Brevet FR2777600A1 — publié le 19991022

Refroidisseur d'air de suralimentation d'encombrement réduit L'invention concerne un échangeur de chaleur pour le refroi- dissement de l'air de suralimentation d'un moteur thermique, notamment du moteur d'entraînement d'un véhicule automobile. Un tel échangeur de chaleur, encore appelé "refroidisseur d'air de suralimentation", est prévu pour alimenter le moteur thermique en air comprimé et non directement en air atmosphé- rique, de façon à augmenter la masse d'oxygène disponible dans les chambres de combustion du moteur. Ce refroidisseur d'air de suralimentation est habituellement disposé horizontalement et à proximité d'une traverse frontale horizontale faisant partie de la structure du véhicule. Généralement aussi, ce refroidisseur d'air de suralimentation est placé en avant du radiateur de refroidis- sement du moteur, en sorte qu'un même flux d'air peut traverser successivement le refroidisseur d'air de suralimen- tation et le radiateur de refroidissement du moteur. Un tel refroidisseur d'air de suralimentation présente en général une circulation d'air en une seule passe, dite "circulation en I", et comprend, à ses extrémités opposées, deux tubulures se raccordant respectivement à un conduit d'entrée d'air et à un conduit de sortie d'air. Cette circulation d'air impose en conséquence que les deux conduits du refroidisseur d'air de suralimentation, pour l'entrée et la sortie de l'air, soient disposés de part et d'autre du radiateur de refroidissement. Les inconvénients de ce type d'implantation sont: - la nécessité de longueurs de conduits relativement impor- tantes pour aller du refroidisseur d'air de suralimentation au moteur; une importante perte de place dans le compartiment moteur en raison du fait que les conduits d'entrée et de sortie d'air du refroidisseur d'air de suralimentation vont au-delà de l'encombrement déterminé par le radiateur de refroidisse- ment; et - des surfaces d'échange thermique limitées par la présence desdits conduits qui constituent des masques supplémentaires pour la surface d'échange du radiateur de refroidissement, et donc des performances thermiques de ce dernier. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients. L'invention vise un refroidisseur d'air de suralimentation du type défini en introduction, et prévoit que l'un des conduits s'étend horizontalement dans la traverse frontale horizonta- le, se raccorde à l'une des tubulures, dite "tubulure verticale", et aboutit près de l'autre tubulure, dite "tubulure horizontale", ce qui permet de ramener les deux conduits dans une seule et même région latérale du refroidis- seur d'air de suralimentation. Ainsi, le refroidisseur d'air de suralimentation permet un gain de place en ramenant les deux conduits d'un seul et même côté du refroidisseur d'air de suralimentation, ce qui libère de la place du côté opposé. La traverse frontale constituant déjà un masque pour la surface d'échange du radiateur de refroidissement, le fait d'implanter l'un des conduits dans cette traverse, n'augmente pas la surface du masque. En conséquence, le refroidisseur d'air de suralimentation conforme à la présente invention entraîne un gain de place, tout en autorisant une plus grande surface d'échange thermi- que du radiateur de refroidissement dans le compartiment moteur. Autrement dit, à largeur égale du refroidisseur d'air de suralimentation, la taille du radiateur de refroidissement et donc sa surface d'échange peuvent être augmentées. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, dans laquelle le refroidisseur d'air de suralimentation est destiné à être disposé sensiblement dans un même plan vertical que la traverse, la tubulure verticale est propre à passer au travers d'une aile de la traverse. Dans le cas o ladite traverse constitue une traverse supérieure, la tubulure verticale s'étend vers le haut et est propre à passer au travers d'une aile inférieure de la traverse supérieure. L'invention s'applique en particulier au cas o le refroi- disseur est destiné à être disposé sensiblement dans un même plan vertical entre la traverse supérieure précitée et une autre traverse, dite "traverse inférieure", faisant aussi partie de la structure du véhicule. Selon une autre caractéristique de l'invention, la tubulure horizontale est propre à être dirigée vers l'arrière du véhicule. Lorsque le refroidisseur d'air de suralimentation est destiné à être disposé en avant d'un radiateur de refroidissement du moteur du véhicule, la tubulure horizontale est propre à être disposée dans une région latérale du radiateur de refroidis- sement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le refroidis- seur d'air de suralimentation comprend un faisceau à circula- tion en une seule passe, monté entre deux boites collectrices d'extrémités, auxquelles se raccordent respectivement les deux tubulures. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description qui suit, donnée à titre purement illustratif et non limitatif, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue de dessous montrant un refroidis- seur d'air de suralimentation implanté dans un compartiment moteur d'un véhicule automobile, en avant d'un radiateur de refroidissement, conformément à la technique antérieure; - la figure 2 est une vue de dessous, analogue à la figure 1, montrant l'implantation d'un radiateur d'air de suralimenta- tion selon l'invention; et - la figure 3 est une vue partielle en perspective d'un refroidisseur d'air de suralimentation conforme à l'inven- tion. Sur la figure 1 est illustré un refroidisseur d'air de suralimentation 10 selon la technique antérieure, implanté dans le compartiment moteur CM d'un véhicule automobile. Le refroidisseur d'air comprend un faisceau 12 du type en une seule passe (circulation en I) monté entre deux boîtes collectrices d'extrémité 14, 16 munies respectivement de deux tubulures 18 et 20. Ces tubulures, encore appelées respecti- vement "piquage d'entrée" et "piquage de sortie" sont propres à être reliées respectivement à un conduit d'entrée d'air 22 et à un conduit de sortie d'air 24. Le refroidisseur 10 permet de refroidir un flux d'air comprimé qui est alimenté par le conduit 22 et est ensuite dirigé vers le moteur M (non représenté) du véhicule par le conduit 24. Le refroidisseur 10 est disposé horizontalement en dessous d'une traverse frontale horizontale 26, dite "traverse supérieure" faisant partie de la structure du véhicule, et sensiblement dans un même plan vertical que la traverse. Dans le compartiment moteur CM du véhicule est en outre logé un radiateur 28 servant au refroidissement du moteur du véhicule et disposé dans un plan vertical, en arrière du refroidisseur 10. Il en résulte qu'un même flux d'air F peut traverser successivement le refroidisseur 10 et le radiateur 28. Comme on peut le voir sur la figure 1, les conduits d'air 22 et 24 passent respectivement dans deux régions latérales opposées du radiateur de refroidissement 28, ce qui pose des problèmes d'encombrement. L'invention permet de remédier à cet inconvénient. Aux figures 2 et 3 est illustré un refroidisseur d'air de suralimentation 10 conforme à la présente invention, égale- ment à circulation en I. Le refroidisseur 10 est disposé horizontalement, devant un radiateur de refroidissement 28 et entre une traverse frontale supérieure 26 et une traverse frontale inférieure 30, disposée horizontalement et représen- tée seulement sur la figure 3. Le refroidisseur 10 et les traverses 26 et 30 sont sensiblement dans un même plan vertical. La tubulure d'entrée 18, ou "piquage d'entrée", est sensible- ment verticale et dirigée vers le haut, tandis que la tubulure de sortie 20, ou "piquage de sortie", est sensible- ment horizontale et dirigée vers l'arrière du véhicule. Comme on peut le voir sur la figure 3, la traverse frontale supérieure 26 présente une section en forme de U et elle comporte une âme 32 dirigée verticalement et reliée respecti- vement à une aile inférieure 34 et une aile supérieure 36. Conformément à l'invention, la tubulure verticale 18 passe au travers d'une ouverture 38 ménagée dans l'aile inférieure 34 de la traverse 26, ce qui permet de disposer l'un des conduits, en l'espèce le conduit 22, horizontalement à l'intérieur de la traverse. Il en résulte que les conduits 22 et 24 peuvent être ramenés dans une même région latérale du refroidisseur 10 et, par conséquent, dans une même région latérale du radiateur 28, comme on le voit le mieux sur la figure 3, d'o il résulte un gain de place permettant de limiter l'encombrement. En effet, pour une largeur horizontale égale du refroidisseur 10, on procure un gain de place G (figure 2) par rapport à l'art antérieur (figure 1) ce qui permet d'augmenter la largeur du radiateur 28 et donc sa surface d'échange. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite précédemment à titre d'exemple et s'étend à d'autres variantes. Ainsi, dans le cas o le véhicule comporte une traverse frontale supérieure et une traverse frontale inférieure, il est possible, en variante, de loger l'un des conduits dans la traverse frontale inférieure. De plus, le conduit qui est logé dans la traverse, peut être soit le conduit d'entrée, soit le conduit de sortie. Par ailleurs le refroidisseur d'air de suralimentation peut comporter plusieurs passes de circulation dans la mesure o les tubulures sont prévues à des extrémités opposées du refroidisseur. Revendications 1. Refroidisseur d'air de suralimentation d'un moteur thermique de véhicule, propre à être disposé horizontalement et à proximité d'une traverse frontale horizontale (26) faisant partie de la structure dudit véhicule, et comprenant, à ses extrémités opposées, deux tubulures (18, 20) se raccordant respectivement à un conduit d'entrée d'air (22) et à un conduit de sortie d'air (24), caractérisé en ce que l'un (22) des conduits s'étend horizon- talement dans la traverse frontale (30), se raccorde à l'une (18) des tubulures, dite "tubulure verticale", et aboutit près de l'autre tubulure (20), dite "tubulure horizontale", ce qui permet de ramener les deux conduits (22, 24) dans une seule et même région latérale du refroidisseur (10). 2. Refroidisseur d'air de suralimentation selon la revendi- cation 1, destiné à être disposé sensiblement dans un même plan vertical que la traverse (26), caractérisé en ce que ladite tubulure verticale (18) est propre à passer au travers d'une aile (34) de la traverse (26). 3. Refroidisseur d'air de suralimentation selon la revendi- cation 2, destiné à être disposé sensiblement dans un même plan vertical qu'une traverse frontale supérieure (26), caractérisé en ce que la tubulure verticale (18) s'étend vers le haut et est propre à passer au travers d'une aile infé- rieure (34) de la traverse frontale supérieure (26). 4. Refroidisseur d'air de suralimentation selon la revendi- cation 3, destiné à être disposé sensiblement dans un même plan vertical entre la traverse supérieure (26) et une autre traverse horizontale (30), dite "traverse inférieure", faisant partie de la structure du véhicule. 5. Refroidisseur d'air de suralimentation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la tubulure horizontale (30) est propre à être dirigée vers l'arrière du véhicule. 6. Refroidisseur d'air de suralimentation selon l'une des revendications 1 à 5, destiné à être disposé en avant d'un radiateur (28) de refroidissement du moteur du véhicule, caractérisé en ce que la tubulure horizontale (20) est propre à être disposée dans une région latérale du radiateur de refroidissement (28). 7. Refroidisseur d'air de suralimentation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un faisceau (12) à circulation en une seule passe, monté entre deux boites collectrices d'extrémité (14, 16), auxquelles se raccordent respectivement les deux tubulures (18, 20).