Brevet FR2849107A1 — publié le 20040625

"Circuit de refroidissement comportant un déflecteur d'alimentation d'un échangeur" L'invention concerne une circuit de fluide de refroidissement pour un véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un circuit de fluide de refroidissement pour un véhicule automobile, du type qui comporte au moins un radiateur du véhicule qui est relié par l'intermédiaire d'un conduit principal à une entrée d'un moteur du véhicule, et du type qui comporte un échangeur du véhicule, qui est relié parallèlement au conduit principal par l'intermédiaire d'un conduit secondaire d'entrée et d'un conduit secondaire de sortie. On connaît de nombreux exemples de circuits de fluide de refroidissement de ce type, qui sont destinés à permettre notamment l'alimentation en fluide de refroidissement d'un 15 échangeur dit "eau/huile" destiné à refroidir l'huile du moteur à partir du fluide de refroidissement circulant dans le moteur. Selon une première conception connue, on a proposé de relier le conduit secondaire d'entrée et le conduit secondaire de sortie au conduit principal, directement et en l'absence de tout 20 dispositif Cette conception présente l'inconvénient, du fait de l'écoulement dynamique du fluide de refroidissement dans le conduit principal, de favoriser une stagnation du fluide de refroidissement dans les conduits secondaires d'entrée et de sortie, et pas conséquent de ne pas permettre une alimentation 25 optimale de l'échangeur. Selon une seconde conception connue, on a proposé de réduire la section du conduit principal entre le conduit secondaire d'entrée et le conduit secondaire de sortie de manière à ralentir le flux de fluide de refroidissement en amont du conduit secondaire 30 d'entrée pour transformer la vitesse du fluide de refroidissement en pression statique permettant de privilégier le passage du fluide de refroidissement vers l'échangeur. Cette conception présente l'inconvénient d'introduire une perte de charge dans le conduit principal, ce qui limite la capacité 4-' I X 2 de refroidissement du moteur Si l'on désire compenser les effets de cette perte de charge, il est nécessaire de monter dans le circuit une pompe à eau capable d'assurer un débit plus élevé. Pour remédier à cet inconvénient, l'invention propose s d'introduire dans le conduit principal, en amont du conduit secondaire d'entrée, un déflecteur hydrodynamique rapporté qui est destiné à guider une partie des lignes de flux de fluide de refroidissement du conduit principal directement dans le conduit secondaire d'entrée Ce déflecteur, dont la forme doit être établie 10 précisément en fonction de la forme du conduit principal, permet d'utiliser la pression dynamique du fluide de refroidissement sans pénaliser l'écoulement principal. Dans ce but, I'invention propose un circuit de fluide de refroidissement du type décrit précédemment, caractérisé en ce 15 qu'il comporte au moins un déflecteur, agencé dans le conduit principal à l'embouchure du conduit secondaire d'entrée, qui est destiné à canaliser une partie du fluide de refroidissement du conduit principal vers le conduit secondaire d'entrée alimentant l'échangeur. Selon d'autres caractéristiques de l'invention le circuit comporte un diffuseur, agencé dans le conduit principal à l'embouchure du conduit secondaire de sortie, qui est destiné à mélanger le fluide de refroidissement provenant de l'échangeur par l'intermédiaire du conduit secondaire avec le 25 fluide de refroidissement circulant dans le conduit principal entre les conduits secondaires d'entrée et de sortie, le circuit comporte une plaque qui est agencée dans le conduit principal dans l'alignement de surfaces d'encombrement maximal du déflecteur et du diffuseur, pour réduire les 30 perturbations dans le flux de fluide de refroidissement en aval du déflecteur et en amont du diffuseur, la plaque est fixée aux surfaces d'encombrement maximal du déflecteur et du diffuseur, pour réduire les perturbations de manière continue entre le déflecteur et le diffuseur, b O b$ t le déflecteur est constitué d'une coque en forme de demidôme dont un bord concide avec l'embouchure du conduit secondaire d'entrée, dont la concavité est tournée vers le conduit secondaire d'entrée et vers une partie amont du conduit principal, 5 et dont la surface d'encombrement maximal s'étend transversalement dans le conduit principal suivant un encombrement inférieur au rayon du conduit principal sensiblement cylindrique, le diffuseur est constitué d'une coque en forme de demidôme dont un bord concide avec l'embouchure du conduit l O secondaire de sortie, dont la concavité est tournée vers le conduit secondaire de sortie et vers une partie aval du conduit principal, et dont la surface d'encombrement maximal s'étend transversalement dans le conduit principal suivant un encombrement inférieur au rayon du conduit principal sensiblement cylindrique, la plaque est sensiblement plane et rectangulaire et elle est sensiblement tangente aux coques du déflecteur et du diffuseur, la largeur de la plaque est sensiblement inférieure au rayon du conduit principal, la plaque est venue de matière avec le déflecteur et avec le diffuseur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés 25 dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un circuit de fluide de refroidissement selon un premier état antérieur de la technique, la figure 2 est une vue schématique en coupe d'un circuit 30 de fluide de refroidissement selon un second état antérieur de la technique, la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 4 est une vue schématique en coupe d'un deuxième mode de réalisation de l'invention, la figure 5 est une vue schématique en coupe d'un troisième mode de réalisation de l'invention, la figure 6 est une vue fantôme en perspective selon une première orientation du troisième mode réalisation de l'invention, la figure 7 est une vue fantôme en perspective selon une seconde orientation perpendiculaire à la première du troisième mode réalisation de l'invention. Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. Par convention, les termes "avant", "arrière", supérieur", "inférieur" désignent respectivement des éléments ou des 15 positions orientés respectivement vers la gauche, la droite, le haut, ou le bas des figures. On a représenté à la figure 1 un premier exemple d'un circuit 10 de fluide de refroidissement pour un véhicule automobile (non représenté) réalisé conformément à une première 20 conception connue de l'état de la technique. De manière connue, le circuit 10 comporte au moins un radiateur 12 du véhicule qui est relié par l'intermédiaire d'un conduit principal 14 à une entrée 16 d'un moteur 18 du véhicule. De manière connue, le circuit 10 comporte un échangeur 25 20 du véhicule, qui est relié parallèlement au conduit principal 14 par l'intermédiaire d'un conduit 22 secondaire d'entrée et d'un conduit 24 secondaire de sortie. Cette configuration présente l'inconvénient, du fait de l'écoulement dynamique du fluide de refroidissement dans le 30 conduit 14 principal, de favoriser une stagnation du fluide de refroidissement dans les conduits secondaires 22, 24 d'entrée et de sortie, et pas conséquent de ne pas permettre une alimentation optimale de l'échangeur 20. Pour remédier à cet inconvénient, selon une seconde conception connue, on a proposé de réduire la section du conduit 14 principal entre le conduit 22 secondaire d'entrée et le conduit 24 secondaire, par exemple en y interposant un dispositif 26 5 formant une restriction dans le conduit principal 14 Cette configuration permet de ralentir le flux de fluide de refroidissement en amont du conduit 22 secondaire d'entrée pour transformer la vitesse du fluide de refroidissement en pression statique permettant de privilégier le passage du fluide de io refroidissement vers l'échangeur 20 Le cheminement du fluide a été représenté par des flèches en traits forts dans le conduit principal 14 et en traits pointillés dans les conduits secondaire 22, 24. Toutefois, cette conception présente l'inconvénient d'introduire une perte de charge dans le conduit 14 principal. Pour remédier à ces inconvénients, I'invention propose un circuit 10 tel que représenté aux figures 3 à 7. Selon un premier mode de réalisation de l'invention qui a été représenté à la figure 3, le circuit 10 comporte au moins un 20 déflecteur 28, agencé dans le conduit principal 14 à l'embouchure du conduit 22 secondaire d'entrée, qui est destiné à canaliser une partie du fluide de refroidissement du conduit principal 14 vers le conduit 22 secondaire d'entrée alimentant l'échangeur 20. Selon un second mode de réalisation qui a été représenté 25 à la figure 4, le circuit 10 comporte de surcroît un diffuseur 32, agencé dans le conduit principal 14 à l'embouchure 34 du conduit 24 secondaire de sortie, qui est destiné à mélanger le fluide de refroidissement provenant de l'échangeur 20 par l'intermédiaire du conduit secondaire 24 avec le fluide de refroidissement 30 circulant dans le conduit principal 14 entre les conduits secondaires d'entrée 22 et de sortie 24. Cette configuration peut encore être améliorée, comme l'illustre un troisième mode réalisation de l'invention qui a été représentée à la figure 5. v Dans cette configuration, le circuit 10 comporte une plaque 36 qui est agencée dans le conduit 14 principal dans l'alignement de surfaces 38, 40 d'encombrement maximal du déflecteur 28 et du diffuseur 32 Cette plaque 36 est destinée à réduire les 5 perturbations dans le flux de fluide de refroidissement en aval du déflecteur 28 et en amont du diffuseur 32, c'est à dire dans les zones 42 et 44 qui ont été représentées à la figure 4 Les zones 42 et 44 ne sont plus soumises aux lignes de flux du courant principal puisqu'elles sont comprises entre la plaque 36 et la paroi 10 interne du conduit 14 De ce fait, les zones 42 et 44 ne sont plus soumises aux perturbations crées par le déflecteur 28 et le diffuseur 32. Sur la figure 5, la plaque 36 a été représentée fixée au zones d'encombrement maximal 38, 40 du déflecteur 28 et du 15 diffuseur 32, pour réduire les perturbations de manière continue entre le déflecteur 28 et le diffuseur 32 Cette configuration n'est pas limitative de l'invention et la plaque pourrait être légèrement disjointe du déflecteur 28 et du diffuseur 32 sans changer de manière significative l'orientation des lignes de flux. Comme l'illustrent les figures 6 et 7, le déflecteur 28 est constitué d'une coque en forme de demi-dôme dont un bord 46 concide avec l'embouchure 30 du conduit secondaire d'entrée, dont la concavité est tournée vers le conduit 22 secondaire d'entrée et vers une partie amont 48 du conduit principal, et dont 25 la surface 38 d'encombrement maximal s'étend transversalement dans le conduit 14 principal suivant un encombrement inférieur au rayon "R" du conduit 14 principal qui est sensiblement cylindrique. De préférence, la coque du déflecteur 28 présente la forme d'un demi-dôme asymétrique, comme représenté aux figures 6 et 7. D'une manière analogue, le diffuseur 32 est constitué d'une coque en forme de demi-dôme dont un bord 50 concide avec l'embouchure 34 du conduit 24 secondaire de sortie, dont la concavité est tournée vers le conduit 24 secondaire de sortie et vers une partie aval 52 du conduit principal, et dont la surface 40 d'encombrement maximal s'étend transversalement dans le conduit 14 principal suivant un encombrement inférieur au rayon "R" du conduit 14 principal sensiblement cylindrique. De préférence, la coque du diffuseur 32 présente la forme d'un demi-dôme asymétrique, comme représenté aux figures 6 et 7. Les formes arrondies des coques du déflecteur 28 et du diffuseur 32 favorisent donc efficacement la déviation et io l'homogénéisation du flux de fluide de refroidissement. Par ailleurs, la plaque 36 est sensiblement plane et rectangulaire et elle est sensiblement tangente aux coques du déflecteur 28 et du diffuseur 32 La plaque 36 est donc par conséquent tangente aux surfaces 38 et 40 d'encombrement 15 maximal du déflecteur 28 et du diffuseur 32. Avantageusement, la largeur " 1 " de la plaque 34 est sensiblement inférieure au rayon "R" du conduit 14 principal, pour ne pas perturber l'écoulement de manière excessive. Enfin, dans le mode de réalisation préféré de l'invention 20 qui a été représenté aux figures 6 et 7, la plaque 34 est venue de matière avec le déflecteur 28 et avec le diffuseur 32 L'ensemble de ces éléments peut être réalisé en construction emboutie et mécanosoudée, ou par moulage d'un matériau plastique thermodurcissable. L'invention permet donc avantageusement de réaliser une déviation efficace d'un flux de fluide de refroidissement vers un échangeur 20 à partir d'un conduit principal 14. x -Z F REVENDICATIONS 1 Circuit ( 10) de fluide de refroidissement pour un véhicule automobile, du type qui comporte au moins un radiateur ( 12) du véhicule qui est relié par l'intermédiaire d'un conduit ( 14) 5 principal à une entrée ( 16) d'un moteur ( 18) du véhicule, et du type qui comporte un échangeur ( 20) du véhicule, qui est relié parallèlement au conduit ( 14) principal par l'intermédiaire d'un conduit ( 22) secondaire d'entrée et d'un conduit ( 24) secondaire de sortie, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un déflecteur ( 28), agencé dans le conduit ( 14) principal à l'embouchure ( 30) du conduit ( 22)secondaire d'entrée, qui est destiné à canaliser une partie du fluide de refroidissement du conduit ( 14) principal vers le conduit ( 22) secondaire d'entrée alimentant l'échangeur ( 20). 2 Circuit ( 10) de refroidissement selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte un diffuseur ( 32), agencé dans le conduit ( 14) principal à l'embouchure ( 34) du conduit ( 24) secondaire de sortie, qui est destiné à mélanger le fluide de refroidissement provenant de l'échangeur ( 20)par 20 I'intermédiaire du conduit ( 24) secondaire avec le fluide de refroidissement circulant dans le conduit ( 14) principal entre les conduits secondaires d'entrée ( 22) et de sortie ( 24). 3 Circuit ( 10) de refroidissement selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque ( 36) qui 25 est agencée dans le conduit ( 14) principal dans l'alignement de surfaces ( 38, 40) d'encombrement maximal du déflecteur ( 28) et du diffuseur ( 32), pour réduire les perturbations dans le flux de fluide de refroidissement en aval du déflecteur ( 28) et en amont du diffuseur ( 32). 4 Circuit ( 10) de refroidissement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la plaque ( 34) est fixée aux surfaces ( 38, 40) d'encombrement maximal du déflecteur ( 28) et du diffuseur ( 32) , pour réduire les perturbations de manière continue entre le déflecteur ( 28) et le diffuseur ( 32). " -n". Circuit ( 10) de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le déflecteur ( 28) est constitué d'une coque en forme de demi-dôme dont un bord ( 46) concide avec l'embouchure ( 30) du conduit ( 22) 5 secondaire d'entrée, dont la concavité est tournée vers le conduit ( 22) secondaire d'entrée et vers une partie ( 48) amont du conduit ( 14) principal, et dont la surface ( 38) d'encombrement maximal s'étend transversalement dans le conduit ( 14) principal suivant un encombrement inférieur au rayon (R) du conduit ( 14) principal 10 sensiblement cylindrique. 6 Circuit ( 10) de refroidissement selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le diffuseur ( 32) est constitué d'une coque en forme de demi-dôme dont un bord ( 50) concide avec l'embouchure ( 34) du conduit ( 24) secondaire 15 de sortie, dont la concavité est tournée vers le conduit ( 24) secondaire de sortie et vers une partie aval ( 52) du conduit ( 14) principal, et dont la surface ( 40) d'encombrement maximal s'étend transversalement dans le conduit ( 14) principal suivant un encombrement inférieur au rayon (R) du conduit ( 14) principal 20 sensiblement cylindrique. 7 Circuit ( 10) de refroidissement selon les revendications ou 6 prises en combinaison, caractérisé en ce que la plaque ( 34) est sensiblement plane et rectangulaire et en ce qu'elle est sensiblement tangente aux coques du déflecteur ( 28) et du 25 diffuseur ( 32). 8 Circuit ( 10) de refroidissement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la largeur (I) de la plaque ( 34) est sensiblement inférieure au rayon (R) du conduit ( 14) principal. 9 Circuit ( 10) de refroidissement selon l'une quelconque 30 des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la plaque ( 34) est venue de matière avec le déflecteur ( 28) et avec le diffuseur ( 32).