Brevet FR3059359A1 — publié le 20180601

Dispositif de refroidissement d'un moyen de propulsion d'un véhicule La présente invention est du domaine du refroidissement d'un moyen de propulsion pour un véhicule automobile. Plus particulièrement l'invention concerne un dispositif de refroidissement optimisé d'un moyen de propulsion qui peut être un groupe motopropulseur comportant un moteur à combustion interne ou un moteur électrique piloté en tension par un moyen de régulation approprié. Les solutions permettant la gestion thermique d'un moyen de propulsion ont souvent recours à un groupe moto-ventilateur qui en l'état de fonctionnement est apte à créer un flux d'air forcé dans un compartiment du véhicule, ce dernier dédié à l'intégration dudit moyen de propulsion étant communément qualifié de compartiment moteur. Un tel groupe moto-ventilateur est habituellement situé au niveau d'une ouverture d'entrée d'air du compartiment moteur, notamment au niveau d'un parechocs, de telle sorte que le déplacement du véhicule puisse engendrer un écoulement naturel de l'air au travers du groupe moto-ventilateur avant de traverser le compartiment moteur. Pour une gamme particulière de véhicules, il est commun d'intégrer un parmi plusieurs types de groupes propulseurs de telle sorte que le taux d'occupation du compartiment moteur varie. De cette situation, il a été relevé qu'une partie de l'air de refroidissement peut circuler dans le compartiment moteur sans pour autant avoir contribué à la régulation thermique dudit groupe motopropulseur. Il a en outre été remarqué que pour atteindre un refroidissement de certaines parties dudit groupe motopropulseur, l'ouverture d'entrée du compartiment moteur est calibrée afin de créer un flux d'air prédéterminé ce qui peut aussi engendrer un refroidissement trop important d'autres parties du groupe propulseur. C'est dans cet environnement que l'objet de l'invention est apparu. 3059359 2 L'objet de l'invention consiste ainsi en un agencement d'un dispositif de refroidissement dans un compartiment d'un véhicule destiné à recevoir un moyen de propulsion, le dispositif de refroidissement comportant un moyen de génération d'un flux d'air ainsi qu'un moyen de guidage d'air disposé autour 5 dudit moyen de propulsion afin de former avec ce dernier au moins un canal d'écoulement d'air d'épaisseur prédéterminée, le dispositif de refroidissement comportant un convergent disposé entre une sortie d'air dudit moyen de génération d'un flux d'air et l'entrée dudit moyen de guidage d'air. Avantageusement, un tel agencement permet une distribution calibrée du 10 flux d'air selon la typologie dudit moyen de propulsion, ledit moyen de guidage d'air étant spécifiquement conformé selon le moyen de propulsion. L'air sortant du groupe moto-ventilateur contourne ainsi au plus près chacune des différentes parties du groupe motopropulseur selon le besoin de refroidissement. Le débit d'air peut ainsi être prédéfini au regard d'un besoin 15 de refroidissement qui peut être plus au moins important selon l'organe dudit moyen de propulsion à refroidir. Selon d'autres particularités de l'agencement de l'invention, il comprend les caractéristiques suivantes prises séparément ou en combinaison entre elles : 20 - le convergent est réalisé dans un matériau souple, notamment à partir d'une matière plastique ; - le moyen de guidage d'air est une enveloppe réalisée dans un matériau rigide, notamment à partir d'une matière plastique, et reliée au moyen de propulsion par des interfaces de fixation dédiées ; 25 - l'enveloppe comprend au moins un flasque recouvrant en tout ou partie ledit moyen de propulsion ; 3059359 3 - ledit moyen de génération d'un flux d'air est un groupe moto-ventilateur assemblé de manière immobile à la structure de caisse du véhicule via un cadre support sur lequel le convergent est fixé; - le moyen de propulsion s'étendant transversalement à la structure du 5 véhicule, le convergent comprenant une ouverture de sortie d'air, laquelle peut être de profil approximativement elliptique, délimitée par une collerette destinée à venir à recouvrement d'une bride de fixation bordant l'ouverture d'entrée d'air dudit moyen de guidage d'air ; - ledit moyen de propulsion est un ensemble unitaire comprend un moteur 10 électrique, un réducteur et un module de commande contenant notamment une électronique de puissance, le réducteur étant disposé entre le moteur électrique et le module de commande de telle sorte que le réducteur s'étend au regard d'une partie approximativement centrale de l'ouverture d'entrée d'air dudit moyen de guidage d'air ; 15 - un flasque principal comprend des faces avant et inférieure disposées au regard dudit moyen de propulsion et une face latérale disposée au regard d'une extrémité libre du moteur électrique ; - un flasque secondaire est fixé au flasque principal, le flasque secondaire comprenant une face arrière s'étendant au regard du moteur électrique et une 20 face latérale disposée au regard de l'extrémité libre du moteur électrique, le flasque secondaire comportant au moins une sortie d'évacuation d'air ; L'invention concerne aussi un véhicule, du type d'une automobile, comportant un agencement comportant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. 25 D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles : 3059359 4 - la figure 1 est selon une vue éclatée, une représentation en perspective d'un dispositif de refroidissement destiné à être agencé à l'intérieur d'un compartiment d'un véhicule, conformément à l'invention, - la figure 2 est une représentation en perspective, selon une vue 5 arrière d'une partie du dispositif de refroidissement recouvrant le moyen de propulsion, selon l'invention, - la figure 3 représente, selon une vue en perspective avant, la partie du dispositif de refroidissement de la figure 2, selon l'invention, - la figure 4 est un agrandissement d'une partie d'extrémité dudit 10 moyen de propulsion de la figure 2 représentant un mode de réalisation du dispositif de refroidissement coopérant avec un moteur, selon l'invention. La description qui suit est faite en référence à un trièdre X, Y et Z associé classiquement à un véhicule automobile, dans lequel X est la direction 15 longitudinale avant-arrière du véhicule dirigée vers l'arrière, Y est la direction transversale droite-gauche au véhicule, qui est horizontale et perpendiculaire à X, dirigée vers la droite, et Z est la direction verticale dirigée vers le dessus. Par ailleurs les termes « avant », « arrière », « droit », « gauche », « horizontal », « vertical », supérieur » et « inférieur » sont relatifs au véhicule 20 ou à une partie de celui-ci et sont définis par rapport au sens de déplacement du véhicule. En référence à la figure 1, un dispositif 1 de refroidissement d'un moyen de propulsion, comprend préférentiellement un convergent 4 et un moyen 3 de 25 guidage d'air qui entoure en tout ou partie ledit moyen de propulsion afin de guider l'air de refroidissement au plus près de zones du moyen de propulsion nécessitant un refroidissement par échange thermique. Le dispositif 1 de refroidissement comprend un moyen de génération d'un flux d'air pulsé qui se compose d'un groupe moto-ventilateur (non 30 représenté). Ce dernier est monté sur la structure du véhicule de manière fixe. Plus précisément, le groupe moto-ventilateur comprend un cadre support dans 3059359 5 lequel évoluent à rotation les différentes pales d'un ventilateur. Ce dernier est monté à rotation autour d'un arbre d'un moteur électrique, lequel s'étend par exemple parallèlement à l'axe longitudinal X. Le moteur électrique peut être piloté en modulation de fréquence de sorte que sa vitesse de rotation puisse 5 être variable et définie selon différents paramètres de commande. Le groupe moto-ventilateur est disposé au niveau d'une ouverture d'entrée d'air délimitant un passage d'air entre l'extérieur du véhicule et l'intérieur d'un compartiment du véhicule. Le compartiment est par exemple un compartiment moteur pouvant être disposé à l'avant ou à l'arrière du véhicule, 10 par exemple sous le plancher du véhicule. En l'absence de commande du fonctionnement du groupe moto-ventilateur, le déplacement du véhicule permet la création d'un écoulement naturel de l'air à l'intérieur du compartiment moteur. La mise en rotation du groupe moto-ventilation via une commande en modulation de fréquence permet 15 la création d'un écoulement forcé de l'air à l'intérieur du compartiment moteur. Le dispositif 1 de refroidissement comprend un moyen 3 de guidage de l'air qui de manière générale s'étend en tout ou partie autour dudit moyen 2 de propulsion, comme cela sera détaillé par la suite. Un tel moyen 3 de guidage de l'air comprend une ouverture 5 d'entrée 20 d'air qui présente une surface sensiblement identique à celle de la sortie d'air du groupe moto-ventilateur de telle sorte que le débit d'air au niveau de l'ouverture 5 d'entrée est approximativement identique au débit d'air sortant du groupe moto-ventilateur. Une telle conception vise à réduire toute perte de charge entre la sortie et l'entrée du moyen 3 de guidage d'air. 25 Compte tenu de l'architecture même dudit moyen 2 de propulsion, lequel s'étend sensiblement le long d'un axe transversal Y du véhicule, l'ouverture 5 d'entrée d'air du moyen 3 de guidage d'air présente un profil sensiblement 3059359 6 elliptique et d'orientation horizontale en ce sens que l'ouverture 5 présente une hauteur d'axe Z inférieure à sa largeur d'axe Y. Un convergent 4 est agencé entre le groupe moto-ventilateur et le moyen 3 de guidage d'air solidaire du groupe motopropulseur. Le convergent 4 5 est un conduit d'acheminement de l'air circulant entre l'ouverture de sortie d'air du groupe moto-ventilateur et l'ouverture 5 d'entrée d'air dudit moyen 3 de guidage d'air autour du groupe motopropulseur. Le convergent 4 est de forme complexe, comprenant une membrane 44 principale de profil conique quelconque afin de réaliser un canal io d'acheminement de l'air entre la sortie d'air du groupe moto-ventilateur l'ouverture d'entrée 5 du moyen 3 de guidage d'air. Le convergent 4 est conformé de telle sorte qu'il comprend au niveau de chacune de ses extrémités libres une collerette 42, 43 de fixation respectivement au groupe moto-ventilateur et audit moyen 3 de guidage d'air. 15 La collerette avant 43 est conformée selon une bride de fixation bordant l'ouverture de sortie d'air du groupe moto-ventilateur. La collerette arrière 42 est conformée selon une bride 33 de fixation bordant l'ouverture 5 d'entrée d'air. Le convergent 4 est préférentiellement réalisé en matériau souple, 20 notamment à partir d'une matière plastique. Le convergent 4 peut être réalisé en caoutchouc. Les collerettes avant 43 et arrière 42 du convergent 4 peuvent être réalisées par un surmoulage d'un plastique rigide. Le convergent 4 souple permet de compenser les différentes variations d'écart entre le groupe moto-ventilateur rendu immobile sur la structure de 25 caisse et le groupe motopropulseur mobile par rapport la structure de caisse lors de son fonctionnement. En outre, le régime vibratoire du groupe moto-ventilateur pouvant être différent à celui du groupe motopropulseur, le convergent 4 souple peut absorber ces différences de vibrations. 3059359 7 La collerette avant 43 peut être directement fixée par vissage au groupe moto-ventilateur. La collerette 43 peut également comprendre des languettes de fixation pour un assemblage sur le groupe moto-ventilateur. La collerette arrière 42 peut venir à recouvrement de la bride 33 de fixation de telle sorte 5 que l'assemblage puisse être réalisé par un collier 7 de serrage emprisonnant le convergent 4 sur le moyen 3 de guidage d'air. L'agencement du dispositif 1 de refroidissement permet avantageusement une gestion thermique optimisée des différents organes constituant le moyen 2 de propulsion. Pour ce faire, le moyen 3 de guidage 10 d'air est une enveloppe réalisée dans un matériau rigide, notamment à partir d'une matière plastique. L'enveloppe comprend au moins un flasque agencé sur le moyen 2 de propulsion de telle manière qu'il s'étend en tout ou partie autour de ce dernier afin de former un canal d'écoulement d'air de refroidissement. 15 Selon un mode de réalisation particulier, ledit moyen 2 de propulsion est un ensemble unitaire qui comprend un moteur électrique 21, un réducteur 22 et un module 23 de commande contenant notamment une électronique de puissance. L'architecture dudit moyen 2 de propulsion consiste en un assemblage du réducteur 22 entre le moteur électrique 21 et le module 23 de 20 commande. Dans une variante de réalisation non représentée, le moyen 2 de propulsion peut être un moteur thermique. Par rapport à l'ouverture 5 d'entrée d'air, le réducteur 22 s'étend au regard d'une partie approximativement centrale, le moteur électrique 21 ainsi 25 que le module 23 de commande étant également disposés en partie au regard direct de l'ouverture 5. 3059359 8 Préférentiellement, pour des raisons de montage dudit moyen 3 de guidage d'air sur ledit moyen 2 de propulsion, l'enveloppe formant ledit moyen 3 de guidage d'air comprend un flasque principal 31. Le flasque principal 31 comprend une face avant 310 dans laquelle est 5 ménagée l'ouverture 5. Comme cela est visible sur la figure 3, l'ouverture 5 peut comprendre une paroi 8 d'obturation reliant deux portions de la bride 33 elliptique de fixation. La paroi 8 s'étend ici verticalement afin de ne laisser uniquement une partie inférieure du réducteur 22 sous l'influence d'un flux d'air de 10 refroidissement. Le flasque principal 31 comprend une face avant 310 sensiblement plane dans sa partie présentant l'ouverture 5 et dans sa partie latérale venant à recouvrement du module 23 de commande. Sa partie latérale venant à recouvrement du moteur électrique est de forme sensiblement cylindrique afin 15 d'épouser au plus près le carter du moteur 21. Le flasque principal 31 est conformé selon le moteur 21 électrique de telle sorte qu'il vient à recouvrement d'au moins la moitié de sa périphérie extérieure. Le flasque principal 31 peut également comprendre une face latérale 312 disposée à recouvrement partiel d'une extrémité libre du moteur 21 électrique. 20 Le flasque principal 31 peut comprendre une face inférieure 311 conformée de manière sensiblement plane dans ses parties destinées à s'étendre sous le réducteur 22 et le module 23 de commande. Les bords libres des faces avant 310 et inférieure 311 peuvent comprendre une nervure de rigidité 313 s'étendant dans un plan parallèle à l'axe X. Une telle nervure de 25 rigidité est notamment destinée à éviter tout effet vibratoire de l'enveloppe. Le moyen 3 de guidage d'air peut également comprendre un flasque secondaire 32 qui, une fois assemblé, vient à recouvrement de la partie du moteur 21 électrique non couverte par le flasque 31 principale. L'agencement 3059359 9 du flasque 32 permet d'encercler en quasi-totalité le carter du moteur 21 électrique par son bord périphérique. Avantageusement le carter du moteur 21 électrique comprend des ailettes radiales disposées en saillie hors du carter, de telle sorte que cela 5 augmente la surface d'échange thermique entre le carter et le flux d'air de refroidissement circulant dans le canal former par l'assemblage de l'enveloppe sur le groupe motopropulseur. Le flasque secondaire 32 définit une paroi arrière dans laquelle est ménagée au moins une ouverture 324 d'évacuation de l'air. Tel que cela est 10 rendu visible à la figure 4, le flasque secondaire 32 comprend deux ouvertures 324 adjacentes par rapport à l'axe Y, ce qui améliore d'autant l'évacuation des calories. Le flasque secondaire 32 peut également comprendre une face latérale 322 disposée à recouvrement partiel de l'extrémité libre du moteur 21 15 électrique. Les faces latérales 312 et 322 appartenant respectivement aux flasques principal 31 et secondaire 32 sont assemblées jointivement l'une à l'autre par des moyens 34, 35 de fixation. La fixation dudit moyen 3 de guidage d'air sur le moyen 2 de propulsion s'opère préférentiellement par des interfaces de fixation 6 qui peuvent être issue de moulage du carter du moteur 21 20 électrique ou de pattes rapportées et prévu à cet effet. Les moyens 34 de fixation mutuelles des flasques 31 et 32 entre elles peuvent comprendre des languettes s'étendant en saillie hors de l'un d'entre les flasques principal 31 et secondaire 32, et venant en prise dans des boucles correspondantes réalisées dans l'autre d'entre les flasques principal 31 et 25 secondaire 32. De tels ensembles constitués d'une languette et d'une boucle correspondante peuvent être disposés au niveau des faces latérales 312 et 322. Ils peuvent aussi être disposés au niveau des bords libres des flasques principal 31 et secondaire 32 qui sont aptes à assurer une jonction des flasques entre eux. 3059359 10 Le moyen 35 de fixation peut être de type à fixation rapide et ainsi constitué à partir d'une griffe de retenue emmanchée sur deux bords périphériques des flasques principal 31 et secondaire 32 qui sont disposées en appui l'un contre l'autre. En variante, la griffe de retenue comprend une 5 ouverture rendant apte le serrage des bords susmentionnés par une vis dédiée. De tels moyens de fixation 34 et 35 permet un montage réversible dudit moyen 3 de guidage d'air sur le moyen 2 de propulsion. De par sa structure en deux parties, le moyen 3 de guidage d'air vient encercler le moteur électrique 10 21, ce qui tend à augmenter le débit d'air de refroidissement. L'enveloppe ainsi formée par ledit moyen 3 de guidage d'air améliore significativement le refroidissement du moyen de propulsion tout en formant une barrière thermique réduisant l'effet de radiation thermique vers les éléments environnants. Le recours à tel agencement d'un dispositif de refroidissement permet 15 avantageusement et à moindre cout de réguler plus précisément l'échange thermique entre des organes fonctionnels d'un moyen 2 de propulsion qui doivent être refroidis pour garantir leur fiabilité de fonctionnement. Cela permet aussi de réduire d'autant l'effet de conduction thermique due au fonctionnement dudit moyen de propulsion vers la structure du véhicule. 20 REVENDICATIONS1. Agencement d'un dispositif (1) de refroidissement dans un compartiment d'un véhicule destiné à recevoir un moyen (2) de propulsion, le dispositif de refroidissement comportant un moyen de génération d'un flux d'air ainsi qu'un moyen (3) de guidage d'air disposé autour dudit moyen (2) de propulsion afin de former avec ce dernier au moins un canal d'écoulement d'air d'épaisseur prédéterminée, le dispositif (1) de refroidissement comportant un convergent (4) disposé entre une ouverture de sortie d'air dudit moyen de génération d'un flux d'air et une ouverture (5) d'entrée dudit moyen de guidage d'air. 2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le convergent (4) est réalisé dans un matériau souple, notamment à partir d'une matière plastique. 3. Agencement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen (3) de guidage d'air est une enveloppe réalisée dans un matériau rigide, notamment à partir d'une matière plastique, et reliée au moyen (2) de propulsion par des interfaces (6) de fixation dédiées. 4. Agencement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'enveloppe comprend au moins un flasque (31) recouvrant en tout ou partie ledit moyen (2) de propulsion. 5. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit moyen de génération d'un flux d'air est un groupe moto-ventilateur assemblé de manière immobile à la structure de caisse du véhicule via un cadre support sur lequel le convergent (4) est fixé. 6. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen (2) de propulsion s'étendant transversalement à la structure du véhicule, le convergent (4) comprenant une ouverture de sortie d'air (41), laquelle peut être de profil approximativement elliptique, 3059359 12 délimitée par une collerette (42) destinée à venir à recouvrement d'une bride (33) de fixation bordant l'ouverture (5) d'entrée d'air dudit moyen (3) de guidage d'air. 7. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que ledit moyen (2) de propulsion est un ensemble unitaire comprend un moteur électrique (21), un réducteur (22) et un module (23) de commande contenant notamment une électronique de puissance, le réducteur (22) étant disposé entre le moteur électrique (21) et le module (23) de commande de telle sorte que le réducteur (22) s'étend au regard d'une partie 10 approximativement centrale de l'ouverture (5) d'entrée d'air dudit moyen (3) de guidage d'air. 8. Agencement selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 4, caractérisé en ce qu'un flasque principal (31) comprend des faces avant (310) et inférieure (311) disposées au regard dudit 15 moyen (2) de propulsion et une face latérale (312) disposée au regard d'une extrémité libre du moteur électrique (21). 9. Agencement selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un flasque secondaire (32) est fixé au flasque principal (31) par des moyens (34, 35) de fixation, le flasque secondaire (32) comprenant une face arrière (323) 20 s'étendant au regard du moteur électrique (21) et une face latérale (322) disposée au regard de l'extrémité libre du moteur électrique (21), le flasque secondaire (32) comportant au moins une sortie d'évacuation (324) d'air. 10. Véhicule, notamment du type d'une automobile, comportant un agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes. 25