec un effet de refroidissement, plus fort, correspondant. La coupe horizontale selon la figure 3 montre que le dispositif d'encapsulage 26 comporte deux volets supplémen- taires 44, 46 susceptibles de se dégager latéralement; ces vo- lets se trouvent également au passage entre le ventilateur annulaire 24 et le moteur 10; leurs bords avant 48, 50 assu- rent le montage en forme de charnière des volets. Un organe d'actionnement 52, commun, sert à basculer les volets 44, 46 dans le sens de l'ouverture et permet ainsi la sortie de cou- rant d'air selon les références 54, 56 à la figure 3. Dans ce cas également il apparaît que les volets 44, 46 chevauchent de manière significative la matière de la paroi du dispositif d'encapsulage 26 adjacent vers l'arrière. La position fermée des volets 44, 46 est représentée en pointillés. Les figures 2 et 3 montrent, en trait interrompu, un capteur de température 60 dont les signaux sont transmis par une ligne 62 à une unité de commande 64. L'unité de commande 6430 est elle-même reliée par d'autres lignes 66, 68 à des organes actionneurs 38, 52. Cela indique que les volets 34 ou 44, 46 sont ouverts et fermés, en fonction de la température de l'eau de refroidissement, par l'unité de commande 64. Comme déjà in- diqué ci-dessus on peut également utiliser d'autres paramètres comme grandeurs de commande. Une autre ligne arrivant dans l'unité de commande 64, non représentée, est prévue comme cela est indiqué aux figures 2 et 3. Le principe de base exposé ci-dessus est également réalisé par le second mode de réalisation selon les figures 4 à 6. Les pièces déjà décrites en liaison avec les figures 1 à 4 portent les mêmes références et leur description ne sera pas reprise. Le volet 34 qui s'ouvre dans la zone inférieure, der- rière le ventilateur annulaire 24, est également prévu dans le mode de réalisation des figures 4 à 6. A la place de l'ouverture en labyrinthe 28, ouverte en permanence dans la zone supérieure du dispositif d'encapsulage, derrière le moteur 10, selon un second mode de réalisation, on a prévu un volet réglable 70, mobile; ce volet se monte, comme cela a déjà été décrit, par son bord avant 72 en forme de charnière sur le dispositif d'encapsulage 26. Le volet 70 est également relié à un organe d'actionnement non re- présenté à la figure 5. Cet organe permet la sortie d'un cou- rant d'air selon une flèche 74. Dans la zone de la boîte de vitesses 12 et du ra- lentisseur 14 dont la surface de section est considérablement plus faible que celle du moteur 10, et dans la zone du disposi- tif d'encapsulage 26 de diamètre réduit, sur le côté supérieur et sur le côté inférieur du dispositif d'encapsulage, on a des volets 76, 78 ou 80, 82; ces volets sont montés à la manière de charnières sur les capsules au niveau de leurs bords avant, non référencés, par une liaison en forme de charnière. Les vo- lets permettent aux veines d'air de sortir selon les flèches 84, 86 ou 88, 90. Le montage des volets peut également se faire en tenant compte de l'effet de refroidissement souhaité. Il appa- raît ainsi que les volets 34, prévus plus à l'avant selon les figures 2 et 5, servent avant tout à augmenter le débit d'air de refroidissement à travers le radiateur alors que les volets 76, 78, 80, 82 selon la figure 5, situés dans la zone arrière du dispositif d'encapsulage, permettent un courant d'air de re- froidissement le long de tout l'ensemble d'entraînement, jus- qu'à la transmission et au ralentisseur. Le nombre et la dimension des volets se choisissent pour garantir l'absence de toute surchauffe du groupe d'entraînement même lorsque celui-ci a travaillé relativement longtemps en pleine charge. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Dispositif d'encapsulage pour un groupe moteur de véhicule, notamment de véhicule utilitaire, se présentant sous la forme d'une capsule essentiellement tubulaire d'une matière d'isolation phonique qui entoure le moteur et la transmission du véhicule, caractérisé en ce que au moins dans les zones partielles, le dispositif d'encapsulage (26) comprend des éléments mobiles (volets) en forme de clapets (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82) qui doivent être ouverts en fonction de la température du groupe d'entraînement (10, 12, 14) et/ou d'un paramètre lié à cette température. 2 ) Dispositif d'encapsulage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les volets (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82) sont associés à des organes d'actionnement (38; 52). 3 ) Dispositif d'encapsulage selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la position des volets (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82) est commandée en fonction de la température de l'eau. 4 ) Dispositif d'encapsulage selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la position des volets (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82) est commandée en fonction de la température de l'huile du moteur. ) Dispositif d'encapsulage selon l'une quelconque des reven- dications 1 ou 2, caractérisé en ce que la position des volets (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82) est commandée lorsque le véhicule avec le retardateur (14) arrive, en fonction de la température de l'huile du ralentisseur. 6 ) Dispositif d'encapsulage selon l'une quelconque des reven- dications 1 ou 2, caractérisé en ce que la position des volets (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82) est commandée en fonction de la température de l'air dans le dispo- sitif d'encapsulage (26). 7 ) Dispositif d'encapsulage selon l'une quelconque des reven- dications 1 ou 2, caractérisé en ce que la position des volets (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82) est définie en fonction de la puissance demandée au moteur. 8 ) Dispositif d'encapsulage selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que les organes d'actionnement (38, 52) sont des vérins pneumati- ques ou hydrauliques. 9 ) Dispositif d'encapsulage selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que les organes d'actionnement (38, 52) sont des moteurs électri- ques. ) Dispositif d'encapsulage selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que les organes de réglage (38, 52) comportent des éléments bimé- talliques. 11 ) Dispositif d'encapsulage selon l'une quelconque des reven- dications précédentes 1 à 10, caractérisé en ce que les volets (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82) sont reliés de manière pivotante à un bord avec la paroi du dispositif d'encapsulage (26) et chevauchent cette paroi par le bord oppo- sé. 12 ) Dispositif d'encapsulage selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 11, caractérisé en ce que les ouvertures libérées par les volets (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82) sont en forme de labyrinthe.