Brevet FR3057814A1 — publié le 20180427

Module de face avant pour véhicule automobile La présente invention concerne un module de face avant de véhicule automobile 5 et plus précisément la gestion du flux d'air traversant ledit module de face avant. Les modules de face avant de véhicule automobile comportent généralement une bouche d'entrée d'air disposée à l'avant du véhicule et un conduit d'air reliant ladite bouche d'entrée d'air à un compartiment disposé sous le capot du véhicule automobile. 10 Ce conduit d'air comporte, dans le sens de circulation de l'air entre la bouche d'entrée d'air et le compartiment, un premier échangeur de chaleur, le plus souvent un évapocondenseur d'un circuit de climatisation réversible, et un deuxième échangeur de chaleur, disposé en aval dudit premier échangeur de chaleur, le plus souvent un radiateur d'un circuit de gestion thermique d'un moteur thermique. 15 Cependant, par temps froid et lorsque le circuit de climatisation réversible fonctionne en mode pompe à chaleur, c'est à dire qu'il absorbe de l'énergie calorifique au niveau du premier échangeur de chaleur pour la restituer dans l'habitacle, l'énergie calorifique relâchée au niveau du deuxième échangeur de chaleur est gâchée car 20 simplement diffusée dans le flux d'air. De plus des problèmes de givrage du premier échangeur de chaleur peuvent arriver ce qui diminue l'efficacité dudit premier échangeur de chaleur en mode pompe à chaleur. Un des buts de la présente invention est donc de proposer un module de face 25 avant amélioré résolvant au moins partiellement les inconvénients de l'art antérieur. 3057814 2 La présente invention concerne donc un module de face avant pour véhicule automobile comprenant : ° au moins une bouche d'entrée d'air par exemple disposée à l'avant du véhicule, ° au moins un conduit d'air reliant la au moins une bouche d'entrée d'air et un compartiment par exemple disposé sous le capot du véhicule automobile, ledit conduit d'air étant destiné à être traversé par un flux d'air entre ladite au moins une bouche d'entrée d'air et le compartiment, ledit conduit d'air comprenant : - un premier échangeur de chaleur, et - un deuxième échangeur de chaleur disposé en aval dudit premier échangeur de chaleur, ledit module de face avant comportant au moins un canal de redirection d'air dont : - une entrée d'air (est disposée en aval du deuxième échangeur de chaleur dans le flux d'air, ladite entrée d'air étant configurée pour capter une partie du flux d'air en aval du deuxième échangeur de chaleur, et - une sortie d'air est disposée en amont du premier échangeur de chaleur dans le flux d'air, ladite sortie d'air étant configurée pour réinjecter dans le flux d'air l'air capté en aval du deuxième échangeur de chaleur. Selon un aspect de l'invention, l'entrée d'air du canal de redirection comporte un déflecteur configure pour rediriger une partie du flux d'air dans le canal de redirection. 3057814 3 Selon un autre aspect de l'invention, la sortie d'air du canal de redirection comporte un déflecteur configuré pour réinjecter l'air traversant le canal de redirection dans le flux d'air. 5 Selon un autre aspect de l'invention, ledit au moins un canal de redirection comporte un dispositif d'obturation dudit canal de redirection. Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif d'obturation dudit canal de redirection est un volet mobile en rotation autour d'un axe et commandé par un 10 actionneur, ledit volet étant disposé dans ledit canal de redirection. Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif d'obturation dudit canal de redirection est le déflecteur de l'entrée d'air, ledit déflecteur de l'entrée d'air étant mobile en rotation autour d'un axe et commandé par un actionneur. 15 Selon un autre aspect de l'invention, le module de face avant comporte au moins deux canaux de redirection disposés respectivement de part et d'autre du conduit d'air, au niveau de ses côtés latéraux. 20 Selon un autre aspect de l'invention, le module de face avant comporte au moins deux canaux de redirection disposés respectivement au niveau des côtés inférieur et supérieur du conduit d'air. Selon un autre aspect de l'invention le conduit d'air s'étend sur l'intégralité de la 25 largeur des échangeurs de chaleur. 3057814 4 Selon un autre aspect de l'invention, le module de face avant comporte un ventilateur disposé dans le conduit d'air de sorte à propulser l'air depuis la bouche d'entrée d'air vers le compartiment. 5 Selon un autre aspect de l'invention, le premier échangeur de chaleur est un évapo-condenseur d'un circuit de climatisation réversible. Selon un autre aspect de l'invention, le deuxième échangeur de chaleur est un radiateur haute température d'un circuit de gestion thermique d'un moteur thermique. 10 Selon un autre aspect de l'invention, le module de face avant comporte au moins un troisième échangeur de chaleur disposé entre les premier et deuxième échangeurs de chaleur. 15 Selon un autre aspect de l'invention, le troisième échangeur de chaleur est un radiateur basse température d'un circuit de gestion thermique de batteries et/ou de composants électriques. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement 20 à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 montre une représentation schématique en coupe et en vue de côté d'un module de face avant de véhicule automobile, - la figure 2 montre une représentation schématique en coupe et en vue de dessus du module de face avant de la figure 1, - les figures 3 et 4 montrent la circulation de l'air au sein du module de face avant de la figure 1 selon deux cas distincts, 3057814 5 - la figure 5 montre une représentation schématique en coupe et en vue de côté d'un module de face avant de véhicule automobile selon un mode de réalisation particulier. 5 Les éléments identiques sur les différentes figures, portent les mêmes références. Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent 10 seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations. Dans la présente description on peut indexer certains éléments ou paramètres, 15 comme par exemple premier élément ou deuxième élément ainsi que premier paramètre et deuxième paramètre ou encore premier critère et deuxième critère etc. Dans ce cas, il s'agit d'un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments ou paramètres ou critères proches mais non identiques. Cette indexation n'implique pas une priorité d'un élément, paramètre ou critère par rapport à un autre et on peut aisément 20 interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n'implique pas non plus un ordre dans le temps par exemple pour apprécier tels ou tels critères. Dans la présente description, on entend par « amont » qu'un élément est placé 25 avant un autre par rapport au sens de circulation d'un fluide, ici un flus d'air. A contrario, on entend par « aval » qu'un élément est placé après un autre par rapport au sens de circulation du fluide. 3057814 6 Sur les différentes figures, un repère XYZ montre l'angle de vue de chacune desdites figures les unes par rapport aux autres. Les axes de ce repère peuvent également correspondre aux différentes orientations du véhicule automobile. L'axe X 5 peut ainsi correspondre à la longueur du véhicule, l'axe Y à largeur et l'axe Z à sa hauteur. Les figures 1 et 2 montrent une représentation schématique en coupe respectivement de côté, c'est à dire parallèlement aux axes X et Z du repère, et vue de 10 dessus, c'est à dire parallèlement aux axes X et Y du repère. Pour faciliter la compréhension, l'emplacement des roues 30 du véhicule automobile est représenté sur les figures. Les figures 1 et 2 montrent un module de face avant 1 de véhicule automobile comprenant au moins une bouche d'entrée d'air 3a,3b disposée à l'avant du véhicule et 15 au moins un conduit d'air 10 reliant la au moins une bouche d'entrée d'air 3a,3b et un compartiment 8 disposé sous le capot du véhicule automobile. Sur la figure 1, le module de face avant 1 comporte notamment une bouche d'entrée d'air « haute » 3a et une bouche d'entrée d'air « basse » 3b, séparée par un pare-choc 41. Le compartiment 8 peut être plus particulièrement le compartiment moteur du 20 véhicule automobile, lorsqu'il s'agit d'un véhicule à moteur avant. Le conduit d'air 10 est destiné à être traversé par un flux d'air 14 (visible sur les figures 3 et 4) entre la au moins une bouche d'entrée d'air 3a,3b et le compartiment 8. Le conduit d'air 10 comprend notamment : 25 - un premier échangeur de chaleur 5, et - un deuxième échangeur de chaleur 7 disposé en aval dudit premier échangeur de chaleur 5. 3057814 7 Le premier échangeur de chaleur 5 peut notamment être un évapo-condenseur d'un circuit de climatisation réversible. Par climatisation réversible, on entend que le circuit de climatisation peut fonctionner dans un mode pompe à chaleur dans lequel 5 l'évapo-condenseur peut capter de la chaleur au flux d'air le traversant afin de le restituer dans l'habitacle du véhicule automobile. Le deuxième échangeur de chaleur 7 peut quant à lui être un radiateur dit haute température d'un circuit de gestion thermique d'un moteur thermique. Par haute température, on entend également que le deuxième échangeur de chaleur 7 est 10 l'échangeur qui a le plus de chaleur à dissiper dans le flux d'air 14. Comme illustré sur les figures 1 et 2, le module de face avant 1 peut également comporter un troisième échangeur de chaleur 9 disposé entre les premier 5 et deuxième 7 échangeur de chaleur. Le troisième échangeur de chaleur 9 peut par exemple être un 15 radiateur basse température d'un circuit de gestion thermique de batteries et/ou de composants électriques, notamment pour un véhicule à motorisation hybride. Par basse température, on entend également que le troisième échangeur de chaleur 9 à une quantité de chaleur à dissiper dans le flux d'air 14 inférieure à celle du deuxième échangeur de chaleur. 20 De manière générale, les échangeurs de chaleur 5, 7 et 9 sont disposés dans le conduit d'air 10 du module de face avant 1 de sorte que l'échangeur ayant le plus de chaleur à dissiper soit disposé le plus en aval du flux d'air 14, et que l'échangeur ayant le moins de chaleur à dissiper soit disposé le plus en amont dudit flux d'air. 25 Ainsi, dans le cas où le premier échangeur de chaleur 5 est un évapo-condenseur d'un circuit de climatisation réversible, le deuxième échangeur de chaleur 7 est un radiateur dit haute température d'un circuit de gestion thermique d'un moteur thermique 3057814 8 et où le troisième échangeur de chaleur 9 est un radiateur basse température d'un circuit de gestion thermique de batteries et/ou de composants électriques, ledit deuxième échangeur de chaleur 7 est disposé le plus en aval afin de ne pas réchauffer le flux d'air 14 en amont du premier échangeur de chaleur 5 qui a besoin d'un flux d'air 14 5 relativement frais afin que le circuit de climatisation réversible soit efficace. Le troisième échangeur de chaleur 9 est quant à lui disposé entre le premier 5 et le deuxième 9 échangeur de chaleur car il doit dissiper une quantité de chaleur supérieure à celle du premier échangeur de chaleur 5 mais inférieure à celle du deuxième échangeur de chaleur 7. Si le deuxième échangeur de chaleur 7 était placé en amont du 10 troisième échangeur de chaleur 9, le flux d'air 14 serait trop chaud pour permettre la dissipation de chaleur du troisième échangeur de chaleur 9. Le module de face avant 1 peut également comporter un ventilateur 12 disposé dans le conduit d'air 10 de sorte créer le flux d'air 14 entre la bouche d'entrée d'air 3a,3b 15 et le compartiment 8. Plus particulièrement, le ventilateur 12 peut être non réversible. Sur les figures 1 et 2, par non réversible on entend que le ventilateur 12 est configuré pour générer un flux d'air uniquement dans un sens et plus particulièrement dans le sens allant de la au moins une bouche d'entrée d'air 3a,3b vers le compartiment 8. Ce ventilateur 12 est notamment utile lorsque que le véhicule automobile est à l'arrêt ou 20 que sa vitesse n'est pas suffisante pour obtenir un flux d'air 14 suffisant pour que les premier 5, deuxième 7 et éventuellement troisième 9 échangeurs de chaleur soient efficaces. Sur les figures 1 et 2, le ventilateur est disposé, dans le flux d'air 14, en aval du deuxième échangeur de chaleur 7. Il est néanmoins tout à fait possible d'imaginer un 25 placement différent dudit ventilateur 12, par exemple en amont du premier échangeur de chaleur 5 ou bien même entre les premier 5 et deuxième 7 échangeurs de chaleur. 3057814 9 Le module de face avant 1 comporte également au moins un canal de redirection 100 d'air. Le canal de redirection 100 d'air comporte : - une entrée d'air 100a disposée en aval du deuxième échangeur de chaleur 7 dans le flux d'air 14, ladite entrée d'air 100a étant configurée pour 5 capter une partie du flux d'air 14 en aval du deuxième échangeur de chaleur 7, et - une sortie d'air 100b disposée en amont du premier échangeur de chaleur 5 dans le flux d'air 14, ladite sortie d'air 100b étant configurée pour réinjecter dans le flux d'air 14 l'air capté en aval du deuxième échangeur 10 de chaleur 7. Cet au moins un canal de redirection 100 permet de récupérer une partie du flux d'air 14 qui a traversé au moins les premier 5 et deuxième 7 échangeurs de chaleurs et qui est donc à une température supérieure à celle que le flux d'air 14 avait au niveau de 15 la au moins une bouche d'entrée d'air 3a,3b. Cet air chaud est alors réinjecté dans le flux d'air 14 en amont du premier échangeur de chaleur 5 et permet un apport de chaleur supplémentaire, utile par exemple par temps froid lorsque le circuit de climatisation réversible est en mode pompe à chaleur. Le premier échangeur de chaleur 5 bénéficie donc d'un air plus chaud afin d'en absorber la chaleur et de la restituer à l'habitacle, 20 améliorant ainsi l'efficacité du mode pompe à chaleur. De plus, toujours lorsque le circuit de climatisation réversible est en mode pompe à chaleur, cet apport d'air chaud permet de diminuer les risques de givrage du premier échangeur de chaleur 5. Cet au moins un canal de redirection 100 peut également permettre, par temps froid, une montée en température plus rapide d'un moteur thermique et/ou de batteries 25 et/ou de composant électroniques en réinjectant une partie de la chaleur dissipée au niveau des premier 5, deuxième 7 et éventuellement troisième 9 échangeurs de chaleur dans le flux d'air 14 en amont du premier échangeur de chaleur 5. Le différentiel de 3057814 10 température entre l'air qui traverse lesdits échangeurs de chaleur 5,7,9 et l'air qu'ils ont évacué se réduit donc, ce qui permet une montée en température plus rapide. La réinjection d'air chaud peut notamment s'effectuer lorsque le véhicule est en mouvement, sans avoir à obstruer la au moins une bouche d'entrée d'air 3a,3b, du fait 5 que le au moins un canal de redirection 100 est dédié à cette fonction. Cette réinjection d'air chaud peut également avoir lieu lorsque le véhicule automobile est à l'arrêt grâce au flux d'air 14 généré par le ventilateur 12. L'entrée d'air 100a du canal de redirection 100 peut notamment comporter un 10 déflecteur 101a configuré pour rediriger une partie du flux d'air 14 au sein du canal de redirection 100. De même, la sortie d'air 100b du canal de redirection 100 peut comporter un déflecteur 101b configuré pour réinjecter l'air traversant le canal de redirection 100 dans le flux d'air 14. Les déflecteurs 101a, 101b peuvent avoir un profil concave comme illustré sur les figures 1 à 5. La partie concave du déflecteur 101a de 15 l'entrée d'air 100a est orientée vers le deuxième échangeur de chaleur 7 afin de capter une partie du flux d'air 14 et la partie concave du déflecteur 101b de la sortie d'air 100b est quant à elle orientée vers le premier échangeur de chaleur 5 afin de réinjecter l'air traversant le canal de redirection 100 dans le flux d'air 14 en amont dudit premier échangeur de chaleur 5. 20 Le au moins un canal de redirection 100 peut être disposé au niveau d'un côté latéral 44 du conduit d'air 10, c'est à dire selon l'axe Y du repère, comme illustré à la figure 2, par exemple au niveau du côté intérieur des ailes du véhicule automobile. Le au moins un canal de redirection 100 peut être également disposé sur un côté supérieur 25 42 du conduit d'air 10, c'est à dire son côté en vis à vis du capot du véhicule automobile, ou sur un côté inférieur 43 du conduit d'air 10, c'est à dire son côté le plus proche du sol, comme illustré sur la figure 1. 3057814 11 De préférence, le module de face avant 1 comporte au moins deux canaux de redirection 100 disposés respectivement de part et d'autre du conduit d'air 10 ou des échangeurs de chaleur 5,7,9, sur ses côtés latéraux 44 et/ou au moins deux canaux de redirection 100 disposés respectivement au niveau des côtés inférieur 43 et supérieur 42 5 du conduit d'air 10. Afin de contrôler le flux d'air traversant le au moins un canal de redirection 100, ce dernier peut comporter un dispositif 103 d'obturation dudit canal de redirection 100. Ledit dispositif 103 d'obturation est configuré pour adopter une position ouverte 10 permettant le passage de l'air au sein du canal de redirection 100 ou une position d'obturation empêchant le passage de l'air au sein du canal de redirection 100. La figure 3 montre la circulation de l'air au sein du module de face avant 1 lorsque le dispositif 103 d'obturation est en position d'obturation. Le flux d'air 14 passe 15 par la au moins une bouche d'entrée d'air 3a,3b, et traverse les échangeurs de chaleur 5,7,9 avant d'arriver au niveau du compartiment 8. Le flux d'air 14 ne traverse pas le au moins un conduit de redirection 100 du fait que le dispositif 103 d'obturation est en position d'obturation. 20 La figure 4 montre quant à elle la circulation de l'air au sein du module de face avant lorsque le dispositif 103 d'obturation est en position ouverte. Le flux d'air 14 passe par la au moins une bouche d'entrée d'air 3a,3b, et traverse les échangeurs de chaleur 5,7,9 avant d'arriver au niveau du compartiment 8. En sortie du deuxième échangeur de chaleur 7, une partie du flux d'air 14 est déviée par le déflecteur 101a et 25 passe au travers du canal de redirection 100 du fait que son dispositif 103 d'obturation est en position ouverte. Le flux d'air 14 peut alors remonter dans le canal de redirection 100 et être réinjecté en amont du premier échangeur de chaleur 5. 3057814 12 Selon un premier mode de réalisation illustré aux figures 1 à 4 le dispositif 103 d'obturation peut être par exemple un volet mobile en rotation autour d'un axe et commandé par un actionneur. Ledit volet est notamment disposé dans le canal de 5 redirection 100 afin de permettre ou non la circulation d'air au sein dudit canal de redirection 100. Selon un deuxième mode de réalisation illustré à la figure 5, le déflecteur 101a de l'entrée d'air 100a est mobile en rotation autour d'un axe et est commandé par un 10 actionneur. Ledit déflecteur 100a joue alors également le rôle de dispositif 103 d'obturation. En position ouverte, le déflecteur 101s et redirige une partie du flux d'air dans le canal de redirection 100 et en position d'obturation, ledit déflecteur 100a referme l'entrée d'air 100a du canal de redirection 100 et ne fait plus obstacle au flux d'air 14, ce qui diminue la résistance à l'air du véhicule automobile. 15 Ainsi, on voit bien que le module de face avant permet une amélioration de l'efficacité du circuit de climatisation réversible en mode pompe à chaleur, diminue les risque de givrage du premier échangeur de chaleur 5 et permet même une montée en température plus rapide par temps froid. 20 REVENDICATIONS1. Module de face avant (1) pour véhicule automobile comprenant : au moins une bouche d'entrée d'air (3a,3b), au moins un conduit d'air (10) reliant la au moins une bouche d'entrée d'air (3a,3b) et un compartiment (8), ledit conduit d'air (10) étant destiné à être traversé par un flux d'air (14) entre ladite au moins une bouche d'entrée d'air (3a,3b) et le compartiment (8), ledit conduit d'air (10) comprenant : - un premier échangeur de chaleur (5), et - un deuxième échangeur de chaleur (7) disposé en aval dudit premier échangeur de chaleur (5), caractérisé en ce que ledit module de face avant (1) comporte au moins un canal de redirection (100) d'air dont : - une entrée d'air (100a) est disposée en aval du deuxième échangeur de chaleur (7) dans le flux d'air (14), ladite entrée d'air (100a) étant configurée pour capter une partie du flux d'air (14) en aval du deuxième échangeur de chaleur (7), et - une sortie d'air (100b) est disposée en amont du premier échangeur de chaleur (5) dans le flux d'air (14), ladite sortie d'air (100b) étant configurée pour réinjecter dans le flux d'air (14) l'air capté en aval du deuxième échangeur de chaleur (7). 2. Module de face avant (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée d'air (100a) du canal de redirection (100) comporte un déflecteur (101a) configure pour rediriger une partie du flux d'air (14) dans le canal de redirection (100). 3057814 14 3. Module de face avant (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sortie d'air (100b) du canal de redirection (100) comporte un déflecteur (101b) configuré pour réinjecter l'air traversant le canal de redirection (100) dans le flux d'air (14). 5 4. Module de face avant (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un canal de redirection (100) comporte un dispositif (103) d'obturation dudit canal de redirection (100). 10 5. Module de face avant (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif (103) d'obturation dudit canal de redirection (100) est un volet mobile en rotation autour d'un axe et commandé par un actionneur, ledit volet étant disposé dans ledit canal de redirection (100). 15 6. Module de face avant (1) selon la revendication 4 en combinaison avec la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif (103) d'obturation dudit canal de redirection (100) est le déflecteur (101a) de l'entrée d'air (100a), ledit déflecteur (101a) de l'entrée d'air (100a) étant mobile en rotation autour d'un axe et commandé par un actionneur. 20 7. Module de face avant (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux canaux de redirection (100) disposés respectivement de part et d'autre desdits échangeurs de chaleurs (5,7) au niveau de ses côtés latéraux (44). 25 8. Module de face avant (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux canaux de redirection (100) disposés respectivement au niveau des côtés inférieur (43) et supérieur (42) du conduit d'air (10). 3057814 15 9. Module de face avant (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un ventilateur (12) disposé dans le conduit d'air (10) de sorte à propulser l'air depuis la bouche d'entrée d'air (3a,3b) vers le 5 compartiment (8). 10. Module de face avant (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un troisième échangeur de chaleur (9) disposé entre les premier (5) et deuxième (7) échangeurs de chaleur.