Brevet FR3087244A1 — publié le 20200417

Vanne d'échappement La présente invention se rapporte à une vanne d'échappement, apte à être disposée sur une ligne d'échappement entre une canalisation amont et une canalisation avale véhiculant toutes deux des gaz d'échappement, et comprenant un volet commandable de manière à ouvrir ou fermer la section de passage de la canalisation. La commande du volet est assurée par un actionneur, par exemple électrique. Selon un mode de réalisation classique, ledit actionneur est disposé sur le corps de vanne. La vanne d'échappement, du fait de sa fonction, la plaçant à proximité des canalisations d'échappement, chauffées par les gaz d'échappement, se trouve en milieu chaud. Cette chaleur, pouvant atteindre plusieurs centaines de degrés Celsius, est préjudiciable pour l'actionneur, qui supporte typiquement 170°C. Aussi convient-il de protéger thermiquement l'actionneur. Il est connu de disposer entre la vanne et l'actionneur un bouclier thermique. Cependant cette solution est complexe et coûteuse. Aussi est-il recherché une solution alternative. L'invention a pour objet une vanne d'échappement comprenant : un corps, définissant une section de passage et s'étendant selon un axe d'extension depuis une entrée amont apte à être connectée à une canalisation amont jusqu'à une sortie avale apte à être connectée à une canalisation avale, un volet disposé dans le corps, en travers de la section de passage, rotatif, autour d'un axe de rotation sécant à l'axe d'extension, entre une orientation fermée où le volet ferme la section de passage et une orientation ouverte où le volet libère la section de passage, un organe de transmission aligné selon l'axe de rotation, solidaire du volet par une première extrémité et dont la deuxième extrémité est disposée hors du corps, un actionneur rotatif apte à entraîner le volet, via la deuxième extrémité de l'organe de transmission, un moyen de fixation de l'actionneur sur l'extérieur du corps, la vanne comprenant encore au moins une ailette, disposée entre le corps et l'actionneur. Selon une autre caractéristique, ladite au moins une ailette comprend au moins une ailette amont disposée côté amont et au moins une ailette avale disposée côté aval, ladite au moins une ailette amont étant préférentiellement symétrique de ladite au moins une ailette avale. Selon une autre caractéristique, ladite au moins une ailette présente un axe longitudinal orienté, relativement à l'axe d'extension, selon un angle compris entre 75 et 105°, préférentiellement entre 85 et 95° et encorepréférenfiellement égal à 90°. 2 Selon une autre caractéristique, ladite au moins une ailette comprend au moins une partie présentant une orientation autour d'un axe longitudinal, relativement à l'axe d'extension, comprise entre -45° et 60° et de préféence entre 0°, parallèle à l'axe d'extension, et 45°, médiatrice de l'angle entre taxe d'extension et l'axe de rotation. 5 Selon une autre caractéristique, ladite au moins une ailette présente une extension en longueur, selon l'axe longitudinal, sensiblement égale à l'extension du corps, selon l'axe longitudinal. Selon une autre caractéristique, ladite au moins une ailette présente une extension en largeur, selon l'axe d'extension, au moins égale à 3 mm, préférentiellement au moins 10 égale à 6 mm et encore préférentiellement au moins égale à 10 mm. Selon une autre caractéristique, ladite au moins une ailette est solidaire du moyen de fixation et est préférentiellement réalisée de matière. Selon une autre caractéristique, le corps et le moyen de fixation, y inclus le cas échéant ladite au moins une ailette, sont réalisés de matière, préférentiellement en deux 15 parties symétriques, relativement à un plan perpendiculaire à l'axe d'extension, chaque partie comprenant préférentiellement une flasque estampée. Selon une autre caractéristique, ladite au moins une ailette comprend au moins deux ailettes, sensiblement parallèles et séparées d'une distance, selon l'axe de rotation, au moins égale à 3 mm et préférentiellement au plus égale à 5 mm. 20 L'invention concerne encore une ligne d'échappement comprenant une telle vanne. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins sur lesquels : 25 - la figure 1 est une vue en coupe d'un mode de réalisation d'une vanne selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'une vanne selon l'invention, - la figure 3 est une vue perspective d'un mode de réalisation d'une vanne selon 30 l'invention, - la figure 4 est une vue perspective d'un mode de réalisation d'une vanne selon l'invention, illustrée sans volet, sans organe de transmission et sans actionneur, - la figure 5 est une vue perspective d'une flasque estampée formant une demie vanne. 35 L'invention concerne une vanne d'échappement 1. Telle qu'illustrée à la figure 1 ou à la figure 3, selon un mode de réalisation possible, une telle vanne 1 comprend un 3 corps 2. Ce corps 2 est tubulaire, de section de passage quelconque, par exemple rectangulaire ou circulaire, telle qu'illustrée. Le corps 2 s'étend selon un axe d'extension A. Le corps 2 est entièrement fermé, à l'exclusion d'une entrée E et d'une sortie S. L'entrée E est conformée de manière à être connectée à une canalisation amont, aussi la 5 nomme-t-on aussi entrée amont. Le terme amont qualifie tout ce qui se rapporte à un premier côté de la vanne 1 situé du côté de l'entrée. La sortie S est conformée de manière à être connectée à une canalisation avale, aussi la nomme-t-on aussi sortie avale. Le terme aval qualifie tout ce qui se rapporte à un deuxième côté de la vanne 1 situé du côté de la sortie. Les gaz d'échappement s'écoulent selon un flux G, depuis la 10 canalisation amont jusqu'à la canalisation avale, en traversant la vanne au niveau du corps 2. L'axe d'extension A est l'axe d'une canalisation formée par la canalisation amont, le corps 2 et la canalisation avale. La vanne 1 comprend encore un volet 3 disposé dans le corps 2, en travers de la section de passage, de telle manière à pouvoir sélectivement obturer, au moins 15 partiellement, ladite section de passage, ou de manière à pouvoir libérer ladite section de passage. Pour cela, le volet 3 présente avantageusement un flan sensiblement plat présentant une section semblable à la section de passage et est rotatif, autour d'un axe de rotation B sécant, avantageusement perpendiculaire, à l'axe d'extension A. Le volet 3 peut ainsi tourner depuis une orientation fermée où le volet 3 ferme la section de passage 20 et retient les gaz d'échappement et une orientation ouverte où le volet 3 libère la section de passage et permet l'écoulement des gaz d'échappement. La rotation du volet 3 est rendue possible par un organe de transmission 4 aligné avec l'axe de rotation B. Cet organe de transmission 4 est solidaire du volet 3 par une première extrémité. L'organe de transmission 4 traverse la paroi du corps 2 de manière à 25 ce que sa deuxième extrémité soit disposée hors du corps 2. Ledit organe de transmission 4 comprend typiquement un arbre rigide. Il peut encore comprendre tout moyen d'accouplement et comprendre, par exemple, au moins un élément compliant axialement et/ou angulairement. La vanne 1 comprend encore un actionneur 5 rotatif, disposé à l'extérieur du corps 30 2. La sortie de l'actionneur 5 embraye la deuxième extrémité de l'organe de transmission 4, de manière à entraîner le volet 3 en rotation autour de l'axe de rotation B. Ainsi une commande adaptée de l'actionneur 5 permet de commander l'orientation du volet 3. La vanne 1 comprend encore un moyen de fixation 6, permettant de fixer l'actionneur 5 sur l'extérieur du corps 2. 35 L'actionneur 5 est ainsi sensiblement aligné avec le volet 3 et situé, à poste, non loin du volet 3, afin de pouvoir commander son orientation sans difficulté. Cette proximité, 4 avantageuse cinématiquement, est cependant problématique thermiquement. En effet, la chaleur importante des gaz d'échappement qui circulent dans la canalisation formée par la canalisation amont, le corps 2 et la canalisation avale, rayonne depuis la canalisation en direction de l'actionneur 5, telle que figurée par les doubles ou triples flèches aux 5 figures 1 et 2. Aussi, afin de barrer la route à ce rayonnement thermique, selon une caractéristique de l'invention, la vanne 1 comprend encore au moins une ailette 7E, 7S, disposée entre le corps 2 et l'actionneur 5. Ladite au moins une ailette 7E, 7S, ainsi disposée sur le chemin du rayonnement thermique, forme ainsi un écran thermique, 10 bloquant ou réduisant ledit rayonnement et ses effets. Afin d'être entre corps 2 et actionneur 5, une ailette 7E, 7S est disposée sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation B, et donc parallèlement à l'axe d"extension A. Dans ce plan, il est possible de disposer des ailettes 7E, 7S selon une orientation quelconque. Cependant, du fait des canalisations amont et avale, il existe 15 une direction nettement plus chaude : selon l'axe d'extension A de la canalisation. Aussi de manière préférentielle, ladite au moins une ailette 7E, 7S est préférentiellement disposé au-dessus de ladite canalisation, soit au-dessus de l'axe d'extension A. Le problème de rayonnement thermique est sensiblement symétrique entre l'amont et l'aval. Aussi la vanne 1 comprend avantageusement au moins une ailette 20 amont 7E disposée côté amont et au moins une ailette avale 7S disposée côté aval. Ladite au moins une ailette amont 7E est préférentiellement symétrique de ladite au moins une ailette avale 7S. Cette symétrie s'entend en forme, en nombre, en orientation et/ou en disposition des ailettes. Ladite au moins une ailette 7E, 7S présente une extension principale selon un axe 25 longitudinal C. Ledit axe longitudinal C présente, relativement à l'axe d'extension A, une orientation selon un angle compris entre 75 et 105°, préférentiellement entre 85 et 95° et encore préférentiellement égal à 90°. Autrement dit l'axe longitudinal C est préférentiellement sensiblement perpendiculaire à l'axe d'extension A. Ainsi la ou les ailettes 7E, 7S sont avantageusement disposées au droit de la canalisation amont et/ou 30 de la canalisation avale, source du rayonnement thermique que l'on souhaite bloquer. Avantageusement, ladite au moins une ailette 7E,7S définit une ouverture dans le corps 2 de même longueur selon l'axe longitudinal C. Il s'ensuit encore, que selon une telle disposition, un flux d'air F circulant entre les ailettes 7E, 7S et contribuant à refroidir l'organe de transmission 4 et l'actionneur 5 35 comme décrit plus avant, est aligné parallèlement à la canalisation. Il s'ensuit alors avantageusement, ladite canalisation étant le souvent disposée selon l'axe longitudinal 5 d'un véhicule automobile sur lequel la vanne 1 est montée, qu'un tel flux d'air F est naturellement produit par le déplacement du véhicule. De manière duale, ledit axe longitudinal C présente, relativement à l'axe de rotation B, une orientation selon un angle compris entre 75 et 105°, préférentiellement 5 entre 85 et 95° et encore préférentiellement égal à90°. Autrement dit l'axe longitudinal C est préférentiellement sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation B. Ladite au moins une ailette 7E, 7S, telle qu'illustrée aux figures 1 et 2, peut comprendre plusieurs parties. Une première partie optionnelle peut être sensiblement plane et perpendiculaire à l'axe d'extension A. Une des fonctions de cette première partie 10 est de protéger l'organe de transmission 4 contre d'éventuelles projections de pierres, potentiellement vulnérantes. Une ailette 7E, 7S comprend au moins une partie inclinée. Cette partie, avantageusement sensiblement plane, présente une orientation autour de l'axe longitudinal C, relativement à l'axe d'extension A, comprise entre 0° et 45°. L'orientation 15 0°, telle qu'illustrée à la figure 2, est parallèle à l'axe d'extension A. L'orientation 45°, telle qu'illustrée à la figure 1, est médiatrice de l'angle entre l'axe d'extension A et l'axe de rotation B. Cette partie inclinée est plus particulièrement dédiée à la déflection du rayonnement thermique. Les ailettes 7E, 7S assurent ainsi une double fonction de déflection, du 20 rayonnement thermique, plus particulièrement orienté de la canalisation et de l'axe d'extension A vers l'actionneur 5, et des jets de pierre, plus particulièrement orientés selon une direction sensiblement parallèle à l'axe d'extension A, afin de protéger l'organe de transmission 4 et l'actionneur 5. L'extension en longueur, soit l'extension selon l'axe longitudinal C, axe de plus 25 grande extension, d'une ailette 7E, 7S est avantageusement la plus grande possible afin de maximiser l'effet protecteur mécanique et thermique. Idéalement cette longueur est égale ou outrepasse la largeur de la canalisation au droit de l'ailette, soit la largeur du corps 2 ou l'extension du corps 2 selon l'axe longitudinal C. Dans la pratique, telle qu'illustré, la longueur des ailettes 7E, 7S peut être réduite pour que le corps 2 ou le 30 moyen de fixation 6 ne présente pas une largeur beaucoup plus grande que la largeur de la canalisation. L'extension L en largeur, selon l'axe d'extension A, mesurée en projection sur ledit axe d'extension A, détermine grandement l'efficacité thermique des ailettes 7E, 7S pour bloquer le rayonnement thermique. Cette extension L est au moins égale à 3 mm, 35 préférentiellement au moins égale à 6 mm et encore préférentiellement au moins égale à 6 10 mm. Plus cette extension est grande, plus l'efficacité thermique est importante. Une limitation de cette extension L peut ici venir de contraintes de fabrication. Ladite au moins une ailette 7E, 7S, qui doit être disposée entre le corps 2 et l'actionneur 5, est avantageusement solidaire du moyen de fixation 6. Elle est 5 préférentiellement réalisée de matière avec ledit moyen de fixation 6. Selon un mode de réalisation, plus particulièrement illustré aux figures 3-5, le corps 2, le moyen de fixation 6 et, le cas échéant, ladite au moins une ailette 7E, 7S, sont réalisés de matière, afin de réduire le nombre de composants de la vanne 1. Selon un mode de réalisation préférentiel, mettant à profit la symétrie d'une vanne 10 1, ladite vanne 1 est avantageusement réalisée en deux parties 8 symétriques relativement à un plan perpendiculaire à l'axe d'extension A. Une vanne 1 est alors construite en assemblant dos à dos lesdites deux parties 8. Selon un mode de réalisation préférentiel, chacune des deux parties comprend une flasque 8, plus particulièrement illustrée à la figure 6. Cette flasque 8 est 15 préférentiellement réalisée par estampage. Elle comprend avantageusement un (demi) corps 2, un (demi) moyen de fixation 6, et (une moitié) des ailettes 7E. Deux telles flasques 8 sont assemblées dos à dos, par exemple par deux vis parallèles à l'axe d'extension A, en enserrant entre elles le volet 3 et son organe de transmission 4. Chaque (demi) moyen de fixation 6 est avantageusement terminé par une (demi) platine 20 supérieure sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation B. L'actionneur 5 peut être monté sur ladite platine. Ladite au moins une ailette 7E, 7S peut être unique. Cependant, elle comprend avantageusement au moins deux ailettes, afin d'augmenter l'effet de bouclier, thermique et mécanique. Lesdites au moins deux ailettes sont sensiblement parallèles et séparées 25 d'une distance D, selon l'axe de rotation B. Cette distance D est mesurée en projection sur l'axe de rotation B. La fonction de cette distance D est de permettre une circulation d'un flux d'air F au travers des ailettes 7E, 7S. Ce flux d'air F, plus frais, a pour effet de refroidir l'organe de transmission 4, la partie de l'actionneur 5 faisant face au corps 2 et plus généralement toute la zone d'interface entre actionneur 5 et corps 2. Ladite distance 30 D peut prendre une valeur quelconque, y compris négative en fonction de l'inclinaison des ailettes 7E, 7S. De manière préférentielle, la distance D est au moins égale à 3 mm, afin d'assurer un flux d'air F efficace en termes de refroidissement. Afin de ne pas présenter une trop grande vulnérabilité aux projections de gravier, ladite distance D est préférentiellement au 35 plus égale à 5 mm. 7 Comme indiqué précédemment, l'action refroidissante du flux d'air F est optimale s'il est aligné avec le sens de marche du véhicule et ainsi produit par la vitesse de déplacement. Si, ce qui est le plus souvent le cas, l'axe d'extension A de la canalisation est disposé dans le sens marche du véhicule, les ailettes 7E, 7S sont avantageusement 5 placées perpendiculaires à l'axe d'extension A. Si la canalisation est disposée selon une autre orientation, il conviendrait de tourner les ailettes 7E, 7S en conséquence, afin qu'elles fassent face au sens de marche. L'invention concerne encore une ligne d'échappement comprenant une telle vanne, la vanne étant par exemple, non limitativement, une vanne de recirculation des 10 gaz d'échappement (en anglais exhaust gaz recycling ou EGR), REVENDICATIONS1.- Vanne d'échappement (1) comprenant : - un corps (2), définissant une section de passage et s'étendant selon un axe d'extension (A) depuis une entrée amont (E) apte à être connectée à une canalisation amont jusqu'à une sortie avale (S) apte à être connectée à une canalisation avale, - un volet (3) disposé dans le corps (2), en travers de la section de passage, rotatif, autour d'un axe de rotation (B) sécant à l'axe d'extension (A), entre une orientation fermée où le volet (3) ferme la section de passage et une orientation ouverte où le volet (3) libère la section de passage, - un organe de transmission (4) aligné selon l'axe de rotation (B), solidaire du volet (3) par une première extrémité et dont la deuxième extrémité est disposée hors du corps (2), - un actionneur (5) rotatif apte à entraîner le volet (3), via la deuxième extrémité de l'organe de transmission (4), - un moyen de fixation (6) de l'actionneur (5) sur l'extérieur du corps (2), caractérisée en ce qu'elle comprend encore au moins une ailette (7E, 7S), disposée entre le corps (2) et l'actionneur (5). 2.- Vanne (1) selon la revendication 1, où ladite au moins une ailette (7E, 7S) comprend au moins une ailette amont (7E) disposée côté amont et au moins une ailette avale (7S) disposée côté aval, ladite au moins une ailette amont (7E) étant préférentiellement symétrique de ladite au moins une ailette avale (7S). 3.- Vanne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, où ladite au moins une ailette (7E, 7S) présente un axe longitudinal (C) orienté, relativement à l'axe d'extension (A), selon un angle compris entre 75 et 105°, préférentiellement entre 85 et 95° et encore préférentiellement égal à 90°. 4.- Vanne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, où ladite au moins une ailette (7E, 7S) comprend au moins une partie présentant une orientation autour d'un axe longitudinal (C), relativement à l'axe d'extension (A), comprise entre -45° et 60° et de préférence entre 0°, parallèle à l'axed'extension (A), et 45°, médiatrice de l'angle entre l'axe d'extension (A) et l'axe de rotation (B). 5.- Vanne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, où ladite au moins une ailette (7E, 7S) présente une extension en longueur, selon l'axe longitudinal (C), sensiblement égale à l'extension du corps (2), selon l'axe longitudinal (C). 9 6.- Vanne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, où ladite au moins une ailette (7E, 7S) présente une extension (L) en largeur, selon l'axe d'extension (A), au moins égale à 3 mm, préférentiellement au moins égale à 6 mm et encore 5 préférentiellement au moins égale à 10 mm. 7.- Vanne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, où ladite au moins une ailette (7E, 7S) est solidaire du moyen de fixation (6) et est préférentiellement réalisée de matière. 10 8.- Vanne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, où le corps (2) et le moyen de fixation (6), y inclus le cas échéant ladite au moins une ailette (7E, 7S), sont réalisés de matière, préférentiellement en deux parties symétriques, relativement à un plan perpendiculaire à l'axe d'extension (A), chaque partie comprenant préférentiellement 15 une flasque estampée. 9.- Vanne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, où ladite au moins une ailette (7E, 7S) comprend au moins deux ailettes, sensiblement parallèles et séparées d'une distance (D), selon l'axe de rotation (B), au moins égale à 3 mm et 20 préférentiellement au plus égale à 5 mm. 10.- Ligne d'échappement comprenant une vanne (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 25