Brevet FR2924164A1 — publié le 20090529

Dispositif amortisseur des pulsations de pression dans un circuit de refroidissement d'un moteur La présente invention concerne un dispositif amortisseur des pulsations de pression d'un fluide notamment dans un circuit de refroidissement, pour moteur à combustion interne de véhicule automobile. Les circuits de refroidissement de moteur comprennent des conduites de fluide reliant les divers organes du circuit de refroidissement tels que le moteur ou l'échangeur thermique communément appeler radiateur. Lors de certaines phases d'utilisation du moteur, comme par exemple lorsque le conducteur du véhicule demande une accélération soudaine au moteur, on observe d'importantes variations instantanées de pression dans le circuit. La majorité du circuit étant réalisé par des organes rigides (carter cylindre, tuyauterie, pompe...), ces pics de pression engendrent des contraintes importantes dans les éléments les plus faibles du circuit. Ainsi la structure du radiateur comportant des éléments plus fragiles répercute les pics de pression et sa fiabilité est amoindrie. La publication JP08021586 propose un dispositif amortisseur de pression dans un circuit de circulation de fluide. Cette publication décrit un dispositif raccordant deux conduits du circuit par un tube percé. Une enveloppe souple est maintenue par une bride autour du tube percé de manière à absorber les pics de pression dans le fluide. Cependant, ce dispositif forme une zone flexible du circuit entraînant d'importantes pertes de charge. De plus, ce dispositif comporte des risques élevés de fuites au niveau de la bride maintenant l'enveloppe souple. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif amélioré pour amortir les pulsations pression d'un fluide dans un circuit, résolvant les inconvénients ci-dessus. A cet effet l'invention propose un dispositif amortisseur des pulsations de pression d'un fluide pour un circuit de refroidissement d'un moteur, comprenant une entrée débouchant dans un volume défini par une enveloppe rigide dans laquelle est logé un élément amortisseur. Grâce à ce dispositif, l'élément amortisseur atténue les pics de pressions sans variations de volume externe du circuit, les pertes de charge sont ainsi diminuées. Selon d'autres caractéristique de l'invention, le dispositif peut comprendre un élément de raccord au circuit de refroidissement d'un moteur, ledit élément de raccord comprenant un premier raccord amont et un second raccord aval avec le circuit ainsi qu'un troisième raccord à l'entrée du fluide vers l'enveloppe rigide. L'élément de raccord et l'enveloppe rigide peuvent être venus de matière. L'élément amortisseur peut être un volume creux définie par des parois réalisées en matériau élastique comme du caoutchouc, ce volume interne de l'élément amortisseur pouvant être pressurisé. L'enveloppe rigide peut former une sphère et l'élément amortisseur peut être une sphère de diamètre inférieur au diamètre de l'enveloppe sphérique rigide. L'invention propose aussi un circuit de refroidissement de moteur comportant un dispositif amortisseur des pulsations de pression du fluide tel que décrit précédemment. Le dispositif amortisseur peut être situé sur un conduit d'arrivée du fluide en amont d'un échangeur thermique et en aval d'un moteur. L'échangeur thermique peut comporter un premier volume d'entrée interposé entre l'entrée de l'échangeur et le dispositif d'échange thermique, le dispositif amortisseur étant lié à ce volume d'entrée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va maintenant en être faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif amortisseur de l'invention raccordé à un circuit. Les figures 2 et 3 sont des schémas représentant deux variantes de circuit de refroidissement d'un moteur comprenant le dispositif amortisseur de l'invention. Les références utilisées dans toute la description sont les mêmes pour désigner des éléments identiques ou similaires, quant à leur fonction, quelques soit la variante de réalisation de l'invention. Les notions d'amont et d'aval, utilisées dans la description, s'entendent en fonction du sens de circulation du fluide dans le circuit, le fluide circulant de l'amont vers l'aval. En référence à la figure 1, le dispositif 1 amortisseur de pulsations de pression d'un fluide comprend un élément de raccord 2 comportant d'une part une première entrée 3 et une première sortie 4 du fluide (symbolisé en pointillé sur la figure 1), et d'autre part une seconde sortie vers l'orifice d'entrée 5 d'un volume creux défini par une paroi formant une enveloppe 6 du dispositif 1. Cet élément de raccord 2 présente donc un profil en T et des sections d'entrée et de sortie circulaires. Un conduit d'arrivée 8 du fluide est connecté à la première entrée 3 du raccord 2. De même, un conduit de sortie 9 du fluide est connecté à la première sortie 4 du raccord 2. A cet effet, la première entrée 3 et la première sortie 4 du raccord 2 comporte un lamage 7 formant un épaulement interne afin de pouvoir accueillir respectivement le conduit d'arrivée 8 et de sortie 9 du fluide. Ces conduits peuvent être soudés au raccord 2 ou maintenu par tout autre moyen connu pour l'assemblage de conduits et de raccords. L'enveloppe 6 du dispositif amortisseur 1 forme un volume sphérique creux comportant une entrée 5 au niveau de la seconde sortie du raccord 2. Dans cet exemple l'enveloppe 6 et le raccord 2 sont venus de matière, et réalisés en un matériau métallique. Toutefois, d'autres matériaux rigides peuvent être utilisés. De même, il est possible de réaliser le dispositif en plusieurs pièces, par exemple un rapportant l'enveloppe 6 sur le raccord 2 par vissage, ou en divisant l'enveloppe 6 en deux demi coquilles assemblées par la suite l'une à l'autre. Ces différentes structures de l'invention assurent une très bonne étanchéité du dispositif, car le dispositif ne comprend aucun assemblage de partie externe flexible. Le dispositif comporte aussi un élément amortisseur 10 situé dans le volume défini par l'enveloppe rigide 6. Cet élément amortisseur 10 forme ici une sphère creuse en matériau élastique, comme du caoutchouc par exemple. Le diamètre de la sphère élastique 10 est inférieur au diamètre interne de l'enveloppe 6 de manière à ce que le fluide puisse se répartir entre l'enveloppe 6 et la sphère élastique 10. Le volume interne de la sphère élastique 10 peut être pressurisé afin absorbé plus ou moins les pics de pression du fluide. De même, les caractéristiques de l'élément amortisseur 10 comme l'épaisseur de la paroi dudit élément ou son volume sont définis en fonction des valeurs des variations instantanées de la pression du fluide, ces variations dépendant elle-même du circuit de circulation du fluide. Ainsi les caractéristiques de l'élément amortisseur 10 peuvent être différentes d'un circuit à l'autre. Le fonctionnement du dispositif amortisseur 1 est le suivant : Le fluide circulant dans le circuit entre dans le dispositif amortisseur 1, l'élément amortisseur 10 étant alors immergé dans le liquide. Lorsque des pics de pression du fluide se produisent, l'élément amortisseur 10 se comprime et atténue par conséquent les pics de pressions sans variations de volume externe du circuit. Avantageusement, on utilisera une enveloppe rigide 6 sphérique avec un élément amortisseur 10 également sphérique, permettant ainsi une répartition optimale de la pression du fluide sur l'élément amortisseur 6. La figure 2 représente un circuit simplifié de refroidissement d'un moteur à combustion interne 11 avec une première variante d'installation du dispositif amortisseur 1 décrit précédemment. Un moteur à combustion interne 11 comporte un circuit de refroidissement nécessaire à son bon fonctionnement. Ainsi, le carter et la culasse du moteur 11 comporte des passages de circulation d'un fluide comme de l'eau ou du liquide de refroidissement. Ces passages sont reliés au circuit de refroidissement par un orifice d'entrée 12 du moteur et un orifice de sortie 13 du moteur. Une pompe 14 est placée dans le circuit en amont du moteur de manière à entraîner la circulation du fluide dans le circuit. Un échangeur de chaleur 15, communément appelé radiateur, est placé dans le circuit pour refroidir le fluide réchauffé par le moteur 11. L'entrée 16 du radiateur 15 est reliée par un conduit 18 à l'orifice de sortie 13 du moteur et la sortie 17 du radiateur 15 est reliée par un conduit 19 à l'entrée 12 du moteur 11. Dans cette première variante d'installation, le dispositif amortisseur 1 décrit précédemment est placée dans le circuit en aval du moteur 11 et en amont du radiateur 15. Le circuit de refroidissement ainsi constitué permet donc d'amortir les pics de pression du fluide pendant certaines phases d'utilisation du moteur, à la sortie du moteur 11 avant d'entrée dans le radiateur 15 qui est un organe fragile du circuit. On placera avantageusement le dispositif amortisseur 1 le plus près possible de la sortie 13 du moteur 11 limitant ainsi les pics de pression dans tout le circuit en aval du moteur 11. La figure 3 représente un circuit simplifié de refroidissement d'un moteur à combustion interne 11 avec une seconde variante d'installation d'un dispositif amortisseur 1. Comme dans le circuit décrit précédemment en référence à la figure 2, on retrouve un moteur à combustion interne 11 comprenant un orifice d'entrée 12 et un orifice de sortie 13 du fluide de refroidissement, une pompe 14 placée en amont du moteur, et un échangeur de chaleur 15 dont l'entrée 16 est reliée par un conduit 18 à l'orifice de sortie 13 du moteur 11 et la sortie 17 est reliée par un conduit 19 à l'entrée 12 du moteur 11. Dans cette seconde variante, le dispositif amortisseur 1 est intégré au radiateur 15. Le radiateur 15 comprenant un premier volume 20 en aval de l'entrée 16, permettant de répartir le fluide dans un dispositif d'échange thermique 21, et un second volume 22 en amont de la sortie 17, recueillant le fluide à la sortie du dispositif d'échange thermique 21. Dans cette variante le dispositif amortisseur 1 des pulsations de pression du fluide comporte uniquement l'enveloppe rigide creuse 6 contenant l'élément amortisseur 10, l'enveloppe rigide 6 étant directement reliée au premier volume 20 du radiateur 15 soit par un conduit 22 comme représenté sur la figure 3 soit directement intégrée dans la structure du premier volume 20 (non représenté). Le circuit de refroidissement ainsi constitué permet donc d'amortir les pics de pression du fluide directement à l'entrée du radiateur 15 au niveau du premier volume 20 qui subit généralement le lus les pics de pression. REVENDICATIONS 1. Dispositif amortisseur 1 des pulsations de pression d'un fluide pour un circuit de refroidissement d'un moteur, ledit dispositif 1 comportant une entrée du fluide 5, caractérisé en ce que l'entrée 5 débouche dans un volume défini par une enveloppe rigide 6 et en ce qu'un élément amortisseur 10 est logé dans ladite enveloppe rigide 6. 2. Dispositif amortisseur 1 des pulsations de pression d'un fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de raccord 2 au circuit de refroidissement d'un moteur, ledit élément de raccord 2 comprenant un premier raccord amont 3 et un second raccord aval 4 avec le circuit ainsi qu'un troisième raccord à l'entrée 5 du fluide vers l'enveloppe rigide 6. 3. Dispositif amortisseur 1 des pulsations de pression d'un fluide selon la revendication 2, caractérisé en ce l'élément de raccord 2 et l'enveloppe rigide 6 sont venus de matière. 4. Dispositif amortisseur 1 des pulsations de pression d'un fluide selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément amortisseur 10 est un volume creux définie par des parois réalisées en matériau élastique. 5. Dispositif amortisseur 1 des pulsations de pression d'un fluide selon une des revendications précédente, caractérisé en ce que l'élément amortisseur 10 est en caoutchouc. 6. Dispositif amortisseur 1 des pulsations de pression d'un fluide selon la revendication 4, caractérisé en ce que le volume interne de l'élément amortisseur 10 est pressurisé. 7. Dispositif amortisseur 1 des pulsations de pression d'un fluide selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe rigide 6 forme une sphère. 8. Dispositif amortisseur 1 des pulsations de pression d'un fluide selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément amortisseur 10 est une sphère de diamètre inférieur au diamètre de l'enveloppe sphérique rigide 6. 9. Circuit de refroidissement de moteur comportant au moins un échangeur thermique 15 comprenant au moins une entrée 16 et une sortie 17 reliées respectivement par des conduits d'arrivée 18 et de retour 19 du fluide vers le moteur 11, caractérisé en ce que le circuit comporte un dispositif amortisseur 1 des pulsations de pression du fluide selon une des revendications précédentes. 10. Circuit de refroidissement de moteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif amortisseur 1 est situé sur un conduit d'arrivée 18 du fluide en amont de l'échangeur thermique 15, en aval du moteur11. 11. Circuit de refroidissement de moteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le l'échangeur thermique 15 comporte un premier volume d'entrée 20 interposé entre l'entrée 16 de l'échangeur 15 et le dispositif d'échange thermique 21, et en ce que le dispositif amortisseur 1 est lié à ce volume d'entrée 20.