Brevet FR2742605A1 — publié le 19970620

ALTERNATEUR REFROIDI PAR AIR ET LIQUIDE AVEC DISPOSITIF DE REGULATION DE DEBIT D'AIR L'invention concerne les alternateurs pour moteurs à combustion interne et, plus particulièrement, les alternateurs qui sont refroidis à la fois par air et par liquide. De manière très schématique et vu de l'extérieur sur la figure 1, un alternateur 10 du type à refroidissement par circulation d'air et de liquide comprend un conduit 12 pour l'entrée du liquide du système de refroidissement du moteur par un orifice E et un conduit 14 pour la sortie du liquide par un orifice S après son passage dans le circuit ou gaine de refroidissement de l'alternateur. L'alternateur est entraîné en rotation par le moteur du véhicule, pour lequel il constitue le générateur électrique, par l'intermédiaire d'une poulie 24 solidaire du rotor de l'alternateur et d'une courroie 40. L'alternateur 10 est également muni de passages pour l'air s'étendant entre les ouvertures 26, 28, 30, 32 disposées sur le flasque visible de l'alternateur, côté poulie, et des ouvertures semblables 16, 18, 20, 22 sur l'autre flasque de l'alternateur. Le sens de circulation de l'air dans l'alternateur est, par exemple, celui indiqué par la flèche 34 et est obtenu par une turbine à ailettes 38 solidaire du rotor. La ventilation de l'alternateur est prévue pour le refroidir lorsque la puissance dissipée par l'alternateur est maximum et pour des ambiances chaudes. Une telle manière de faire pénalise la récupération d'énergie dans le liquide de refroidissement notamment au démarrage du moteur et pour des ambiances froides. Ainsi, lorsque l'alternateur génère une puissance électrique utile de 1500W, autant de puissance est dissipée en pertes thermiques dont 50 % sont récupérables dans le liquide de refroidissement tandis que 40 % sont dissipées en pure perte dans l'air. Le but de la présente invention est de réaliser un alternateur dans lequel la puissance dissipée dans l'air est régulée de manière à pouvoir récupérer le maximum de puissance thermique dans le circuit de refroidissement par liquide et donc d'accélérer la montée en température du liquide, ce qui améliore la construction du moteur et le chauffage de l'habitacle lorsque le moteur équipe un véhicule. Ce but est atteint en régulant le débit d'air de refroidissement par un dispositif mécanique. L'invention concerne donc un alternateur refroidi par circulation d'air et de liquide dans lequel la circulation d'air est obtenue par une turbine solidaire du rotor de l'alternateur, caractérisé en ce que - un volet mobile est disposé sur le trajet de circulation de l'air de refroidissement de l'alternateur, et - un dispositif d'actionnement déplace le volet mobile de manière à diminuer plus ou moins le débit de la circulation d'air dans l'alternateur en fonction de certains paramètres. Le volet mobile peut être disposé dans le conduit d'arrivée de l'air de refroidissement ou sur l'un des flasques d'extrémité de l'alternateur de manière à obturer plus ou moins le conduit ou les ouvertures pratiquées dans le flasque d'extrémité. Le dispositif d'actionnement comprend des moyens pour transformer une mesure d'un paramètre, tel que la température, en un déplacement linéaire ou angulaire d'un organe qui actionne le volet mobile. Ces moyens peuvent être du type mettant en oeuvre la dilatation d'une cire ou d'un gaz ou du type électronique/électrique avec moteur électrique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'exemples particuliers de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels - la figure 1 est une vue extérieure d'un alternateur à refroidissement par liquide auquel s'applique l'invention - la figure 2 est une vue schématique d'une face d'extrémité de l'alternateur sur laquelle est monté un volet mobile d'obturation selon l'invention ; - la figure 3 est une vue schématique d'un alternateur équipé d'un conduit d'amenée de l'air de refroidissement, ledit conduit étant équipé d'un volet mobile d'obturation selon l'invention, et - la figure 4 est un schéma fonctionnel d'un dispositif d'actionnement d'un volet mobile d'obturation du type électrique. Sur les figures, les références identiques désignent des éléments identiques dans des fonctions identiques. L'alternateur auquel s'applique l'invention a été décrit en relation avec la figure 1. L'invention consiste en un système pour réguler le débit de l'air de refroidissement traversant l'alternateur dans le sens de la flèche 34. Pour obtenir cette régulation, le système comprend un volet mobile 50 (figure 2), 70 (figure 3) placé sur le trajet de l'air de refroidissement et un dispositif d'actionnement 52 de ce volet mobile pour le déplacer de manière à obturer plus ou moins le conduit de passage de l'air en fonction d'un ou plusieurs paramètres de mesure tels que la température de l'alternateur. La figure 2 est un schéma d'un système selon l'invention qui est monté sur un flasque d'extrémité de l'alternateur et la figure 3 est un schéma d'un système selon l'invention qui est monté sur un conduit d'amenée de l'air de refroidissement à l'alternateur. Sur la figure 2, le volet mobile est constitué d'un disque rotatif autour de l'axe 54 du rotor qui comporte des ouvertures 56, 58, 60 et 62 dont les dimensions et les positions sur un cercle du disque sont identiques à celles des ouvertures 26, 28, 30 et 32 du flasque de manière à pouvoir coïncider dans une position particulière. Ce disque rotatif est entraîné en rotation par un dispositif d'actionnement 52 qui est relié au disque par un organe de liaison 64. Sur la figure 2, le disque rotatif 50 coopère avec le flasque avant de l'alternateur, côté poulie et sortie de l'air, car c'est en général le côté le plus facilement accessible mais le disque pourrait, dans une variante, coopérer avec le flasque arrière, côte entrée de l'air de l'alternateur, c'est-à-dire que les ouvertures de ce disque rotatif coopéreraient avec les ouvertures 16, 18, 20 et 22 du flasque arrière. Sur la figure 3, l'alternateur 10 est alimenté en air par un conduit 66 dont l'entrée 68 est située à l'extérieur du volume sous le capot du véhicule. Un volet mobile 70 est disposé sur le trajet de l'air dans le conduit et permet d'obturer plus ou moins la section du conduit grâce au dispositif d'actionnement 52 qui agit sur le volet 70 par l'intermédiaire de l'organe de liaison 64. Le volet 70 peut être constitué par un disque rotatif ou un obturateur type photographique dont le diamètre du trou central peut varier sur commande du dispositif d'actionnement 52. Dans une forme de réalisation simple, le dispositif d'actionnement peut être un organe mécanique comprenant une enceinte remplie d'un fluide, cire ou gaz, qui se dilate sous l'action de la chaleur. Cette enceinte comporte une paroi qui se déplace dans un sens ou dans l'autre selon le sens de variation de la température. Le déplacement de cette paroi agit sur le volet mobile par l'intermédiaire de l'organe de liaison 64. L'enceinte est en contact thermique avec l'alternateur et il en résulte un mouvement du volet mobile tendant à ouvrir le passage de l'air dès que la température de l'alternateur atteint un certain seuil et à la fermer dans le cas contraire. Dans une forme de réalisation plus élaborée (figure 4), le dispositif d'actionnement 52 comprend des capteurs 72 pour mesurer certains paramètres d'intérêt tels que la température de l'alternateur et le courant débité par l'alternateur, un calculateur 74 qui reçoit les signaux électriques des capteurs pour les traiter suivant des lois déterminées et pour fournir un signal de commande, un moteur 76 qui est actionné par le signal de commande pour déplacer le volet mobile 50 par l'intermédiaire de l'organe de liaison 64. Grâce au dispositif de l'invention, le circuit de refroidissement par liquide récupère une grande partie de la chaleur fournie par l'alternateur qui est habituellement dissipée dans l'air, ce qui améliore sensiblement la montée en température du liquide de refroidissement. REVENDICATIONS 1. Alternateur refroidi par circulation d'air et de liquide dans lequel la circulation d'air est obtenue par une turbine solidaire du rotor de l'alternateur, caractérisé en ce que - un volet mobile (50, 70) est disposé sur le trajet de circulation de l'air de refroidissement de l'alternateur, et - un dispositif d'actionnement (52) déplace le volet mobile (50, 70) de manière à diminuer plus ou moins le débit de la circulation d'air dans l'alternateur en fonction de certains paramètres. 2. Alternateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volet mobile (70) est disposé dans un conduit d'amenée (66) de l'air de refroidissement de manière à obturer plus ou moins l'office dudit conduit sous l'action du dispositif d'actionnement (52). 3. Alternateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volet mobile (50) est disposé sur un flasque d'extrémité de l'alternateur, ledit flasque d'extrémité comportant des ouvertures (26, 28, 30, 32) pour le passage de l'air de refroidissement et ledit volet mobile (50) coopérant avec lesdites ouvertures du flasque de manière à les obturer plus ou moins sous l'action du dispositif d'actionnement. 4. Alternateur selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement (52) du volet mobile (50) comprend des moyens (72, 74, 76) pour transformer une mesure (72) d'un ou plusieurs paramètres en un déplacement linéaire ou angulaire d'un organe (64) qui est une fonction de la valeur du ou des paramètres mesurés, ledit organe (64) coopérant avec le volet mobile (50) en vue de son déplacement. 5. Alternateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de transformation comprennent une enceinte remplie d'un fluide qui se dilate en fonction de la valeur dudit paramètre ou desdits paramètres, ladite enceinte comportant un élément qui se déplace linéairement ou angulairement en fonction de la dilatation. 6. Alternateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le fluide est de la cire. 7. Alternateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le fluide est un gaz. 8. Alternateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de transformation comprennent au moins un capteur (72) d'un paramètre qui fournit un signal électrique de mesure, un dispositif électronique de traitement (74) desdits signaux électriques de mesure qui fournit un signal électrique de commande et un dispositif moteur (76) qui entraîne le volet mobile (50, 70) par un organe de liaison (64) sous l'action du signal électrique de commande. 9. Alternateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe de liaison (64) est à déplacement linéaire. 10. Alternateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe de liaison (64) est à déplacement angulaire.